Устройство для однофазного автоматического повторного включения линий электропередачи

 

ОП ИСАН И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ пц 562030

Союз Советских

Социалистических

Раайублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 18.11.75 (21) 2189699/07 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Опубликовано 15.06.77. Бюллетень № 22

Дата опубликования описания 14.07.77 (51) М. Кл е Н 02 Н 3/06

Государственный камите

Саввта Министрав СССР аа делам изааретений и аткрытий (53) УДК 621.316.925 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. М. Стрелков, Г. Г, Фокин и Г. Г. Якубсон (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский институт электроэнергетики

1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОДНОФАЗНОГО АВТОМАТИЧЕСКОГО-ПОВТОРНОГО ВКЛЮЧЕНИЯ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

Устройство относится к области электроэнергетики, в частности к релейной защите и автоматике линий электропередач высокого и сверхвысокого напряжения.

Известны устройства для однофазного автоматического повторного включения (ОАПВ) (1)

В соответствии с современной практикой основные функции, выполняемые устройством

ОАПВ совместно с релейной защитой линии, сводятся к следующему:

1) при однофазном коротком замыкании (к, з.) — выбор, отключение и повторное включение поврежденной фазы через заданное время;

2) при возникновении повреждения на неотключенных фазах линии во время неполнофазного режима — отключение оставшихся в работе двух фаз и запрет ОАПВ;

3) после неуспешного ОАП — отключение всех фаз линии;

4) при междуфазных к. з. — отключение трех фаз линии и запрет ОАПВ;

5) после успешного ОАП — через заданное время обеспечение готовности устройства

ОАПВ к следуюшему действию.

Для выполнения функций по п. 1 в устройстве ОАПВ предусматриваются следующие блоки: а) блок фиксации пуска (ФП) ОАПВ прн срабатывании быстродействующей защиты (БЗ) линии. При этом ФП существует с момента первого срабатывания БЗ до момента

5 возврата схемы устройства в исходное положение. Наличие ФП является непременным условием выполнения всех основных логических операций в схеме устройства ОАПВ и, в частности, определяет селектнвность его дей10 ствия на отключение; б) три избирательных органа (ИО), с помощью которых определяется поврежденная фаза; в) в блок формирования команды на отклю15 чение поврежденной фазы; г) блок, формирующий через заданное время, достаточное для надежного погасания дуги и денонизацнн среды в месте к. з. на отключенной с двух сторон поврежденной фазе, ко20 манду на повторное включение отключающей ся фазы.

Известно, что основные высокочастотные (в. ч.) защиты линии работают недостаточно надежно при некоторых видах повреждений, 25 возникающих на ней в неполнофазных режимах (2).

Например, дифференциально-фазная в. ч. защита принципиально может отказывать в действии при однофазном к. з. с одновремен56203() ным обрывом фазы. Вследствие этого прп каскадном действии нс может происходи гь возврат этой защиты после отключения поврежденной фазы на одном пз концов, но до срабатывания

ИО на другом конце. Следует также учитывать, что в неполнофазном режиме дистанционная защита выводится из действия блокировкой при качаниях, а вторая и третья (а иногда и первая) ступени токовой защиты нулевой последовательности от к. з. на землю блокируются устройством ОАПВ. Поэтому для выполнения функций по п. 2, а также по п. 1 при каскадном действии ИО и возврате

БЗ предусматривается использование этих органов в качестве самостоятельной быстродействующей защиты линии от замыканий на землю в цикле ОЛПВ. При этом непременным условием возможности самостоятельного действия ИО во всех случаях является наличие

ФП.

Однако из-за опасения возможности срабатывания ИО под влиянием качаний в неполнофазном режиме предусматривается запрет их самостоятельного действия после срабатывания ИО поврежденной фазы и фиксации команды на отключение этой фазы.

Готовность устройства к следующему действию (п. 5) обеспечивается путем запрета фиксации пуска и вследствие этого возврата устройства в исходное положение и производится с выдержкой времени, опредсляемой длительностью цикла ОЛПВ и готовностью привода выключателя к последующему отключению и повторному включению.

