Способ определения места повреждения линии электропередачи при двухстороннем наблюдении



Способ определения места повреждения линии электропередачи при двухстороннем наблюдении
Способ определения места повреждения линии электропередачи при двухстороннем наблюдении
Способ определения места повреждения линии электропередачи при двухстороннем наблюдении
Способ определения места повреждения линии электропередачи при двухстороннем наблюдении
Способ определения места повреждения линии электропередачи при двухстороннем наблюдении
Способ определения места повреждения линии электропередачи при двухстороннем наблюдении
Способ определения места повреждения линии электропередачи при двухстороннем наблюдении
Способ определения места повреждения линии электропередачи при двухстороннем наблюдении
Способ определения места повреждения линии электропередачи при двухстороннем наблюдении

 


Владельцы патента RU 2492565:

Общество с ограниченной ответственностью "Исследовательский центр "Бреслер" (RU)

Использование: в области релейной защиты и автоматики электрических систем. Технический результат - расширение функциональных возможностей. Согласно способу выделяют в модели электропередачи участок предполагаемого повреждения, устраняют из модели участок распределенных емкостей и формируют сигналы оценивания аварийных параметров в соответствии с присущими выявленному участку простыми закономерностями. Оценивают аварийные параметры - координату места повреждения и переходные сопротивления, а при несинхронном наблюдении еще и угол рассогласования электрических величин на разных сторонах линии. Предусмотрено поэтапное повышение точности идентификации параметров модели. Oт этапа к этапу длина выделяемого поврежденного участка модели электропередачи неуклонно сокращается. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

 

Изобретение относится к электроэнергетике и электротехнике, конкретно к релейной защите и автоматике электрических систем.

Становится все более актуальной задача объединения информации, получаемой из разных мест наблюдаемого объекта, разнесенных в пространстве. Линия электропередачи наблюдается на граничных подстанциях, где измеряются токи и напряжения каждого провода. Число проводов равно трем в случае одноцепной линии, шести - в случае двухцепной. Наблюдения на разных подстанциях могут производиться как синхронно, так и несинхронно. Во втором случае объединение информации усложняется, так как фазы электрических величин на разных подстанциях оказываются смещенными друг относительно друга на неизвестный угол. Желательно располагать такими способами локации повреждений, которые действовали бы принципиально одинаково как при синхронном, так и несинхронном наблюдении линии электропередачи. Такая универсальность необходима для сохранения функций локации при нарушении синхронизации наблюдений на разных подстанциях.

Информацию из разных мест объекта можно объединить с помощью его модели. Способы определения места повреждения линии электропередачи с использованием ее модели известны [1, 2]. Модель электропередачи состоит из основной неповрежденной части и отдельной модели повреждения, подключаемой к основной части в месте предполагаемого повреждения, которое варьируется, что позволяет проверить реальность предположения о повреждении в том или ином месте. Операции преобразования наблюдаемых токов и напряжений, осуществляющие такую проверку, составляют содержание способа определения места повреждения. Большинство известных способов ориентированы на одностороннее наблюдение линии электропередачи [3]. Известен вместе с тем и способ определения места повреждения при двухстороннем наблюдении линии электропередачи [4]. В этом способе, являющемся прототипом предлагаемого технического решения, измеряются комплексы токов и напряжений в начале и в конце линии. В модели линии электропередачи выбирается место предполагаемого повреждения. Определяются параметры модели повреждения, подключение которой к основной неповрежденной части модели электропередачи обеспечивает наблюдаемый режим. В указанной основной части модели осуществляются два преобразования. Токи и напряжения, измеренные на первой подстанции в начале линии, преобразуются в модели линии в токи и напряжения до места предполагаемого повреждения, а токи и напряжения, измеренные на второй подстанции в конце линии, преобразуются в той же модели в токи и напряжения, действующие после места предполагаемого повреждения, т.е. ближе к концу модели. По этим двум группам преобразованных токов и напряжений определяется модель повреждения, по виду которой судят о реальности повреждения.

