RU101877U1 - ADAPTIVE PROTECTION DEVICE FOR TRANSFORMERS OF RESPONSE SUBSTATIONS - Google Patents

ADAPTIVE PROTECTION DEVICE FOR TRANSFORMERS OF RESPONSE SUBSTATIONS Download PDF

Info

Publication number
RU101877U1
RU101877U1 RU2010137663/07U RU2010137663U RU101877U1 RU 101877 U1 RU101877 U1 RU 101877U1 RU 2010137663/07 U RU2010137663/07 U RU 2010137663/07U RU 2010137663 U RU2010137663 U RU 2010137663U RU 101877 U1 RU101877 U1 RU 101877U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
phase comparison
input
inputs
filter
Prior art date
Application number
RU2010137663/07U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Иван Владимирович Нагай
Original Assignee
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)" filed Critical Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт)"
Priority to RU2010137663/07U priority Critical patent/RU101877U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU101877U1 publication Critical patent/RU101877U1/en

Links

Abstract

Устройство адаптивной резервной защиты трансформаторов ответвительных подстанций, содержащее датчики токов всех трех фаз линии, выходы которых соединены с входами фильтров тока обратной, прямой и нулевой последовательностей, датчики напряжения, выходы которых соединены со входами фильтров напряжения прямой последовательности, выход фильтра тока прямой последовательности соединен с первым входом четвертой схемы сравнения фаз, выход фильтра напряжения прямой последовательности соединен со вторым входом четвертой схемы сравнения фаз, выход органа выдержки времени соединен с входом выходного органа, отличающееся тем, что дополнительно введены фильтр напряжения обратной последовательности, пятая схема сравнения фаз, первая, вторая, третья схемы сравнения фаз всех трех фаз линии и блок анализа режимов, входы фильтра напряжения обратной последовательности соединены с выходами датчиков напряжения всех трех фаз линии, входы пятой схемы сравнения фаз соединены с выходом фильтра напряжения обратной последовательности и выходом фильтра тока обратной последовательности, выход пятой схемы сравнения фаз соединен с пятым входом блока анализа режимов, выход четвертой схемы сравнения фаз соединен с вторым входом блока анализа режимов, выход блока анализа режимов соединен с входом органа выдержки времени, выходы первого, второго, третьего, датчиков тока соединены с первыми входами первой, второй, третьей схем сравнения фаз соответственно, выходы первого, второго, третьего датчиков напряжения соединены со вторыми входами первой, второй, третьей схем сравнения фаз, выходы первой, второй, третьей схем сравнения ф Adaptive backup protection device for transformers of branch substations, containing current sensors of all three phases of the line, the outputs of which are connected to the inputs of reverse, direct and zero sequence current filters, voltage sensors whose outputs are connected to the inputs of direct sequence voltage filters, the output of the direct sequence current filter is connected to the first input of the fourth phase comparison circuit, the output of the direct sequence voltage filter is connected to the second input of the fourth phase comparison circuit , the output of the time delay organ is connected to the input of the output organ, characterized in that the reverse sequence voltage filter, the fifth phase comparison circuit, the first, second, third phase comparison circuit of all three phases of the line and the mode analysis block are additionally introduced, the negative sequence voltage filter inputs are connected with the outputs of the voltage sensors of all three phases of the line, the inputs of the fifth phase comparison circuit are connected to the output of the negative sequence voltage filter and the output of the negative sequence current filter, the output of the fifth phase comparison circuit is connected to the fifth input of the mode analysis unit, the output of the fourth phase comparison circuit is connected to the second input of the mode analysis unit, the output of the mode analysis unit is connected to the input of the time delay unit, the outputs of the first, second, third, current sensors are connected to the first inputs the first, second, third phase comparison circuits, respectively, the outputs of the first, second, third voltage sensors are connected to the second inputs of the first, second, third phase comparison circuits, the outputs of the first, second, third phase comparison circuits

Description

Заявляемое устройство относится к электротехнике и может быть использовано для релейной защиты радиальных воздушных линий и кабельных линий имеющих ответвления с трансформаторными подстанциями.The inventive device relates to electrical engineering and can be used for relay protection of radial overhead lines and cable lines having branches with transformer substations.