Наиболее близким по технической сущности к данному предложению является устройство для однофазного автоматического повторного включения, содержащее блок фиксации пуска, выход которого через элемент «запрет» соединен с входом блока ввода на самостоятельное действие избирательных органов, выходы первого, второго и третьего элементов задержки соединены соответственно с запрещающим входом элемента «запрет», с входом блока команды повторного включения и с входом возврата блока фиксации пуска, причем второй и третий элементы задержки выполнены с регулируемой выдержкой времени (3).

Недостатком известного устройства ОАПВ является то, что в случае каскадной работы избирательных органов запрет самостоятельного действия избирательных органов, повторное включение отключавшейся фазы и готовность устроиства к следующему деиствию происходят по концам линии неодновременно.

Вследствие этого, во-первых, возрастает длительность неполнофазного режима, что ухудшает условия устойчивой работы электропередачи, во-вторых, при однофазных к. з., возникающих после возврата устройства на одном из концов, но до возврата устройства на другом конце линии, па первом конце будет отключаться одна фаза, а на втором конце— три фазы, и вместо ОЛПВ будет происходить

13

2;)

Зо

1ЛГ!В. В-т1штьпх, IIcoIIp In;1;IIIIIo ограничивается длителшгость разрешения самостоятельного действия ИО, особенно па том конце липин, где выключатель отключается раньше.

110 условиям отстройки от качаний при каскадном отключении ВЛ и при отсчете указанIIoII выдержки времени от фиксации команды на отключение диапазон регулируемой выдержки мог бы быть вссьма ограниченным.

Для повышения надежности работы электропередачи путем cOKpBL ñíèÿ длительности неполнофазного режима, в предлагаемом устройстве вход каждого пз упомянутых элементо» задержки подключен к выходу блока фиксации пуска, при этом первый элемент задержки выполнен также с регулируемой выдержкой времени.

Структурная схема предлагаемого устройства приведена на чертеже, где приняты следующие обозначения: 1 — быстродействующая защита линии; 2 — блок фиксации пуска

ОАПВ; 3 — блок ввода па самостоятельное действие избирательных органов; 4 — блок команды повторного включения; 5, б, 7 — элементы задержки; 8 — элемент, выполняющий логическую опсрацшо «запрет».

К выходу блока 1 быстродействующей заIIIIIThI подключ и пусковый вход блока 2 фиксации пуска ОАПВ. На выход блока 2 включены входы трех элементов задержки 5, 6 и 7 и э Ic»c»sa «запрет» 8, к выходу которого подключен олок 3 ввода IIa самостоятельное действие избирательных органов, а к заире»дающему входу элемента подсоединен выход первого элемента задержки 5. Выход блока элемента задержки 6 включен на вход блока

4 команды повторного включения, а выход третьего элемента задержки 7 — па вход возврата блока 2.

При возникновении к. з. на линии срабатывает быстродействующая защита 1 и при помощи избирательных органов производит отключение поврежденной фазы. Выходной сигнал блока 1 поступает на вход блока 2 фиксации пуска ОЛПВ.

Блок 2 срабатывает и удерживается в этом положении в течение заданного времени. Выходной сигнал блока 2 поступает на вход каждого из элементов задержки 5, б, 7 непосредственно, а на вход блока 3 самостоятельного действия избирательных органов — через элемент «запрет» 8. Вследствие этого разрешается самостоятельное действие избирательных органов и происходит пуск элементов задержки 5, 6 и 7.

По истечении заданной выдержки времени элемент 5 подает сигнал на запрещающий вход элемента 8, вследствие чего происходит запрет самостоятельного действия избирательных органов. По истечении выдержки времени элемента 6 он подает сигнал на вход блока команды повторного включения 4, где формируется сигнал на повторное включение отключавшейся фазы. По истечении выдержки врсмени элемента 7 последний подает сигнал

562030

15

20 на вход возврата блока 2. Вследствие этого запрещается фиксация пуска ОЛПВ, исчезает сигнал на выходе блока 2, устройство возвращается в исходное положение.

