Способ защиты настроенной линии электропередачи

 

Ю. А. Куликов, Т. В. Заславская и Л. И. Пушкарева (72) Авторы изобретения

Сибирский научно-исследовательский институт энергетики и Новосибирский электротехнический институт (7l ) Заявители

Вг г6

Ф 41 ь !ф ; Д

Ji (54) СПОСОБ ЗАШИТЫ НАСТРОЕННОЙ

ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

- Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано пля релейной

4 защиты настроенной линии электропередачи.

Известны способы защиты линии электропередачи, основанные на сравнении амплитуды, фазы или вектора тока на одном из концов защищаемой линии электропере.дачи с аналогичным параметром в конце линии. Недостатком способов зашиты яв ляется то, что в длинных линиях (свыше

1000 км) характер изменения тока при коротких замыканиях как в зоне защищаемой, так и вне ее существенно не отличается, поэтому возможно неселективное

35 действие защит, применяющих способы.

Известен способ параметрической зашиты, наиболее близкий по технической сущности к предлагаемому изобретению.

Способ основан на сравнении разности

20 вектора напряжения, полученного в резуль тате преобразования тока, и напряжения прямой последовательности принуждаемого режима в месте установки с помощью че2 тырехполюсиика с параметрами, эквивалентными волновцм параметрам зашищаемдй линии электропередачи, и вектора напряжения прямой последовательности принуждаемого режима на противоположном конце линии.

Недостатками известного способа является то, что- для отстройки от свободнйх составляющих полосу пропускания чао тотных фильтров, выделяющих составляющие тока и напряжения )принужденного режима, необходимо выбирать от 47 Гц до 53 Гц, при этом действие на,ожлючение замедляется на 15-20 мс. Кроме того, в ряде случаев при коротких замыканиях в резонансной зоне настроенной линии возникают свободные составляющие тока и напряжения с частотами в диапазоне 47-53 Гц, наличие которых может привести к неселективному действию на отключение.

Белью изобретения является увеличение селективности. Указанная цель дости ается тем, что в известнсм способе зашиты настроенной линии электропередачи, основанном на выделении тока и напряжения прямой последовательности принужденного режима в месте установки защиты, выделении напряжения прямой последовател ности принужденного режима в конце защищаемого участка„сравнении разности между вектором напряжения, полученного путем преобразования тока, и напряжения

1прямой цоследовательности и принужден- 10 його режима в месте установки с помощью четырехполюсника с параметрами, экви-.

I валентными волновым параметрам защища емого участка лннии и вектором напряжения принужденного режима на противопо- 15 ложном конце защищаемого участка с заданной установкой и формировании, в случае превышения указанной разности векторов напряжения над указанной установкой, сигнала на отключение защищаемого участка, дополнительно выделяют в месте установки.защиты свободные составлйющие тока и напряжения прямой последовательности с частотами, меныпими промышленной, и определяют направление мощности этих составляющих, выделяют в конце защищаемого участка свободные составляющие то . ка и напряжения прямой последовательности с частотами от промышленной до четыщие тра и напряжения прямой последова; тельности с частотами, большими двукрат ной промышленной определяют нацравле-. .f ние мошнОсти этих сОставцяющих и при на правлении мощностей свободных составляющих от защищаемого участка к его шинам и в конце линии к своим шинам, сравнение указанной разйости векторов с заданной 40 установкой не производят, а йри всех друбодных составляющих разрешают сравнение указанной разности векторов напряжений с

Ус..гаиовкой. - 45

50 ний алектропередачи. Блок 1 содержит модуль 4 выделения напряжения йрямой пс следоватнльности принужденного режима, модуль 5 выделения напряжения,. пропорционального току, прямой последовательн<ю3 738038 4. ным А и В четырехполюсника, эквивалент ного параметрами защищаемому. участку линии. Выходы усилителей 6 и 7 соедин ны с входами сумматора 8. Выходы модулей напряжении 9 и тока 10 свободных составляющих прямой последовательности с частотами, меньшими промышленной, соединены с входами импульсного реле 11 сумматора 8. Реле 11 подключены к входам первого элемента 12 И, выход которого соединен с цепями отключения. К входам алемента 13 ИЛИ подключены выходы элемента 14 НЕ и. алемента 15 И.

Блок 2 содержит модуль 16 выделения напряжения прямой последовательности принужденного режима, модули тока 17 и напряжения 18 свободных составляющих прямой последовательности с частотами от промышленной до четырехкратной промышN ленной. Выходы модулей 17 и 18 подклю1 чены к импульсному реле 19 направления мощности свободных составляющих. Блок 3 содэржит модули напряжения 20 и тока 21 свободных составляющих прямой последовательности, выходы которых подключены к импульсному реле 22 направления мощности свободных составляющих.