Известно устройство дальнего резервирования УДР АХ - 94.2 [Тез. докл. научно-технической конференции “Релейная защита и автоматика энергосистем - 96”. - Москва, 1996 г], состоящее из измерительных органов тока и направления мощности, включенные на токи и напряжения фаз, схем сравнения модулей, схем сравнения фаз, орган выдержки времени, выходной орган, указательное реле, орган контроля и внешней сигнализации. Орган тока и направления мощности каждой фазы объединены; логическим элементом И, а элементы И подключены ко входам логического элемента ИЛИ, выход которого подключен ко входу органа выдержки времени.A device for long-distance backup UDR AH - 94.2 [Abstract. doc. scientific and technical conference “Relay protection and automation of power systems - 96”. - Moscow, 1996], consisting of measuring current and power directions, included in currents and phase voltages, module comparison circuits, phase comparison circuits, time delay organ, output organ, indicating relay, monitoring and external signaling organ. The current organ and power directions of each phase are combined; the logical element AND, and the elements AND are connected to the inputs of the logical element OR, the output of which is connected to the input of the body time delay.

Недостатком описываемого технического решения является снижение чувствительности при наличии мощной двигательной нагрузки на ответвлениях линии, сложность распознавания коротких замыканий за маломощными трансформаторами ответвительных подстанций при наличии нагрузочного режима.The disadvantage of the described technical solution is the reduction in sensitivity in the presence of a powerful motor load on the branch lines, the difficulty of recognizing short circuits behind low-power transformers of branch substations in the presence of a load mode.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является устройство резервной защиты линии с трансформаторами на ответвлениях [Патент РФ №,2162269], состоящее из датчиков токов всех трех фаз линии, выходы которых соединены со входами фильтров тока обратной и прямой последовательности, датчики напряжения, включенные на междуфазные напряжения, выходы которых соединены со входами фильтра напряжения прямой последовательности, а его выход соединен со вторым входом первой схемы сравнения фаз (четвертая ССФ (ССФ4)), выход которой соединен с седьмым входом блока логики, шестой вход которого соединен с выходом пятой схемы сравнения модулей, вход которой соединен с выходом фильтра тока нулевой последовательности, входы которого соединены с выходами датчиков токов, выходы одного из датчиков и фильтра обратной последовательности подключены к входам второй и четвертой схем сравнения модулей токов, а их выходы соединены со вторым и четвертым входами блока логики, выход которого соединен с входом выходного органа, первой и третьей схемы сравнения модулей, входы которых подсоединены к датчикам тока одной из фаз и фильтра тока обратной последовательности, а их выходы к первому и третьему входам блока логики, вторая схема сравнения фаз, входы которой соединены с выходами фильтров тока обратной и прямой последовательности, а выход с пятым входом блока логики, блок формирования уставки, выходы которого соединены с выходами фильтров токов обратной и прямой последовательности и выходом второй схемы сравнения фаз, а его выход соединен с дополнительным входом первой схемы сравнения фаз измерительных органов тока и напряжения, включенных на токи фаз и междуфазные напряжения соответственно, схем сравнения модулей, схем сравнения фаз, схему формирования уставки, блок логики и выдержки времени и выходной орган.The closest technical solution (prototype) is a backup line protection device with transformers on the branches [RF Patent No. 2162269], consisting of current sensors of all three phases of the line, the outputs of which are connected to the inputs of reverse and direct sequence current filters, voltage sensors connected to interfacial voltages, the outputs of which are connected to the inputs of the direct sequence voltage filter, and its output is connected to the second input of the first phase comparison circuit (fourth SSF (SSF 4 )), the output of which is connected to the seventh input of the logic unit, the sixth input of which is connected to the output of the fifth module comparison circuit, the input of which is connected to the output of the zero-sequence current filter, the inputs of which are connected to the outputs of the current sensors, the outputs of one of the sensors and the negative sequence filter are connected to the inputs of the second and fourth comparison schemes modules of currents, and their outputs are connected to the second and fourth inputs of the logic unit, the output of which is connected to the input of the output organ of the first and third comparison circuits of the modules, the inputs of which are connected to the current sensors of one of the phases and the reverse sequence current filter, and their outputs to the first and third inputs of the logic unit, the second phase comparison circuit, the inputs of which are connected to the outputs of the current and reverse sequence current filters, and the output with the fifth input of the logic unit, formation unit settings, the outputs of which are connected to the outputs of the current and negative current filters and the output of the second phase comparison circuit, and its output is connected to the additional input of the first phase comparison circuit of the measuring current elements and is voltage included on phase currents and interphase voltages, respectively, module comparison circuits, phase comparison circuits, set point generation circuit, logic and time delay unit, and output organ.

