Устройство для однофазного автоматического повторного включения трехфазной линии электропередачи

Устройство для однофазного автоматического повторного включения трехфазной линии электропередачи

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Использование: восстановление напряжения на линии электропередачи после отключения ее релейной защитой, Сущность изобретения: устройство содержит блок разрешения ОАПВ, входы которого подключаются к выходам релейной защиты и выключателя линии, элемент ЗАДЕРЖКА НА СРАБАТЫВАНИЕ, вход которого соединен с выходом блока разрешения, к которому также подключен первый вход элемента и, второй вход которого соединен с выходом максимального реле напряжения. Вход реле напряжения подключен к выходу блока выделения напряжения отключенной фазы, входы которого предназначены для подключения к выходам датчика напряжения линии . Выходы элементов ЗАДЕРЖКА НА СРАБАТЫВАНИЕ и И соединены соответственно с первым и вторым зажимами переключателя , общий зажим которого служит для подключения к включающей цепи выключателя . Для надежности использования на линиях, оборудованных шунтирующими реакторами, устройство дополнительно содержит второе максимальное реле напряжения , а на линиях с реакторами, имеющих большую протяженность, содержит, кроме того, сумматор и преобразователь тока в напряжение. 2 з.п. ф-лы, 3 ил. fe

COIO3 СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 Н 02 Н 3/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4861149/07 (22) 20.08,90 (46) 15,05.92. Бюл. N 18 (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт электроэнергетики (72) B.М.Стрелков, Г,Г.Фокин и Л.В.Крылова (53) 621.316.925(088.8) (56) Панель устройства автоматического повторного включения типа ПДЭ-2004.01. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. ИАЕЖ 656006 ТО 4ЭАЗ.

Авторское свидетельство СССР

N 1638756,,кл. Н 02 Н 3/06, 1988, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОДНОФАЗНОГО

АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОВТОРНОГО

ВКЛЮЧЕНИЯ ТРЕХФАЗНОЙ ЛИНИИ

ЭЛЕКТРОП ЕРEДАЧИ (57) Использование: восстановление напряжения на линии электропередачи после отключения ее релейной защитой, Сущность изобретения: устройство содержит блок разрешения ОАПВ, входы которого подключаются к выходам релейной защиты и выИзобретение относится к электроэнергетике, в частности к линейной автоматике.

Известно устройство для однофазного автоматического повторного включения (ОАПВ) трехфазной линии электропередачи, содержащее блок разрешения ОАПВ и элемент выдержки времени, выход которого предназначен для подключения к включающей цепи выключателя линии. Выдержки времени этого устройства на обоих концах линии устанавливаются практически равными друг другу.

Известно также устройство (устройствопрототип) для ОАПВ трехфазной линии электропередачи, поочередного по концам

„„. Ы„„1734159 А1 ключателя линии, элемент ЗАДЕРЖКА НА

СРАБАТЫВАНИЕ, вход которого соединен с выходом блока разрешения, к которому также подключен первый вход элемента И, второй вход которого соединен с выходом максимального реле напряжения. Вход реле напряжения подключен к выходу блока выделения напряжения отключенной фазы, входы которого предназначены для подключения к выходам датчика напряжения линии. Выходы элементов ЗАДЕРЖКА НА

СРАБАТЫВАНИЕ и И соединены соответственно с первым и вторым зажимами переключателя, общий зажим которого служит для подключения к включающей цепи выключателя. Для надежности использования на линиях, оборудованных шунтирующими реакторами, устройство дополнительно содержит второе максимальное реле напряжения, а на линиях с реакторами, имеющих большую протяженность, содержит, кроме того, сумматор и преобразователь тока в напряжение. 2 з,п. ф-лы, 3 ил. линии, оснащенной релейной защитой и подключенной к шинам подстанции посредством выключателя, содержащее блок разрешения ОА4В, входы которого предназначены для подключения к выходу релейной защиты и вспомогательному выходу выключателя, первый и второй элементы

"ЗАДЕРЖКА НА СРАБАТЫВАНИЕ" и переключатель. Выход блока разрешения ОАПВ соединен с входом первого элемента "ЗАДЕРЖКА НА СРАБАТЫВАНИЕ", выход которого подключен к входу второго элемента

"ЗАДЕРЖКА НА СРАБАТЫВАНИЕ". Первый, общий зажим переключателя предназначен для подключения к включающей цепи

1734159 выключателя. Второй и третий зажимы переключателя соединены соответственно с выходами первого и второго элементов "ЗАДЕРЖКА НА СРАБАТЫВАНИЕ".