Реализация способа осуществляется следующим образ ЬМ. рехкратной цромышлейной и определяют на- >0 При коротком замыкании в защищаемой правпение мощнбсти этих составляющих,- ma;- зоне ток и напряжение от измерительных делают в конце линий свободййе составляю- трансформаторов подаются на модуль напряжения 5 и модуль тока 4. С выхода моду- . ля 5 напряжение усилителем 7 умножается на коэффициент электропередачи, а с Bbrхода модуля 4, усилителем 6 умножается на коаффициент электропередачи. Оба cap нала с усилителей 7 и 6 подаются в сумматор 8. С трансформатора напряжения, установленного на противоположном. конце защищаемого участка, через модуль 16 гих сочетаниях направлений мощностей сво напряжение подается на тот же сумматор 8. На входе сумматора 8 появляется сигнал напряжения, пропорциональный току короткого . замыкания, где через В обозначены эквивалентная постоянная четырехпоцюсника, — соответствующая участку ЛЗП.

С вйхода сумматора 8 сигнал на отклю- чение подается на логический элемент f 2

И.

Действие защиты на отключение возможно только при одновременном наличии на входах алемента 12 сигналов от элементов 8, 11, 13.

55 Поско у при кротком земь!, нии в ти цринужденного режима, масштабные уси- защищаемой зоне либо не работе-т ни одно лители 6 и 7 с коэффициентами усиления, из блокирующих устройств, либо как будет цропсрциональными составляющим. постоян-, показано ниже, работают одновременно эле1

5 ; 7380 менты 14 и 15, действие защиты на оч ключение не блокируется и сигнал с выхо

I да элемента 12 подается на цепи отключения.

При внешнем коротком замыкании (зо

íà tl или III ) на входе сумматора 8 могут появиться .свободные составляющие с частотой (46-65) Гц, которые могут вызвать, ее ложное срабатывание..Но вместе с эти- ми составляющими на конце линии появля. ются свободные составляющие с частотами, значительно большими промышленной, (100-3000 Гц), наличие которых фиксируется с помощью модулей 20 и 21 и подается сигнал на вход элемента 22. На его выходе вырабатывается сигнал поступающий на вход элемента 14 НЕ и элемента 15 И.

При отсутствии на входе элемента 13 сигналов от элементов 14 и 15 действие защиты на отключение блокируется. При отсутствии сйгнала на входе элемейта 14 на его выходе постоянно вырабатывается сигнал, поступающий на вход логического

25 элемента ИЛИ 13. При этом на выходе элемента 1 3 постоянно вь1рабатывается сигнал, поступающий на вход элемента и ка и напряжения прямой последовательносразрешающий действие защиты на отключе-. ,ние. зо

Формула изобретения

Способ защиты настроенной линии элекч ропередачи, основанный на выделении то- Для предотвращения ложной блсжировки зашиты под действием второй и высших

;гармоник свободных составляющих цри коротком замыкании. в защищаемой зоне служат элементы 17, 18, 19 и 15, В конце

35 . защищаемого участка установлены модули свободных составляющих 17 и 18 и ймпульсное реле напряжения мощности 19, Ф

Свободные составляющие, снимаемые с

:выходов модулей 17 и 18, поступают на вход реле 19, определяющего направление мощности свободных составляющих. При направлении мощности свободных составляющих от линии (внутреннее короткое за45 мыкание) на выходе реле 19 вырабатывается сигнал, поступающий на жод элемента 15. Ложное действие блокировкМ предотвращается тем, что при наличии двух сигналов — от конца линии (элемент и

22) и с конца защищаемого участка, поступающих на вход элемента 15 на его выходе появляется сигнал, поступающий .через элемент 13 на вход элемента 12

Й разрешающий действие зашиты.

55 йля обеспечения селективности при внешних коротких замыканиях в ближайшей к защищаемому участку энергосистеме предназначены модули 9 и 10 тока и ти принужденного режима в месте установки защиты, выделении напряжения пря- мой последовательности принужденного режима в конце защищаемого участка, сравнении разности между вектором напряжения, полученного путем преобразования тока, и напряжения прямой последовательности принужденного режима в месте установки защиты с помощью четырехполюсника с: параметрами, эквивалентными волновым параметрам защищаемого участка линии и вектором напряжения принужденного режима на противоположном конце защищаемого участка с заданной установкой и формировании в случае превышения указаннои разности векторов напряжения над установкой, сигнала на отключение защищаемого участка, отличающийся тем, что, с целью повышения селективности, дополнительно выделяют в месте установки защиты свободные составляющие тока и напряжения прямой последовательности с частотами, меньшими промышленной, и определяют в месте установки защиты направление мощности этих составляющих, выделяют в конце защищаемого участка свободные составляющие тока и напряжения прямой последовательности с частотами от промышленной до четырехкратной промышленной и определяют направление мощности этих составляющих, выделяют

7 738038 8 в конце линии свободные составляющие нам и в конце линии к своим шинам сравmrna и напряжения прямой последователь- нение указанной разности векторов с заданности с частотами, большими двукратной ной установкой не производят, а при всех промьлпленной, определяют направление других сочетаниях направлений мощностей мощности этих составляющих и при не- свободных составляющих разрешают сравправлении мощностей свободнйх состав- пение указанной разности векторов напряшпквцих от защищаемого участка к его ши- жений с установкой.

Составитель А. Сурба

Редактор В, Левитов Техред О. Легеза Корректор М . Код а

Заказ 2676l32 Тираж 783 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.. 4/5 филиал ППП Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4