Недостатком описываемого технического решения является использование тока только одной фазы при реализации алгоритма выходных воздействий, что ограничивает распознавание устройством неполнофазных режимов.The disadvantage of the described technical solution is the use of a current of only one phase when implementing the algorithm of output actions, which limits the device to recognition of non-phase modes.

Задача полезной модели - повышение чувствительности и селективности защиты дальнего резервирования.The objective of the utility model is to increase the sensitivity and selectivity of long-range backup protection.

Технический результат заявленной полезной модели заключается в достижении распознавания устройством неполнофазных режимов, что повысит селективность устройства при аварийных режимах. Это достигается тем, что устройство адаптивной резервной защиты трансформаторов ответвительных подстанций, содержащее датчики токов всех трех фаз линии, выходы которых соединены с входами фильтров тока обратной, прямой и нулевой последовательностей, датчики напряжения, включенные на фазные напряжения всех трех фаз А, В, С, выходы которых соединены со входами фильтров напряжения прямой и обратной последовательностей, выход фильтра тока прямой последовательности соединен с первым входом четвертой схемы, сравнения фаз, выход фильтра напряжения прямой последовательности соединен со вторым входом четвертой схемы сравнения фаз, выход органа выдержки времени соединен с входом выходного органа, входы пятой, схемы сравнения фаз соединены; с выходом фильтра напряжения обратной последовательности и выходом фильтра тока обратной последовательности, выход пятой схемы сравнения фаз соединен с пятым входом блока анализа режимов, выход четвертой схемы сравнения фаз соединен с вторым входом блока анализа режимов, выход блока анализа режимов соединен с входом органа выдержки времени, выходы первого, второго, третьего датчиков, тока соединены.с, первыми входами первой, второй, третьей схем сравнения фаз соответственно, выходы первого, второго, третьего датчиков напряжения соединены со вторыми входами первой, второй, третьей схем сравнения фаз, выходы первой, второй, третьей схем сравнения фаз соединены с первым, третьим и седьмым входами блока анализа режимов соответственно, выход фильтра тока нулевой последовательности соединен с восьмым входом блока анализа режимов, выход фильтра тока прямой последовательности соединен с четвертым входом блока анализа режимов, выход фильтра тока обратной последовательности соединен с шестым входом блока анализа режимов.The technical result of the claimed utility model is to achieve recognition by the device of out-of-phase modes, which will increase the selectivity of the device under emergency conditions. This is achieved by the fact that the adaptive backup protection device for transformers of branch substations, containing current sensors of all three phases of the line, the outputs of which are connected to the inputs of current filters of reverse, direct and zero sequences, voltage sensors connected to the phase voltages of all three phases A, B, C the outputs of which are connected to the inputs of the voltage filters of the forward and reverse sequences, the output of the current filter of the forward sequence is connected to the first input of the fourth circuit, phase comparison, the output of the filter direct sequence is connected to the second input of the fourth phase comparison circuit, the output of the time delay organ is connected to the input of the output organ, the fifth inputs, phase comparison circuits are connected; with the output of the negative sequence voltage filter and the output of the negative sequence current filter, the output of the fifth phase comparison circuit is connected to the fifth input of the mode analysis unit, the output of the fourth phase comparison circuit is connected to the second input of the mode analysis unit, the output of the mode analysis unit is connected to the input of the time delay unit, the outputs of the first, second, third sensors, current are connected. with the first inputs of the first, second, third phase comparison circuits, respectively, the outputs of the first, second, third voltage sensors are connected with the second inputs of the first, second, third phase comparison circuits, the outputs of the first, second, third phase comparison circuits are connected to the first, third and seventh inputs of the mode analysis unit, respectively, the output of the zero sequence current filter is connected to the eighth input of the mode analysis unit, the filter output the direct sequence current is connected to the fourth input of the mode analysis unit, the output of the reverse sequence current filter is connected to the sixth input of the mode analysis unit.