Обсуждаемому способу присущ ряд недостатков. Он не приспособлен к действию при несинхронном наблюдении электрических величин на разных подстанциях, т.е. его функциональные возможности ограничены. Процедура построения модели повреждения не детализирована и сводится тем самым к подбору элементов этой модели, что сложно сделать даже в единственном месте предполагаемого повреждения, не говоря уже о перемещении этого места вдоль линии.

Предлагаемое техническое решение имеет целью расширение функциональных возможностей способа определения места повреждения, обеспечивающее его действенность как при синхронном, так и несинхронном наблюдении линии, при одновременном упрощении способа и придании ему способности повышать точность локации до тех пределов, которые обусловлены точностью измерения наблюдаемых токов и напряжений.

Поставленная цель достигается тем, что, в отличие от прототипа, задача определения места повреждения решается поэтапно. Этапы однотипны и состоят из простых операций. На каждом этапе выявляется поврежденный участок линии, в пределах которого оценивается расстояние до места повреждения и переходные сопротивления модели повреждения. На последующем этапе протяженность поврежденного участка сокращается, что позволяет повышать точность определения места повреждения от этапа к этапу. Простота оценивания аварийных параметров электропередачи достигается благодаря упрощению ее модели, но только на одном участке предполагаемого повреждения, где из модели исключается распределенная емкость. В остальных частях модели никаких упрощений не делается. Наблюдаемые токи и напряжения передаются на вход и выход поврежденного участка модели без погрешностей. В модели выделенного участка формируются сигналы, дающие однозначные оценки расстояния до места повреждения и переходных сопротивлений модели повреждений. Все основные операции, составляющие содержание способа при синхронном измерении электрических величин на концевых подстанциях, сохраняются и при асинхронном наблюдении. Добавляется лишь операция смещения фаз величин одной из сторон линии на угол, определяемый по тем же критериям, что и место повреждения.

На фиг.1 приведена структурная схема линии электропередачи, на фиг.2 - однолинейная модель этой линии, где выделен участок предполагаемого повреждения, на фиг.3 - схема преобразования наблюдаемых сигналов, адекватная модели по фиг.2. В месте предполагаемого повреждения к линии подключена модель повреждения. На фиг.4 показана структура преобразований, совершаемых на основе закономерностей, присущих схеме по фиг.3, а на фиг.5 - видоизменение предыдущей схемы для случая несинхронного наблюдения линии.

Линия электропередачи 1 соединяет подстанции 2 и 3, где измеряются комплексы токов и напряжений, объединенные в трехмерные векторы

I _ s s = [ I _ A s s I _ B s s I _ C s s ] , U _ s s = [ U _ A s s U _ B s s U _ C s s ] , I _ r r = [ I _ A r r I _ B r r I _ C r r ] , U _ r r = [ U _ A r r U _ B r r U _ C r r ] .

В случае двухцепной электропередачи результаты наблюдения будут представлены шестимерными векторами. При несинхронном наблюдении векторы разных сторон электропередачи объединяются после приведения к единому базису. Если за основу принято начало отсчета времени на подстанции 2, то векторы противоположной стороны линии поворачиваются на угол γ, подлежащий определению и потому варьируемый: I _ r r exp j γ , U _ r r exp j γ .

Истинное повреждение 4 произошло в неизвестном месте с координатой xff, где х - расстояние, измеряемое от некоторой фиксированной точки линии. Задача заключается в поиске оценки этой координаты, а также в распознавании характера повреждения.

Модель электропередачи (фиг.2) строится по особому правилу, важному для предполагаемого способа. Выделяется предположительно поврежденный участок 5, моделируемый без привлечения распределенной емкости. Остаются в общем случае два предположительно неповрежденных участка 6 и 7, моделируемые с учетом всех параметров линии, включая и распределенную емкость.

