Способ контроля состояния отключенной в цикле однофазного автоматического повторного включения фазы линии электропередачи с шунтирующими и компенсационными реакторами

 

ОП И(;АНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ

Сеюэ Соеетакик

Соцналнстнчеенив

Ресвубпнк оо740108 (61) Дополммтельмое к авт. свмд-ву (22) Заявлено 120678 (21) 2632088/24-07 с присоединением заявки H9— (23) Прмормтет—

Опубликовано 070681. Бюллетень И9 21

Дата опублмковаимя опмсаммя 1006.81 > )(„s

H 02 Н 11/00

G 01 R 31/08

Н 02 Н 3/06

Госуйврствеяный комятет

СССР оо деаам язобретений я открытой (53) УДК 621. 317. .333.4(088 8) (72) Авторы мзобретемм я

Н. Н. Беляков, В. С. Рашкес и К. В. Хоециан

Всесоюзный научно-исследовательский институт электроэнергетики (71) Заявитель (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ОТКЛЮЧЕННОЙ В ЦИКЛЕ

ОДНОФАЗНОГО АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОВТОРНОГО ВКЛЮЧЕНИЯ ФАЗЫ

ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ С ШУНТИРУЮЩИМИ И КОМПЕНСАЦИОННЫМИ

РЕАКТОРАМИ

Изобретение относится к электротехнике, в частности, к способам для осуществления однофазного автоматического повторного включения (ОАПВ) линий электропередач сверхвысокого напряжения с шунтирующнми и компенсационными реакторами.

Известен способ контроля отсутствия замякания на отключенной в цикле

ОАПВ фазе линии электропередачи, при котором отключенную фазу зондируют высокочастотным импульсом и исчезновение заикания фиксируют по амплитуде, полярности и запаздыванию отраженного электрического импульса Pj.

Однако величина зондирующего напряжения при этом столь мала относительно номинального напряжения "0,01 Бф), особенно применительно к линиям СВН, что такое зондирование дает представление только о наличии . или отсутствии глухого замыкания.

Наиболее близким к изобретению является способ контроля отсутствия заьикания на отключенной в цикле

ОАПВ фазе линии электропередачи с шунтирукщими и компенсационными реакторами, при котором на отключенной фазе контролируют значение ответного электрического сигнала от напряжения, З0 наводимого от двух включенных фаз линии, сравнивают его с электрическим сигналом, соответствующим напряжению, наводимому на неповрежденную отключенную фазу, н по результату сравнения: судят о состоянии отключенной фазы (2).

При таком способе амплитуда зондирующего напряжения зависит от индуктивностей шунтирующих и компенсационных реакторов, обязательно подключенных к личин в цикле OAIIB, и может достигать 0,1 ОФ. Однако эта величина недостаточна для надежной фиксации восстановления полной электрической прочности дугового канала.

Кроме того, ввиду малости контролируемых величин, значительно усложняется технологический процесс фиксации состояния линии

Цель изобретения — повышение надежности контроля состояния отключенной в цикле OAIIB фазы линии электропередачи с шунтирующими и компенсационными реакторами путем увеличения амплитуды зондирукщего напряжения.

Это достигается тем, что в известном способе контроля состояния отключенной в цикле однофазного автоматического повторного включения фазы линии электропередачи с шуитирующими

740108 = "й комйенсационными реайторами, при котором йа отключенной фазе контролируют значение ответного зле ктричес кого сигнала от напряжения, наводимого от двух включенных фаз линии, сравни вают его с электрическим сигналом, соответствующим напряжению, наводимому на неповрежденную отключенную фазу, и но результату сравнения судят о состоянии отключенной фазы,через заданное время после отключекия фазы

I линии, меньшее паузы однофазного asтоматического повторного включения, шунтируют, по крайней мере, один компенсационный реактор на одном конце линии, после чего осуществляют указан- ный контроль в течение заданного вре-- 5 мени. При этом после фиксации повреж-, дения по результату сравнения расшун" тируют компенсационные реакторы и ""повторяют, пб крайней мере, один раз операции шунтирования компенсационных 20 реакторов и сравнения электрических сигналов.

В качестве ответного электрического сигнала используют апери >дическую составляющую, выделяемую из тока в це-э5 пи шунтирукщего реактора отключенной фазы.