Недостатками такого устройства явля- 5 ются включение на КЗ с двух концов линии при неуспешном ОАПВ и необходимость введения задержек в действие избирательных органов при ОАПВ, если они не отстроены от замыкания фазы в транзит для 10 предотвращения ложного отключения линии при успешном OARB, Эти недостатки снижают надежность и быстродействие в работе устройства.

Целью изобретения является повыше- 15 ние быстродействия и надежности в работе устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для ОАПВ трехфазной линии электропередачи, поочередного по концам 20 линии, оснащенной релейной защитой и датчиком напряжения и подключенной к шинам при помощи выключателя, содержащее блок разрешения ОАПВ, входы которого предназначены для подключения к 25 выходу релейной защиты и вспомогательному выходу выключателя, элемент "ЗАДЕРЖКА НА СРАБАТЫВАНИЕ" и переключатель, первый, общий зажим которого предназначен для подключения к включающей цепи 30 выключателя, при этом выход блока разрешения ОАПВ соединен с входом элемента

"ЗАДЕРЖКА НА СРАБАТЫВАНИЕ", выход которого соединен с вторым зажимом переключателя, дополнительно содержит блок 35 выделения напряжения отключенной фазы, три входа которого предназначены для подключения соответственно к фазным выходам датчика напряжения линии, максимальное реле напряжения и элемент 40

И, причем выход блока выделения напряжения отключенной фазы соединен с входом максимального реле напряжения, выход которого соединен с первым входом элемента

И, второй вход которого соединен с выхо- 45 дом блока разрешения ОАПВ, а выход — с третьим зажимом переключателя.

Для повышения надежности при использовании устройства на линии, оборудованной шунтирующими реакторами, оно 50 дополнительно содержит второе максимальное реле напряжения, вход которого предназначен для подключения к выходу нулевой последовательности датчика напряжений линий, а выход — к третьему, за- 55 прещающему входу элемента И.

Такое решение исключает возможность ложной работы устройства вследствие появления на отключенной с двух сторон фазе линии больших наведенных напряжений, соизмеримых с рабочими в случае наличия на линии шунтирующих реакторов, предназначенных для компенсации емкостных токов.

Для повышения надежности при использовании устройства на линии, оборудованной шунтирующими реакторами и датчиками токов линии и имеющей относительно большую протяженность, оно дополнительно содержит сумматор и преобразователь тока в напряжение, вход которого предназначен для подключения к выходу нулевой последовательности датчика токов линии, а выход соединен с вторым входом сумматора. Первый вход сумматора предназначен для подключения к выходу нулевой последовательности датчика напряжений линии, а выход соединен с входом второго максимального реле напряжения.

Это решение обеспечивает безотказное действие устройства на линиях, оборудованных шунтирующими реакторами и имеющих большую протяженность, На таких линиях на отключенном однофазно конце может быть значительным напряжение нулевой последовательности, На фиг.1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг,2 и 3— схемы устройства для работы на ЛЭП, оборудованных шунтирующими реакторами, На фигурах приняты следующие обозначения 1 — устройство ОАПВ; 2 — линия электропередачи; 3 — выключатель; 4 — шины подстанции; 5 — релейная защита линии (РЗЛ); 6 — блок разрешения ОАПВ (БР

ОАПВ); 7 — элемент "ЗАДЕРЖКА НА СРАБАТЫВАНИЕ"; 8 —; на конце, включаемом первым, он устанавливается в положение I, на "втором" конце — в положение II; 9 — блок выделения напряжения отключенной фазы (БВНОФ);

10 и 11 — первое и второе максимальное реле напряжения соответственно (МРН); 11 — элемент И, 13 — и реоб разо вател ь. тока в напряжение; обеспечивает формирование из тока 31 напряжения Л0, соответствующего падению напряжения нулевой последовательности на соответствующем сопротивлении линии, может быть. реализован на трансреакторе; 14 — сумматор, 15— датчик напряжений линии; 16 — датчик токов линии.