Модели участков 6 и 7 могут быть представлены в виде преобразователей 8 и 9. Первый формирует из наблюдаемых токов I _ s s и напряжений U _ s s токи I _ s , и напряжения U _ s начала участка 5, второй формирует из токов I _ r r и напряжений U _ r r токи I _ r и напряжения U _ r конца этого участка. Модель выделенного из общей структуры электропередачи однородного участка 5 составлена из одних лишь продольных элементов 10, 11. Обозначены на фиг.3 только те элементы, что имеют отношение к фазе А: собственное сопротивление до места повреждения Z _ A A 0 x f и взаимные сопротивления с другими фазами до места повреждения Z _ A B 0 x f и Z _ A C 0 x f , собственное сопротивление после места повреждения Z _ A A 0 ( x f ) и соответствующие взаимные сопротивления Z _ A B 0 ( x f ) , Z _ A C 0 ( x f ) , где l - длина выделенного участка, xf - расстояние до места предполагаемого повреждения, отсчитываемое от начала этого участка, Z _ 0 - собственное или взаимное (в зависимости от индексов) удельное сопротивление однородного участка. Модель повреждения 12, составленная из переходных сопротивлений RAf, RBf, RCf, R0f в виде четырехлучевой звезды, подключена к модели участка 5 в месте предполагаемого повреждения с координатой xf.

Структура, оценивающая аварийные параметры электропередачи xff, RAf, RBf, RCf, R0f, содержит преобразователь 13 тока и напряжения начала линии, преобразователь 14 тока и напряжения конца линии, блок 15 формирования сигналов x _ f , RAf, R0f оценки аварийных параметров. Схемы по фиг.4 и 5 иллюстрируют преобразования величин только в одной фазе электропередачи, а именно в фазе А Поэтому на выходах блоков 13 и 14 показаны напряжения U _ A s и U _ A r только этой фазы. Преобразования в фазах В и С осуществляются в той же структуре, и тогда блоки 13, 14 выдают вместо напряжений фазы А напряжения фазы В или С, а блок 15 выдает комплексные сигналы обновленных оценок x _ f , R0f, а также и отсутствовавшие ранее комплексные сигналы оценок переходных сопротивлений RBf или RCf.

Оконечные блоки 16,17 выполняют заключительные преобразования, выделяя вещественные части комплексных сигналов как искомые оценки расстояния до места повреждения x ^ f f и оценки переходных сопротивлений R ^ A f , R ^ 0 f , что отражено на фиг.4, а также оценки R ^ B f , R ^ C f , получаемые в тех каналах обработки сигналов, где формируются напряжения других фаз. Кроме того, в блоках 16, 17 производится проверка достоверности получаемых оценочных сигналов. Так, оценка x ^ f f должна находиться в пределах выделенного участка 5, а оценки переходных сопротивлений должны быть положительными и не превосходить физически оправданных пределов. В случае адекватности модели электропередачи реальному объекту аргумент комплексного сигнала x _ f близок к нулю. Но и при неизбежной неадекватности их аргументы не должны выходить за допустимые пределы. Вещественные и мнимые части комплексных сигналов сравниваются в блоках 16, 17 между собой и с заданными порогами.

Операции преобразования сигналов в схеме по фиг.4 сохраняются и при несинхронном наблюдении электропередачи. Требуется лишь дополнительное введение фазоповоротного блока 18, смещающего фазы всех величин одной из сторон линии (на фиг.5 - величин конца линии) на произвольный угол γ. Соответственно, комплексные выходные сигналы формирователя 15 становятся функциями угла γ, истинное значение которого определяется оконечным блоком 16 по тем же критериям, которые приняты в структуре по фиг.4 при формировании сигнала оценки расстояния x ^ f f .

Действие предлагаемого способа рассмотрим на примере одиночной линии электропередачи (фиг.1). В ее модели (фиг.2) выделен участок 5, на котором преобразования электрических величин выполняются без участия распределенных емкостей. В основе преобразований лежат уравнения участка. Так, контур фазы А, идущий вдоль провода без захода в место повреждения, описывается уравнением

U _ A s U _ A r U _ A s 0 x f + U _ A r 0 ( x f ) = 0,                                         (1)

где

U _ A s 0 = Z _ A A 0 I _ A s + Z _ A B 0 I _ B s + Z _ A C 0 I _ C s ,

U _ A r 0 = Z _ A A 0 I _ A r + Z _ A B 0 I _ B r + Z _ A C 0 I _ C r .

