Способ контроля состояния линии электропередачи с шунтирующими реакторами

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия пп 533887

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 19.05.75 (21) 2136329/21 с присоединением заявки Хе

ГосУлаРственный комитет (23) Приорите„, Совета Министров СССР оо лолам нзоб етеннй Опубликовано 30.10.76. Бюллетень Мо 40 (51) М. Кл. - G 01R, 31/08

Н 02Н 11/00 (53) УДК 621.316.925:

: 621.317.333 (088.8) н открытий

Дата опубликования описания 10.11.7б (72) Авторы изобретения

H. H. Беляков, В. С, Рашкес, В. М. Стрелков, К, В. Хоециан и Г. Г. Якубсон (71) Заявитель Всесоюзный научно-исследовательский институт электроэнергетики (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ЛИНИИ

ЗЛЕК1РОПЕРЕДАЧИ С ШУНТИРУЮЩИМИ РЕАКТОРАМИ

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может использоваться при создании систем релейной защиты линий электропередач высокого напряжения с шунтирующими реакторами.

Известен способ контроля состояния линии электропередачи, основанный на ее зондировании радиоимпульсами и анализе отраженных сигналов 1 .

Недостатки этого способа — сложность реализации и трудности анализа, возникающие из-за дополнительных отражений зондирующих импульсов от реакторов.

Известен также способ контроля линии электропередачи, основанный на измерении напряжения на фазах и напряжения нулевой последовательности отключенной линии, сравнении этих напряжений с заданными величинами и определении момента погасания дуги короткого замыкания j2)

Однако быстрое определение момента восстановления изоляции отключенной линии изза переходных процессов в реакторах невозможно.

Цель изобретения — повышение надежности и уменьшение времени определения момента погасания дуги несимметричного короткого замыкания на землю.

Это достигается тем, что по предлагаемому способу контроля состояния линии электропередачп с шунтирующими реакторами нз измеренной нулевой последовательности напряжений на проводах отключенной линии выделяют составляющие в полосе частот, соответствующей низшим частотам свободных электромагнитных колебаний поврежденной линии, и в полосе частот, соответствующей низшим частотам свободных электромагнитных колебаний неповрежденной линии, сравнивают этн со10 ставляющие каждую со своим заданным уровнем и по наступлению момента, когда первая из них ниже первого заданного уровня, а вторая выше второго заданного уровня, судят о состоянии линии электропередачи.

15 Способ контроля состояния линии основан на следующих положениях.

После двустороннего отключения линии с реакторами на ней возникают затухающие электромагнитные колеоанпя, причем началь20 ные амплитуды этих колебании зависят от момента отключения фаз и от наличия или отсутствия короткого замыкания. Эти колебания содержат в себе составляющие прямой, обратной и нулевой последовательностей. Энергия составляющей нулевой последовательности поддерживает горение дуги в месте короткого замыкания на землю. 1!оэтому составляющая нулевой последовательности может быть использована для определения момента погаса30 ния дуги. Анализ показывает, что низшие ча533887

jp()

2«У(Cp-I („,) р

f().()

2.. 1 (С, + 2С„,) р

25

55 стоты свободных составляющих нулевой последовательности поврежденной и неповрежденной линий неодинаковы. Так, для неповрежденной линии частота Я") определяется выражением

-(«) 1

/о

2-,- 1 С. р где ф— емкость нулевой последовательности линии;

1.р — эквивалентная индуктивность реактора обоих концов линии.

Однофазное короткое замыкание на землю

fp() и двухфазное короткое замыкание на землю jp(i ) соответственно равны где С вЂ” междуфазная емкость линии.

Для определения момента погасания дуги можно было бы использовать факт исчезновения составляющих с частотами fp(0 и fp(() или появления составляющей с частотой fp(H). Однако с целью повышения надежности для определения момента погасания дуги короткого замыкания на землю целесообразно использовать исчезновение составляющей в одной полосе частот, охватывающей fp() и fp(), и появление составляющей в полосе частот, включающей в себя fp(").

В тех случаях, когда напряжение нулевой последовательности близко к нулю, судить о моменте погасания дуги короткого замыкания можно по времени отсутствия этого напряжения.

При коротком замыкании на землю на рассматриваемой линии срабатывает релейная защита линии и отключает ее с двух сторон.

Пока в месте короткого замыкания горит дуга, в напряжении нулевой последовательности линии есть свободная составляющая переходного процесса с частотой, соответствующей поврежденной линии.

Ее выделяют и по ее наличию судят о том, что дуга еще не погасла.

После погасания дуги эта составляющая исчезает, и появляется свободная составляющая с частотой неповрежденной линии, которую также выделяют из напряжения нулевой последовательности линии.

Момент погасания дуги в месте короткого замыкания определяют по появлению второй составляющей при отсутствии первой.

Для реализации предлагаемого способа могут быть использованы известные фильтры напряжения (тока) нулевой последовательности, полосовые частотные фильтры, пороговые устройства и элемент, выполняющий логическую операцию «Запрет».

1-)а чертеже представлена функциональная структурная схема устройства, реализующего предлагаемый спосо() контроля.

Оно содержит измерительный трансформатор 1 контролируемой линии, полосовые частотные фильтры 2 и 3, пороговые устройства

4 и 5 и элемент «Запрет» 6. Появление сигнала на выходе элемента «Запрет» б указывает на погасание дуги в месте короткого замыкания.

Формула изобретения

Способ контроля состояния линии электропередачи с шунтирующими реакторами путем измерения нулевои последовательности напряжении на проводах отключенной линии, отл и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения надежности и уменьшения времени определез0 ния момента погасания дуги несимметричного короткого замыкания на землю, из измереннои нулевой последовательности напряжений на проводах отключенной линии выделяют составляющие в полосе частот, соответствующей низшим частотам свободных электромагнитных колебаний поврежденной линии, и в полосе частот, соответствующей низшим частотам свободных электромагнитных колебаний неповрежденной линии, сравнивают эти составляющие каждую со своим заданным уровнем и по наступлению момента, когда первая из них ниже первого заданного уровня, а вторая выше второго заданного уровня, судят о состоянии линии электропередачи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе.

1. Авт. св. (ССР № 285097, кл. G 018 31/11, 1967 (аналог) .

2. Принципиальные схемы релейной защиты и АПВ линий 500 кв с использованием модернизированных комплектных панелей. Типовые решения № 407-0-129 «Энергосетьпроект». М., 1973, инв. ¹ 5480 тм-1, с. 27 — 31 (прототип).

533887

Составитель А. Изюмов

Текред М. Семенов

Редактор E. Караулова

Коррекгор Т. Гревцова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2479/19 Изд. М 1700 Тираж 1029 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5