На фиг.1. приведена структурная схема устройства адаптивной резервной защиты трансформаторов ответвительных подстанций. Устройство содержит датчики напряжения (ДН1-ДН3) 1, 2, 3, установленные во всех трех фазах А, В, С и датчики тока (ДТ1-ДТ3) 4, 5, 6, также установленные в трех фазах А, В, С соответственно, схемы сравнения фаз (ССФ1-ССФ3) 7-9, фильтр напряжения прямой последовательности (ФНПП) 10, фильтр напряжения обратной последовательности (ФНОП) 11, фильтр тока прямой последовательности (ФТПП) 12, фильтр тока обратной последовательности (ФТОП) 13 и фильтр тока нулевой последовательности (ФТНП) 14, схемы сравнения фаз (ССФ4, ССФ5) 15, 16, блок анализа режимов (БАР) 17, орган выдержки времени (ОВВ) 18, выходной орган (ВО) 19.In figure 1. The block diagram of the adaptive backup protection device for transformers of branch substations is given. The device contains voltage sensors (DN 1 -DN 3 ) 1, 2, 3, installed in all three phases A, B, C and current sensors (DT 1 -DT 3 ) 4, 5, 6, also installed in three phases A, B, C, respectively, phase comparison circuits (SSF 1 -SSF 3 ) 7-9, forward sequence voltage filter (FNOP) 10, negative sequence voltage filter (FNOP) 11, forward sequence current filter (FTP) 12, reverse sequence current filter (FTOP) filter 13 and zero sequence current (FTNP) 14, a phase comparison circuit (4 SSF, SCF 5) 15, 16, the mode analysis block (BAR) 17, the body you erzhki time (HNS) 18, the output body (IN) 19.