Устройством 1 ОАПВ оснащена линия 2 электропередачи, подключенная при помощи выключателя 3 к шинам 4 подстанции и снабженная релейной защитой 5. Устройст-. во ОАПВ содержит блок 6 разрешения

ОАПВ, входы которого служат для подключения к выходам релейной защиты 5 и выключателя 3, Выход блока 6 разрешения

1734159

ОАПВ соединен с входом элемента 7 "ЗАДЕРЖКА НА СРАБАТЫВАНИЕ". Выходэлемента 7 соединен с вторым зажимом переключателя 8, первый, общий зажим которого служит для подключения к включающей цепи выключателя 3.

Входы блока 9 выделения напряжения отключенной фазы предназначены для подключения к фазным выходам датчика 15 напряжения линии, Выход блока 9 подсоединен к входу максимального реле

10 напряжения. Блок 9 может быть выполнен с использованием управляемых ключей в каждой фазе и сумматора, выход которого является выходом блока 9. Выход реле 10 соединен с вторым входом элемента 11 И, первый вход которого соединен с выходом блока 6, а выход — с третьим зажимом переключателя 8.

Схема устройства для использования его на линии, оборудованной шунтирующими реакторами, предназначенными для компенсации емкостных токов линий, приведена на фиг.2, где 12 — второе максимальное реле напряжения, вход которого предназначен для подключения к выходу нулевой последовательности датчика 15 напряжения линии, а выход соединен с третьим, запрещающим входом элемента 11 И.

Схема устройства для использования его на линии, оборудованной шунтирующими реакторами и имеющей большую протяженность, приведена на фиг.3, где 13— преобразователь тока в напряжение, вход которого предназначен для подключения к выходу нулевой последовательности датчика 16 токов линии, 14 — сумматор, первый вход которого предназначен для подключения к выходу нулевой последовательности датчика 15 напряжения линии, а второй вход соединен с выходом преобразователя

13. Выход сумматора 14 соединен с входом второго максимального реле 12 напряжения, выход которого соединен с третьим, запрещающим входом элемента 11 И, Преобразователь 13 тока в напряжение может быть выполнен с помощью трансреактора, взаимное комплексное сопротивление которого соответствует сопротивлению нулевой последовательности линии.

Устройство работает следующим образом.

При возникновении на линии 2 однофазного КЗ срабатывает релейная защита 5 линии и от устройства 1 ОАПВ отключается одна поврежденная фаза выключателя 3 линии, Сигналы от релейной защиты 5 и выключателя 3 поступают на входы блока 6 разрешения ОАПВ устройства. С выхода блока 6 сигналы поступают на вход элемен5

55 та 7 "ЗАДЕРЖКА НА СРАБАТЫВАНИЕ" и первый вход элемента 11 И.

На конце, включаемом вторым, переключатель 8 находится в положении ll, и сигнал с выхода элемента 7 на включение не проходит.

Если на линии не установлены шунтирующие реакторы, то напряжение на двусторонне . отключенной фазе линии незначительное (не более 157 от номинального). Поэтому, пока фаза не включена с

"первого" конца, максимальное реле 10 напряжения, вход которого через блок 6 выделения напряжения отключенной фазы соединен с соответствующим выходом датчика напряжений линии, не срабатывает, Когда фазу включают с противоположного конца линии под напряжение, реле 10 срабатывает и подает сигнал на второй вход элемента И, с выхода которого через переключатель 8 проходит сигнал на включение выключателя.

Таким образом, включение на "втором" конце происходит довольно быстро после включения на "первом", и происходит оно только после исчезновения КЗ на отключенной фазе, т,е, только после успешного ОАПВ на "первом" конце.

По сравнению с устройством-прототипом быстродействие устройства повышается в результате уменьшения разновременности включения фазы по концам с 0,5 — 0,7 с до 0,1-0,15 с. Надежность повышается вследствие предотвращения повторного включения на КЗ при неуспешном ОАПВ.

При использовании предлагаемого устройства на линии, оборудованной шунтирующими реакторами, предназначенными для компенсации емкостных токов линии, возможно ложное действие устройства в результате срабатывания реле 10 от наведенного на отключенную фазу напряжения от неотключенных фаз, находящихся под рабочим напряжением. При коэффициентах компенсации, близких к критическому значению (K

В этом случае целесообразно использовать устройство, изображенное на фиг.2.