В симметричной линии можно обойтись без составляющей нулевой последовательности, вводя вместо взаимосвязи (1) более простое соотношение

U _ A s ' U _ A r ' Z _ 1 0 I ' _ A s x f + Z _ 1 0 I ' _ A r ( x f ) = 0,                                        (1a)

где Z _ 1 0 - удельное сопротивление прямой последовательности, а величины, помеченные штрихом, - безнулевые составляющие, объединяющие в себе прямую и обратную последовательности:

U _ A = U _ A U _ 0 = U _ A 1 + U _ A 2 ,

I _ A = I _ A I _ 0 = I _ A 1 + I _ A 2 .

Исключение нулевой последовательности полезно в связи с тем, что именно на ней труднее всего добиться адекватности модели реальному объекту из-за влияния близкорасположенных проводов и необходимости задаваться глубиной возврата тока через землю.

Контур той же фазы А, идущий по сопротивлениям RAf, R0f, имеет описание

( I _ A s + I _ A r ) R A f + ( I _ 0 s + I _ 0 r ) R 0 f = U _ A s U _ A s 0 x f ,                                        (2)

соответственно, линейный контур фаз А и В, проходящий по сопротивлениям RAf и RBf, устанавливает взаимосвязь

( I _ A s + I _ A r ) R A f ( I _ B s + I _ B r ) R B f = U _ A B s U _ A B s 0 x f                                        (3)

где U _ A B s = U _ A s U _ B s - линейное напряжение, U _ A B s 0 = U A s 0 U B s 0 ,

U _ B s 0 = Z _ B B 0 I _ B s + Z _ B A 0 I _ A s + Z _ B C 0 I _ C s .

Закономерности (1) или (1a) представляют расстояние до места повреждения в виде комплексного сигнала

x _ f ( A ) = U _ A s U _ A r + U _ A r 0 U _ A s 0 + U _ A r 0 ,                                                                  (4)

или

x _ f ( A ) = U _ ' A s U _ ' A r + Z _ 1 0 I _ ' A r Z _ 1 0 ( I _ ' A s + I _ ' A r ) ,                                                            ( 4a )

где верхний индекс А означает, что сигнал сформирован в соответствии с уравнением фазы А. Аналогичным образом определяются сигналы других фаз x _ f ( B ) и x _ f ( C ) . Выделенный участок линии 5 считается поврежденным, если в некоторых фазах сигнал x _ f ( ν ) , ν - общее обозначение фазы, оказывается вещественным и ненулевым.

При несинхронном наблюдении линии фазы токов и напряжений одной из сторон линии смещаются на угол γ, варьируемый с тем, чтобы проверить сигнал

x _ f ( ν ) ( γ ) = U _ ν s ( U _ ν r + U _ ν r 0 ) e j γ U _ ν s 0 + U _ ν r 0 e j ν                                                               ( 5 )

на выполнение условий

Im x _ f ( ν ) ( γ ) = 0,                                                                                     ( 6 )

0 < Re x _ f ( ν ) ( γ ) < .                                                                             ( 7 )

Не исключено, что эти условия будут выполняться не на одном участке. Дальнейшая проверка исключает возможную неоднозначность определения места повреждения. Из комплексного соотношения (2) определяются переходные сопротивления как вещественные сигналы

R A f ( A ) = U A , r e I 0, i m U A , i m I 0, r e I A , r e I 0, i m I A , i m I 0, r e ,                                                            ( 8 )

R o f ( A ) = U A , r e I A , i m U A , i m I A , r e I A , r e I 0, i m I A , i m I 0, r e ,                                                            ( 9 )

где индексы «re» и «im» обозначают вещественные и мнимые части комплексов

U _ A = U _ A s U _ A s 0 x f ,

I _ A = I _ A s + I _ A r ,

I _ 0 = I _ 0 s + I _ 0 r .

Аналогично из соотношения (3) для фаз А и В

R A f ( A B ) = U A B , r e I B , i m U A B , i m I B , r e I A , r e I B , i m I A , i m I B , r e ,                                                            ( 10 )

R B f ( A B ) = U A B , r e I A , i m U A B , i m I A , r e I A , r e I B , i m I A , i m I B , r e ,                                                            ( 11 )

где присутствуют вещественные и мнимые части комплексов

U _ A B = U _ A B s U _ A B s 0 x f ,

I _ B = I _ B s + I _ B r .