Выдержки времени одноименных элементов задержки по концам линии принимаются одинаковыми, и срабатывание одноименных элементов задержки по концам линии происходит одновременно, поскольку их пуск также происходит одновременно по концам линии.

Вследствие этого одновременно по концам линии осуществляются запрет самостоятельного действия ИО, повторное включение отключавшейся фазы и готовность устройства к следующему действию независимо от того, как работают избирательные органы — одновременно или в каскаде. При этом длительность неполнофазного режима сокращается.

Одновременная готовность устройства к повторному действию по концам линии исключает возможность при однофазном к. з. отключения одной фазы на одном из концов линии и трех фаз на другом ее конце.

Выполнение элемента задержки 5 с регулируемой выдержкой времени в сочетании с новой схемой его пуска позволяет во многих случаях существенно увеличить длительность разрешения самостоятельного действия ИО, поскольку на многих линиях электропередачи качания могут развиваться достаточно медленно, и неправильное действие ИО неповрежденных фаз может иметь место лишь в самом конце неполнофазного режима. Возможность более длительной самостоятельной работы ИО обусловлена также и более быстрым, чем ранее, восстановлением симметричного режима.

Кроме того, становится более определенным выбор величины выдержки времени элемента задержки 5, так как эта выдержка времени теперь отсчитывается от момента фиксации первого срабатывания быстродействующей защиты линии, то есть практически от момента возникновения к. з., обусловившего возмущение системы.

Предлагаемое устройство может быть выполнено, например, при помощи блоков, входящих в известное устройство типа АПВ-503, дополненных одним реле времени. Оно может быть также выполнено при помощи известных бесконтактных функциональных и логических элементов.

Следует отметить, что выполнение устройства ОАПВ в соответствии с настоящим предложением позволит в некоторых случаях вообще отказаться от снятия избирательных ор25

55 ганов с cà÷oñòîÿòåëüíого действия, в то время как на этих линиях электропередачи ИО ранее выводились из действия в цикле ОАПВ.

Технико-экономический эффект от применения предлагаемого устройства достигается за счет повышения динамической устойчивости энергосистем путем сокращения длительности неполнофазного режима, увеличения длительности разрешения самостоятельного действия избирательных органов в цикле

ОАПВ и уменьшения разновременности по концам линии повторного включения отключавшейся фазы и готовности устройства к следующему действию. В результате этого повышается устойчивость работы электропередачи и надежность работы защиты линии и смежных участков сети.

Формула изобретения

Устройство для однофазного автоматического повторного включения линии электропередачи, содержащее блок фиксации пуска, выход которого через элемент «запрет» соединен с входом блока ввода на самостоятельное действие избирательных органов, выходы первого, второго и третьего элементов задержки соединены соответственно с запрещающим входом элемента «запрет», с входом блока команды повторного включения и с входом возврата блока фиксации пуска, причем второй и третий элементы задержки выполнены с регулируемой выдержкой времени, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы линии путем сокращения длительности неполнофазного режима, вход каждого упомянутого элемента задержки подключен к выходу блока фиксации пуска, при этом первый элемент задержки выполнен также с регулируемой выдержкой времени.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. А. М. Богорад, Ю. Г. Назаров. «Автоматическое повторное включение в энергосистемах». «Энергия», М., 1969, стр. 336.

2. Однофазное автоматическое повторное включение линий с двусторонним питанием напряжением 110 — 220j330 кв. Материалы к

«Руководящим указаниям по автоматическому повторному включению». Уточненная редакция, ВНИИЭ, 1967, стр. 133.

3. Устройство автоматического повторного включения типа АП †5. Техническое описание и инструкция по эксплуатации

ОБК вЂ” 469517, изд. 01 ЧЭАЗ, стр. 31.

GI ) 203(1

Составитель Г. Дамская

Корректор Л. Брахнина

Техрсд Л. Котова

Редактор И. Шейкин

Типография, "p, Сапунова, 2

Заказ 1474/13 Изд. ¹ 515 Тираж 914 Подписное

ЦНИИПИ Государ твсппого комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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