Выходы датчиков токов (ДТ1-ДТ3) 4, 5, 6 всех трех фаз линии соединены с входами фильтра тока обратной последовательности (ФТОП) 13, входами фильтра тока прямой последовательности (ФТПП) 12 и входами фильтра тока нулевой последовательности (ФТНП) 14, датчики напряжения (ДН1-ДН3) 1, 2, 3, включенные на фазные напряжения всех трех фаз А, В, С, выходы которых соединены со входами фильтра напряжения прямой последовательности (ФНПП) 10; и входами фильтра напряжения обратной последовательности (ФНОП) 11, выход фильтра тока прямой последовательности (ФТПП) 12 соединен с первым входом четвертой схемы сравнения фаз (ССФ4) 15, выход фильтра напряжения прямой последовательности (ФНПП) 10 соединен со вторым входом четвертой схемы сравнения фаз (ССФ4) 15, выход органа выдержки времени (ОВВ) 18 соединен с входом выходного органа (ВО) 19, входы пятой схемы сравнения фаз (ССФ5) 16 соединены с выходом фильтра напряжения обратной последовательности (ФНОП) 11 и выходом фильтра тока обратной последовательности (ФТОП) 13, выход пятой схемы сравнения фаз (ССФ5) 16 соединен с пятым входом блока анализа режимов (БАР) 17, выход четвертой схемы сравнения фаз (ССФ4) 15 соединен с вторым входом блока анализа режимов (БАР) 17, выход; блока анализа режимов (БАР) 17 соединен с входом органа выдержки времени (ОВВ) 18, выходы первого, второго, третьего датчиков тока (ДТ1-ДТ3) 4, 5, 6 соединены с.первыми входами первой, второй, третьей схем сравнения фаз (ССФ1-ССФ3) 7-9 соответственно, выходы первого, второго, третьего датчиков напряжения (ДН1-ДН3) 1, 2, 3 соединены со вторыми входами первой, второй, третьей схем сравнения фаз (ССФ1-ССФ3) 7-9, выходы первой, второй, третьей схем сравнения фаз (ССФ1-ССФ3) 7-9 соединены с первым, третьим и седьмым входами блока анализа режимов (БАР) 17 соответственно, выход фильтра тока нулевой последовательности (ФТНП) 14 соединен с восьмым входом блока анализа режимов, выход фильтра тока прямой последовательности (ФТПП) 12 соединен с четвертым входом блока анализа режимов (БАР) 17, выход фильтра тока обратной последовательности (ФТОП) 13 соединен с шестым входом блока анализа режимов (БАР) 17.The outputs of the current sensors (DT 1 -DT 3 ) 4, 5, 6 of all three phases of the line are connected to the inputs of the reverse sequence current filter (FTOP) 13, the inputs of the forward sequence current filter (FTP) 12 and the inputs of the zero sequence current filter (FTNP) 14 voltage sensors (DN 1 -DN 3 ) 1, 2, 3, connected to the phase voltages of all three phases A, B, C, the outputs of which are connected to the inputs of the forward sequence voltage filter (FNPP) 10; and the inputs of the negative sequence voltage filter (FNOP) 11, the output of the forward sequence current filter (FTP) 12 is connected to the first input of the fourth phase comparison circuit (SSF 4 ) 15, the output of the forward sequence voltage filter (FNOP) 10 is connected to the second input of the fourth comparison circuit phases (SSF 4 ) 15, the output of the time delay organ (RVF) 18 is connected to the input of the output organ (VO) 19, the inputs of the fifth phase comparison circuit (SSF 5 ) 16 are connected to the output of the negative sequence voltage filter (FNOP) 11 and the output of the current filter reverse after ovatelnosti (FTOP) 13, the output of the fifth phase comparison circuit (SSF 5) 16 is connected to a fifth input of the mode analyzing unit (BAR) 17, the output of the fourth phase comparison circuit (SSF 4) 15 is connected to the second input mode analysis block (BAR) 17, exit; the mode analysis unit (BAR) 17 is connected to the input of the time delay device (OVV) 18, the outputs of the first, second, third current sensors (DT 1 -DT 3 ) 4, 5, 6 are connected to the first inputs of the first, second, third comparison circuits phases (SSF 1 -SSF 3 ) 7-9, respectively, the outputs of the first, second, third voltage sensors (DN 1 -DN 3 ) 1, 2, 3 are connected to the second inputs of the first, second, third phase comparison circuits (SSF 1 -SSF 3) 7-9, the outputs of the first, second, third, phase comparison circuits (SSF 1 -SSF 3) 7-9 connected to the first, third and seventh input mode analysis block (BAR) 17 sootvets In fact, the output of the zero sequence current filter (FTNP) 14 is connected to the eighth input of the mode analysis unit, the output of the forward sequence current filter (FTP) 12 is connected to the fourth input of the mode analysis unit (BAR) 17, the output of the reverse sequence current filter (FTOP) 13 is connected with the sixth input of the mode analysis block (BAR) 17.