Критерием достоверности распознавания повреждения служит попадание оценок переходных сопротивлений в заданный диапазон физически возможных значений

R inf < R f < R sup ,                                                                                  ( 12 )

где Rinf - небольшое отрицательное сопротивление, Rsup - значение порядка 100 Ом. Теоретическое значение Rinf - нулевое, соответствующее режиму металлического короткого замыкания. Но с учетом неизбежных погрешностей измерения токов и напряжений приходится смещать Rinf в отрицательную область.

По предлагаемому способу модель электропередачи разделяется в общем случае на три части (фиг.2). Крайние части 6, 7 моделируют неповрежденную линию, учитывают все ее параметры, и их модели предстают в виде преобразователей 13, 14, которые формируют из наблюдаемых величин токи и напряжения I _ s f , U _ s f , I _ r f , U _ r f - граничные величины предположительно поврежденного центрального участка 5. Если выделенный участок 5 поврежден на самом деле, то это будут реальные величины, адекватные тем, что действуют внутри объекта. Тогда формирователь 15 преобразует входные величины I _ s f , U _ s f , I _ r f , U _ r f в сигналы оценки параметров повреждения x _ f ( A ) , x _ f ( B ) , x _ f ( C ) , R A f ( A ) , R B f ( B ) , R C f ( C ) , R 0 f ( A ) , R 0 f ( B ) , R 0 f ( C ) , R A f ( A B ) , R A f ( C A ) , R B f ( A B ) , R B f ( B C ) , R C f ( B C ) , R C f ( C A ) (на фиг.4 показана только часть этих сигналов); верхние индексы говорят о том, какие из закономерностей положены в основу преобразований: фазных контуров, как соотношение (2), или линейных контуров, как соотношение (3).

В том случае, когда выделенный участок 5 на самом деле не поврежден, условия (6), (7), (12), выполнение которых проверяется в оконечных блоках 16, 17, не найдут подтверждения, и предположение о повреждении участка будет отвергнуто.

На первом этапе распознавания аварийной ситуации в качестве предположительно поврежденного участка может быть взята вся линия. Тогда оценка координаты места повреждения x ^ f f локализует участок предполагаемого повреждения в окрестности найденного места. На следующем этапе оценка x ^ f f будет уточнена для нового укороченного участка.

Благодаря выполняемой блоком 18 операции смещения фаз всех величин, подводимых к участку 5 с одной из его сторон, обеспечивается возможность объединять несинхронизированные измерения. В этом случае угол ψ становится параметром, подлежащим определению по тем же критериям (6), (7), (12), которыми определяется действие оконечных блоков 16, 17. Иначе говоря, неизвестная фаза ψ присоединяется к числу оцениваемых аварийных параметров xf и Rf.

Таким образом, способ определения места повреждения линии электропередачи сохраняет работоспособность при утрате синхронизации разных сторон линии, инвариантен к видам повреждения и, в отличие от прототипа, основывается на непосредственном контроле параметров модели повреждения, а не такого косвенного параметра, как потребляемая реактивная мощность, которая равна нулю не только при повреждении, но и в нормальном режиме. Выделение из модели электропередачи отдельного участка и его упрощенное моделирование предоставили возможность повышать точность определения места повреждения путем поэтапного укорочения поврежденного участка.

Источники информации

1. Диагностика линий электропередачи. - Электротехнические микропроцессорные устройства и системы. Межвуз. сборник науч. трудов. Изд-во Чуваш, ун-та, Чебоксары, 1992, С.9-32 / Ю.Я. Лямец, В.И. Антонов, В.А. Ефремов, Г.С. Нудельман, Н.В. Подшивалин.

2. Лямец Ю.Я., Ильин В.А., Подшивалин Н.В. Программный комплекс анализа аварийных процессов и определения места повреждения линия электропередачи. - Электричество, 1996, №12, С.2-7.

3. Патент РФ №2033622, G01R 31/11, Н02Н 3/28, 1989.

4. Патент РФ №2033623, кл. G01R 31/11, Н02Н 3/28, 1989.