При этом в случае двустороннего отключения фазы линии при высоких наведенных на фазу напряжениях на линии появляется значительное напряжение нулевой последовательности, которое существенно уменьшается при включении фазы хотя бы с одной стороны на рабочее напряжение.

Срабатывание реле 12 приводит к блокированию работы устройства при двусторон1734159

25

40

50

55 нем отключении фазы; возврат реле 12 при одностороннем включении фазы снимает эту блокировку и разрешает производить включение фазы после срабатывания реле

10.

Если линия, оборудованная шунтирующими реакторами, имеет большую протяженность, то напряжение нулевой последовательности на "втором" конце и в режиме одностороннего включения фазы может принимать большие значения, Это обусловлено падением напряжения в большом сопротивлении нулевой последовательности линии от токов нагрузки, протекающих по нестключенным фазам.

В этом случае целесообразно использовать устройство по схеме, представленной на фиг. 3, в котором обеспечена компенсация напряжения нулевой последовательности током линии. В преобразователе 13 (фиг.3) с помощью тока нулевой последовательности линии моделируется падение напряжения этой последовательности на линии, Смоделированное таким образом напряжение складывается в сумматоре 14 с напряжением нулевой последовательности в месте установки устройства (на "втором" конце линии) и в результате получается напряжение, соответствующее напряжению нулевой последовательности на противоположном конце (на "первом" конце) линии, которое после включения азы на этом конце становится сравнительно небольшим и не вызывает срабатывания реле 12.

Таким образом, реле напряжения 12 на

"втором" конце линии срабатывает в режиме двустороннего отключения фазы, блокируя действие устройства на включение, и не срабатывает в режиме одностороннего ее включения, разрешая производить включение, Этим достигается повышение надежности действия устройства при использовании его на линиях, оборудованных шунтирующими реакторами и имеющих относительно большую протяженность, Технико-экономический эффект от использования предлагаемого устройства определяется повышением его быстродействия, что улучшает динамическую устойчивость энергс системы и уменьшает время действия временных перенапряжений и наде:кности, что обусловлено уменьшением числа включений выключателя на устойчивое повреждение.

Формула изобретения

1. Устройство дг я однофазного автоматического повторно: о включения трехфазной линии электропередачи поочередного по концам линии, оснащенной релейной защитой и подключенной к шинам подстанции через выключатель, содержащее блок разрешения ОАПВ, входы которого предназначены для подключения к выходу релейной защиты и вспомогательному выходу выключателя, элемент ЗАДЕРЖКА НА СРАБАТЫВАНИЕ и переключатель, первый общий зажим которого предназначен для подключения к включающей цепи выключателя, при этом выход блока разрешения ОАПВ соединен с входом элемента ЗАДЕРЖКА НА СРАБАТЫВАНИЕ, выход которого соединен с вторым зажимом переключателя, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и надежности при поочередном по концам линии ОАПВ, оснащенной датчиком напряжения, дополнительно содержит блок выделения напряжения отключенной фазы, три входа которого предназначены для подключения соответственно к фазным выходам датчика напряжения линии, максимальное реле напряжения и элемент И, причем выход блока выделения напряжения отключенной фазы соединен с входом максимального реле напряжения, выход которого соединен с первым входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом блока разрешения ОАПВ, а выход — с третьим зажимом переключателя.

2. Устройство по п,1, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежности при использовании на линии, оборудованной шунтирующими реакторами, дополнительно содержит второе максимальное реле напряжения, вход которого предназначен для подключения к выходу нулевой последовательности датчика напряжений линии, а выход — к третьему запрещающему входу элемента И.

3. Устройство по п,2, от л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения надежности при использовании на линии, оборудованной шунтирующими реакторами и датчиком токов и имеющей большую протяженность, дополнительно содержит сумматор, первый вход которого предназначен для подключения к выходу нулевой последовательности датчика напряжений линии и преобразователь тока в напряжение, вход которого предназначен для подключения к . выходу нулевой последовательности датчика токов линии, а выход соединен с вторым входом сумматора, выход которого соединен с входом второго максимального реле напряжения.

1734159 иг.

30 иг.

1734159

40

50

Составитель В.Стрелков

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор Н.Ревская

Редактор С.Лисина

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1674 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5