Предлагаемый способ контроля состояния отключенйой в цикле OAIIB фазы линии с шунтирукщими и компенсационными реакторами состоит нз следу30 ющих операций: шунтирование заданного числа компенсационных реакторов, определенного по емкостно-индуктивным параметрам линии, выполняемое через заданное время после отключения фазы пи" нии эта операция приводит к резкому увеличению напряжения, наводимого на отключенной фазе линии двумя другими ее фазами; 40 зондирование отключенной фазы по вышенным наведенным напряжением; измерение ответного электрического сигнала; фиксация отсутствия за икания по 45 достижении ответным электрическим сигналом заданного уровня. . б, Пе рвое шу нти ров ан ие целе сообр аз но выполнять непосредсТвенно перед пов- 5О торным включением. При этом интервал от момента шунтирования компенсационного реаКтора до момента повторного включения должен быть не Менее, чем требуется prrs нарастания зондирующеro 55 напряжения до заданного уровня и фиксации отсутствия замыкания. Практически, речь идет об интервале времени 0,2-0,5 с. Испольэованйе предлагаемогО способа обесПечивает непрерывное слежение эа исчезновением замы- 60 кайия, и первое шунтирование компенсационных реакторов можно провести после фиксации исчезновения заьыкания, при малом (О, 05-0,1 U@) зондирукщем напряжении. При отсутствии упомяну- 65 того контроля возможно также периодическое эондировайие через заданное время, например 0,3-0,5 с, после от- ключения фазы линии независимо от того, погасла дуга или нет, ориентируясь, на то, что не всегда условия горения дуги подпитки наихудшие.

Некоторые возможные модификации предлагаемого способа, Для дополнительного регулирования величины зондирующего напряжения можно моменты шунтирования компенсацион- ных реакторов разнести во вреМени в заданной последовательности. В этом случае нарастание вынужденного наг".ряжения на отключенной фазе, при том же исходном и конечном его значении, происходит не в виде одного большого скачка, а в виде нескольких меньших скачков. Каждый иэ этих скачков приводит к биениям умеренной амплитуды.

Выбирая количество шунтируемых на каждой ступени компенсационных реакторов, можно управлять величиной скачков вынужденного напряжения; изменяя интервал между моментами шунтирования, можно влиять на начальные условия возникающих переходных процессов.

Все это позволяет регулировать величину и форму зондирующего напряжения.

В частности, можно осуществить зондирование отключенной фазы постепенно увеличивающимся напряжением с фиксацией отсутствия замыкания при каждом из значений напряжения. При этом следует повышать напряжение, шунтируя очередной компенсационный реактор, если проверка на предыдущей ступени показала отсутствие замыкания.

Необходимо отметить, что ступенчатое шунтирование компенсационных реакторов, позволяя уменьшить повреждения, раэвивающйеся при повторных замыканиях, приводит к некоторому, увеличению бестоковой паузы ОАПВ. Это обстоятельство должно быть учтено при реализации такого ступенчатого шунтирования. Для регулирования амплитуды возникающих при шунтировании биений напряжения можно испольэовать также вййолнение шунтирования компенсационных реакторов в заданную фазу напряжения на линии "синхронное шунтирование"). Однако анализ показывает, что для обычной в передачах СВН высокой степени поперечной компенсации емкости линии шунтируницими реакторами зависимость амплитуды биений от фазного угла шунтирования очень слаба, поэтому синхронное шунтирование Может иметь лишь ограниченное применение.

После контроля исчезновения заьаакання и повторного включения линии компенсационные реакторы могут быть оставлены шунтированными на любой срок, вплоть до возникновения следующего однофазного короткого эамакания. Лишь при его возникновении ком5

740108!

Расшунтирование компейсационных реакторов полезно также в случаях, когда в результате зондирования возобно- gp вилось заикание, так как создает благоприятные условия для повторного гашения дуги подпитки. В этом случае контроль отсутствия замыкания может быть повторен один или несколько раэ. 5

Такой контроль по достигаемому результату эквивалентен многократному

AIIB с точки зрения повьшения числа успешных повторных включений и имеет следующие преимущества: энергосистема избавляется от возможных многократ.ЗО ных толчков токами короткого заьыкания; многократное зондирование можно осуществить на значительно большем числе линий за счет того, что суммарная пауза гашения дуги и много. кратного зондирования не будет превосходить применяемых в настоящее время бестоковых пауз OAIIB (например

2-2,2 с, иэ которых на гашение дуги при наличий компенсационного реакто- 4О ра -0,5 с и 1,5-1,7 с на двух-трехкратное зондирование).

В качестве контролируемого ответного сигнала может быть использована любая величина, применяемая в извест- 45 ных способах контроля отсутствия заьыкания, например напряжение на отключенной фазе или ток шунтирующего реактора этой фазы, однозначно связанный с указанным напряжением. Контроль по напряжению или току тем более целесообразен, что обеспечиваемое шунтирование компенсационного реак-тора повышение зондирующего напряже- . ния одновременно увеличивает и амплитуду ответного сигнала, облегчая тем саьым фиксацию отсутствия замыкания.

Помимо величины напряжения или тока целесообразно контролировать продолжительность превышения им заданного уровня. Если замыкание устранилось, gp напряжение отключенной фазы в результате шунтирования компенсационных реакторов достигнет в биениях амплитуды (или иного заданного уровня при кратковременном шунтировании). Если 65

Рассматриваемый способ контроля может быть легко реализован на стандартном электрическом оборудовании.

Например, для шунтирования компенсационного реактора можно использовать маломощный выключатель или короткозамыкатель, причем в соответствии с классом изоляции компенсациониого реактора в электропередачах 750 кВ и вьые номинальное напряжение этого выключателя или короткозамыкателя должно равняться всего 35 или 110 кВ.