1. Способ определения места повреждения многопроводной электрической сети при двухстороннем наблюдении с использованием ее модели путем измерения комплексов токов и напряжений в начале и в конце линии, преобразования токов и напряжений начала линии в токи и напряжения, действующие в модели до места предполагаемого повреждения, преобразования токов и напряжений конца линии в токи и напряжения, действующие в модели после места предполагаемого повреждения, отличающийся тем, что в модели сети выделяют однородный участок предполагаемого повреждения, преобразуют токи и напряжения начала линии в токи и напряжения начала выделенного участка, а токи и напряжения конца линии - в токи и напряжения конца выделенного участка, отключают от модели выделенного участка поперечные емкости, преобразуют токи и напряжения границ участка в комплексный сигнал оценки расстояния до места повреждения, сравнивают мнимую и вещественную части указанного сигнала между собой и с заданными порогами и, если они не выходят за их пределы, преобразуют токи на границах участка и напряжения на одной из границ в сигналы оценки переходных сопротивлений модели повреждения, сравнивают их между собой и с заданными порогами и, если они не выходят за их пределы, фиксируют реальное повреждение на выделенном участке, после чего укорачивают этот участок относительно выявленного места повреждения и повторяют указанные операции в той же последовательности.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что при несинхронном наблюдении сторон линии комплексы токов и напряжений на одном из концов выделенного участка модели линии поворачивают на такой угол, при котором абсолютного значение угла комплексного сигнала оценки расстояния до места повреждения достигает минимальной величины.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу определения по меньшей мере одного короткого замыкания относительно по меньшей мере одной фазы защищаемого устройства, например сборной шины, линии передачи электрической энергии или силового трансформатора, в многофазной сети передачи электрической энергии, в котором для каждой фазы по меньшей мере в двух местах измерения защищаемого объекта измеряют значения тока, из значений тока определяют для каждой фазы значения дифференциального тока и создают выходной сигнал для определенной фазы, когда значение дифференциального тока этой фазы превышает пороговое значение.

Изобретение относится к релейной защите (РЗ) «мертвых зон» (МЗ) (РЗ МЗ) между трансформаторами тока (ТТ) и выключателями в открытых распределительных устройствах (ОРУ) электростанций и подстанций с отходящими высоковольтными линиями (ВЛ) электропередачи высокого (110, 220, 500 кВ) и сверхвысокого (750 кВ) напряжения (ВН и СВН).

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для определения места короткого замыкания в силовой линии электропередачи или распределительной линии с двумя терминалами.

Изобретение относится к устройствам релейной защиты асинхронных генераторов с емкостями самовозбуждения от внутренних междуфазных коротких замыканий в обмотке статора.

Изобретение относится к области электроэнергетики, в частности к способам защиты высоковольтных линий электропередачи. .

Изобретение относится к защите электроустановок от коротких замыканий (КЗ) и, в частности к защите генераторов и/или трансформаторов. .

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат заключается в обеспечении дифференциально-фазной высокочастотной защиты линии электропередачи напряжением 110-220 кВ с двухсторонним питанием в сочетании с дальним резервированием релейных защит и коммутационных аппаратов подстанций, подключенных к ответвлениям от указанной линии. Для этого заявленное устройство содержит установленные по питающим концам указанной линии полукомплекты защиты, каждый из которых содержит подключенные выходами к входам высокочастотного передатчика своего конца линии электропередачи пусковой орган высокочастотного передатчика, орган манипуляции высокочастотного передатчика и пусковой орган, подготавливающий цепи отключения защиты, силовые выключатели, а также группы трансформаторов тока своего конца линии электропередачи, группы трансформаторов напряжения своего конца линии электропередачи, являющиеся источниками информации для защиты линии электропередачи, дополнительный пусковой орган, блокирующий действие защиты при коротких замыканиях за трансформаторами подстанций, логический элемент И, причем в устройство в каждый полукомплект дополнительно введен орган дальнего резервирования, на вход которого через устройство сопряжения подключены выходы трансформаторов тока и трансформаторов напряжения своего конца линии электропередачи и выход органа сравнения фаз. 7 ил.