Для зашиты компенсационного реактора от перенапряжений, которые могут сопровождать его расшунтирование, можно использовать сверхлинейные вентильные разрядники того же напряжения.

Измерение напряжения и тока может выполняться так же, как в известных пенсационные реакторы должны быть обязательно расшунтированы для использования их по основному назначению - для облегчения гашения тока подпитки. Однако целесообразно расшунтировать компенсационные реакторы сразу после фиксации состояния линии. При этом вынужденное напряженйе, на отключенной фазе снова снижается, что обычно приводит к уменьшению перенапряжений при последующем повторном включении фазы линии. Такое умень. шение перенапряжениИ, понижая напряжение, воздействующее при ОАПВ на бывший дуговой канал, снижает риск его повторного пробоя, тем саьым повышая эффективность повторного включения.

l замыкание не устранилось или возобновилось в результате зондирования, напряжение на отключенной фазе соответственно либо практически не возрастет, либо после первоначального возрастания резко сн-изи тся". В этом случае повторное включение должно блокироваться.

Для повьшения надежйости фиксации отсутствия замыкания контроль дости.жения измеренным напряжением или током заданного уровня в течение заданного времени может осуществляться на заданной частоте, например на частоте биений, возникающих на отключенной фазе, или на промышленной частоте.

Весьма полезным может быть контроль по апериодической составляющей тока в шунтирующем реакторе отключенной фазы. Если после гашения дуги подпитки и нарастайия напряжання йа отклю ченной фазе произойдет повторный пробой, в токе реактора появится апериодическая составляющая.

При шунтированноМ компенсационном реакторе путь через дугу подпйтки является для апериодической составляющей единственно возможным, поэтому ее появление является признаком возобновления замыкания. Однако само шунтирование компенсационного реактора может вызвать протекание апериодической составляющей тока в цепи, через которую будут протекать, такйм образом, два опериодических тока - один иэ шунтирующего реактора, а второй от компенсационного реактора. Поэтому при осуществлении контроля по апериодической составляющей тока целесообразно выполнять шунтирование коМпейсационных реакторов в момент нуля тока в них. В этом случае шунтирование компенсационных реакторов не бу-! дет приводить к возникновению апериодической составляющей тока в цепи, шунтирующей этот реактор, что повысит точность выделения искомой апериодической составлякщей тока шунтирующе го реактооа.

740108

Формула изобретения

Составитель К. Фотина

Редактор С. Суркова Техред T.Ìàòî÷êà Корректор С. Щомак Заказ 3396/53 Тираж 675 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиай ППП "Патент", г. ужгород, ул . Проектная, 4

1 способах контроля (трансформаторами напряжения и тока, делителями напряжения H малоиндуктивными токовыми шунтами). Последние, в частности, потребуются в случае выполнения фиксации возобновлЕНИя завМкаййя по апериодической составляющей в токе шунтирующего реактора.

Таким образом, предлагаеьнй спо— соб обеспечивает надежную информацию о состоянии изоляции на отключенной в цикле ОАПВ фазе линии электропе--: ® редачи, что позволяет осуществить запрет АПВ, выполнить многократное зондирование для проверки самоустранения повреждения, исключить случаи включения линии с изоляцией, не вы- IS держивающей фазного напряжения. Это достигается благодаря зондированию поврежденной фазы перед повторным включением напряжением, близким к номинальному, более точными методами Щ контроля, выполнением зондирования ступенчато и многократно. . Способ контроля состояния фазы линии может быть применен на всех линиях электропередачи сверхвысокого напряжения, оснащенных шунтирующими и компенсационными реакторами.

1. Способ контроля состояния отключенной в цикле однофазного автоматического повторного включения фазы линии электропередачи с-шунтирующими и компенсационными реакторами, при котором иа отключенной фазе контролируют значение ответного электрического сигнала от напряжения, наводимого от двух включенных фаз линии, сравни-. вают его с электрическим сигналом, соответствующим напряжению, наводимому на неповрежденную отключенную фазу, и по результату сравнения судят о состоянии отключенной фазы, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с це лью повышения надежности путем повыаения амплитуды наводимого напряжения, через заданное время после отключения фазы линии, меньшее паузы однофазного автоматического повторного вкЛючения, шунтируют, по крайней мере, один компенсационный реактор на одном конце линии, после чего осуществляют указанный контроль в течение заданного времени.

2. Способ по п. 1, о т л н ч а юшийся тем, что после фиксации повреждения по результату сравнения расшунтируют компенсационные реакторы и повторяют, по крайней мере, один раз операции шунтирования компенсационных реакторов и сравнения электрических сигналов.

3. Способ по пп. 1 и 2, о т л нч а ю шийся тем, что в качестве ответного электрического сигнала используют апериодическую составляющую, выделяемую из тока з цепи шунтирующего реактора отключенной фазы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское. свидетельство СССР

Я 132705, кл. G 01 R 31/02, 1959.

2. АвторсКое свидетельство СССР по заявке В 2192257/07, кл. И 02 Н 3/06, 1975.