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности и упрощение устройства. На потенциале высокого или сверхвысокого напряжения для каждой фазы имеются два передающих модуля, установленных по концам защищаемого участка и соединенных между собой волоконно-оптической линией связи. На потенциале земли - модуль переприема, связанный радиоканалами с обоими передающими модулями и соединенный волоконно-оптической линией связи с объединенным пунктом управления. Каждый из передающих модулей содержит блок питания, измерительный преобразователь, модем, блок сравнения и радиопередатчик. Модуль переприема является общим для передающих модулей всех фаз защищаемого участка. 11 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к дифференциально-фазной защите линий электропередачи 110-220 кВ с трехфазным управлением выключателями. Решает проблему распознавания сложного вида повреждения: однофазного замыкания с одновременным обрывом провода. Для решения проблемы применяются дополнительные блоки, контролирующие факт обрыва и направление мощности. Технический результат - обеспечение чувствительности защиты к однофазному КЗ с одновременным обрывом фазы. 2 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в релейной защите линий электропередачи, предназначенной для реализации токовой защиты линии электропередачи. Технический результат изобретения - повышение надежности и упрощение защиты линии электропередачи. Устройство для продольной дифференциальной токовой защиты линии электропередачи, в котором микропроцессорный терминал размещен на одном конце линии электропередачи и содержит два токовых измерительно-преобразовательных органа. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системах дистанционной защиты от замыкания на землю в системах линий электропередачи. Техническим результатом является повышение надежности защиты за счет возможности избежать переоценки или недооценки разницы между углами тока в месте короткого замыкания и на реле при отключении во время действия защиты. Способ дистанционной защиты от короткого замыкания на землю содержит следующие этапы: измерение полного сопротивления локального источника на основе составляющей короткого замыкания на обоих концах (М, N) линии электропередачи при возникновении короткого замыкания; отправку измеренного полного сопротивления локального источника из первого конца линии во второй конец линии; настройку критерия защиты на втором конце линии на основе измеренного полного сопротивления локального источника; оценку короткого замыкания на землю как внутреннего короткого замыкания или внешнего короткого замыкания в соответствии с настроенным критерием защиты. 4 н. и 6 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области электротехники, а именно к защите электроустановок. Технический результат заключается в повышении чувствительности и быстродействия защиты, а также устойчивости ее функционирования. В предложенном способе пофазно формируют дифференциальный ток. Исходя из полученных мгновенных значений вторичных токов определяют токи намагничивания и восстановленные первичные токи трансформаторов тока, при этом за положительные направления токов принимается их направление к защищаемому объекту. Полученные сигналы вторичных, восстановленных первичных токов и токов намагничивания ТТ плеч защиты приводят к одним относительным единицам с учетом коэффициентов трансформации трансформаторов тока и других выравнивающих коэффициентов. После чего формируют дифференциальный ток, пропорциональный сумме восстановленных первичных токов соответствующих присоединений защищаемого объекта. Вычисляют тормозной ток, пропорциональный токам намагничивания трансформаторов тока. Далее интегрируют полученные значения тормозного и дифференциального токов за период промышленной частоты и сравнивают полученный интегральный дифференциальный ток с уставкой и интегральным тормозным током. В случае, если значение интегрального дифференциального тока превосходит значение суммы интегрального тормозного тока и уставки срабатывания, формируют команду на отключение электроустановки. 3 ил.

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - повышение эффективности и простоты способа. Согласно способу фиксируют фазные напряжения и токи на обеих сторонах линии, выделяют их аварийные составляющие, разделяют напряжения и токи на составляющие нулевой последовательности и безнулевые составляющие - разности фазных напряжений (токов) и их составляющих нулевой последовательности. Составляют двухпроводные модели линии электропередачи прямой последовательности и нулевой последовательности, которые используют в двух режимах - пассивном и активном. В пассивном режиме на входе первой стороны модели подают первые напряжения, равные соответствующим указанным напряжениям прямой или нулевой последовательности, а на вход второй стороны модели подают первые токи, равные соответствующим указанным токам прямой или нулевой последовательности, а в активном режиме вход первой стороны модели шунтируют, а вход второй стороны - размыкают. Определяют реакцию пассивной модели в виде второго тока на входе первой стороны модели и второго напряжения на входе второй стороны модели, определяют третий ток как разность первого и второго тока на первом входе модели и третье напряжение как разность первого и второго напряжения на втором входе модели, находят соотношение между третьим напряжением и третьим током, по которому определяют место замыкания линии электропередачи. 5 з.п. ф-лы, 19 ил.

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - повышение эффективности и простоты способа. Согласно способу фиксируют аварийные составляющие фазных напряжений и токов на обеих сторонах линии, вычитают из них составляющие нулевой последовательности, формируя тем самым первые напряжения и токи, составляют для всех фаз линии электропередачи двухпроводные модели прямой последовательности, которые используют в двух режимах - пассивном и активном. В пассивном режиме на входы обеих сторон моделей подают первые напряжения, а в активном режиме входы обеих сторон моделей шунтируют, определяют реакции пассивных моделей в виде вторых входных токов, определяют третьи токи, протекающие на зашунтированных входах активных моделей, вычитая вторые токи из соответствующих первых токов, находят соотношение между третьими токами противоположных сторон каждой модели и по указанным соотношениям определяют место замыкания линии электропередачи. 4 з.п. ф-лы, 15 ил.

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - обеспечение надежной защиты в условиях изменяющейся электрической топологии системы передачи. Система содержит множество входных силовых кабелей (4) для передачи электроэнергии от генераторов (2) электроэнергии, таких как генераторы (2), работающие на энергии ветра, к выходному кабелю (40), множество блоков (5, 50) защитного оборудования, каждый из которых выполнен с возможностью размещения на соответствующем одном из входных кабелей (4) или на выходном кабеле (40). Каждый входной и выходной силовой кабель (4, 40) снабжен соответствующим устройством (6, 60) отключения. Причем каждый блок (5, 50) защитного оборудования включает в себя измерительный блок (51) для измерения тока и напряжения кабеля (4, 40) и блок (53) управления, оперативно присоединяемый к устройству (6, 60) отключения соответствующего силового кабеля (4, 40), для того чтобы выборочно размыкать устройство (6, 60) отключения, когда система защиты обнаруживает дифференциальное короткое замыкание. Система предназначена для передачи электроэнергии от изменяющегося числа генераторов (2) электроэнергии, где используемые силовые кабели (4, 9, 11, 40) изменяются. При этом система защиты содержит по меньшей мере один компенсатор (54) зарядного тока для компенсации дифференциальной защиты и выполнена с возможностью регулирования компенсации на основе электрической топологии, определенной из текущего использования силовых кабелей. 3 н. и 15 з.п. ф-лы, 4 ил.

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение точности определения места замыкания. Согласно способу регистрируют информационные составляющие наблюдавшихся токов и напряжений на концах фидера и используют их в качестве входных напряжений и первых входных токов модели фидера. При этом на входы модели неповрежденного фидера подают соответствующие напряжения, определяют вторые входные токи как реакции модели на приложенные напряжения, определяют третьи токи как разности соответствующих первого и второго токов, контролируют уровни третьих токов и степень их идентичности на противоположных входах модели, и в случае нулевого уровня третьего тока одного из входов констатируют замыкание на другом входе фидера. В случае идентичности третьих токов констатируют замыкание в середине фидера, а в случае превышения уровня третьим током одного из входов уровня третьего тока другого входа констатируют замыкание в половине фидера с большим током. Шунтируют оба входа модели, разделяют модель на подмодели поврежденной и неповрежденной половин фидера, третий ток соответствующего зашунтированного входа модели принимают в качестве первого тока подмодели поврежденной половины фидера, а первый ток и напряжение другого входа этой подмодели формируют в подмодели неповрежденной половины фидера из третьего тока ее зашунтированного входа. Повторяют в подмодели поврежденной половины фидера с одним зашунтированным входом те же операции определения вторых и третьих токов, контроля уровня третьих токов и степени их идентичности, определения поврежденной половины модели, которые были ранее выполнены в исходной модели фидера, и повторяют указанные операции до тех пор, пока не обнаружат идентичность третьих входных токов подмодели фидера, свидетельствующую о замыкании в середине моделируемого участка фидера, или нулевой уровень одного из третьих входных токов, свидетельствующий о замыкании на другом входе. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.
Наверх