Устройство работает следующим образом: датчики напряжения (ДН1-ДН3) 1, 2, 3 обеспечивают преобразование напряжения в напряжение, датчики тока (ДТ1-ДТ3) 4, 5, 6 выполняют преобразование тока в напряжение. Схемы сравнения фаз (ССФ1, ССФ2, ССФ3) 7-9, подключенные к выходам датчиков «тока (ДТ1-ДТ3) 4, 5, 6 и датчиков напряжения (ДН1-ДН3) 1, 2, 3 всех фаз, обеспечивают выделение сигналов пропорциональных аргументам фазных токов., Фильтр напряжения прямой последовательности (ФНПП) 10 и фильтр напряжения обратной последовательности (ФНОП) 11 выделяют на выходе сигнал пропорциональный напряжениям прямой и обратной последовательностей соответственно, а фильтр тока прямой последовательности (ФТПП) 12, фильтр тока обратной последовательности (ФТОП) 13, фильтр тока нулевой последовательности.(ФТНП) 14 обеспечивают выделение сигналов пропорциональных токам прямой, обратной и нулевой последовательностей соответственно. Схема сравнения фаз (ССФ4) 15 подключенная к выходам фильтра тока прямой последовательности (ФТПП) 12 и фильтра напряжения прямой последовательности (ФНПП) 10, обеспечивает выделение сигнала пропорционального аргументу тока прямой последовательности. Схема сравнения фаз (ССФ5) 16, подключенная к выходам фильтра тока обратной последовательности (ФТОП) 13 и фильтра напряжения обратной последовательности (ФНОП) 11, обеспечивает выделение сигнала, пропорционального аргументу тока обратной последовательности.The device operates as follows: voltage sensors (DN 1 -DN 3 ) 1, 2, 3 provide voltage to voltage conversion, current sensors (DT 1 -DT 3 ) 4, 5, 6 convert current to voltage. Phase comparison schemes (SSF 1 , SSF 2 , SSF 3 ) 7-9, connected to the outputs of the sensors "current (DT 1 -DT 3 ) 4, 5, 6 and voltage sensors (DN 1 -DN 3 ) 1, 2, 3 all phases, provide the selection of signals proportional to the arguments of the phase currents. The forward sequence voltage filter (FNPP) 10 and the negative sequence voltage filter (FNOP) 11 emit a signal proportional to the voltage of the forward and reverse sequences, respectively, and the forward sequence current filter (FTP) 12 , reverse sequence current filter (FTOP) 13, filter zero sequence current. (FTNP) 14 provide the selection of signals proportional to the currents of the forward, reverse and zero sequences, respectively. The phase comparison circuit (SSF 4 ) 15 connected to the outputs of the direct sequence current filter (FTP) 12 and the direct sequence voltage filter (FNFP) 10, provides a signal proportional to the direct sequence current argument. The phase comparison circuit (SSF 5 ) 16, connected to the outputs of the negative sequence current filter (FTOP) 13 and the negative sequence voltage filter (FNOP) 11, provides a signal proportional to the negative sequence current argument.

Блок анализа режимов (БАР) 17, подключенный к выходам схем сравнения фаз (ССФ4-ССФ5) 15, 16, обеспечивает комплексный анализ режима работы сети и при выявлении аварийного режима работы передает сигнал на, отключение. При этом учитываются величины токов прямой, обратной и нулевой последовательности, величины аргументов токов всех трех фаз, прямой и обратной последовательностей, величины приращения аргументов фазных токов, величины приращения аргументов токов прямой и обратной последовательности. Блок анализа режимов (БАР) 17 обеспечивает обработку параметров подводимых сигналов, а также производит расчет собственных параметров:The mode analysis unit (BAR) 17, connected to the outputs of the phase comparison circuits (SSF 4 -SSF 5 ) 15, 16, provides a comprehensive analysis of the network operating mode and, when an emergency operation mode is detected, transmits a signal to turn off. This takes into account the magnitude of the currents of the forward, reverse and zero sequence, the magnitude of the arguments of the currents of all three phases, the direct and reverse sequences, the increment of the arguments of the phase currents, the magnitude of the increment of the arguments of the currents of the direct and reverse sequence. The block analysis of modes (BAR) 17 provides the processing of the parameters of the input signals, and also calculates its own parameters:

, ,

где φА.БАР - угол между токами прямой и обратной последовательности фазы А;where φ A. BAR is the angle between the currents of the forward and reverse sequence of phase A;

- ток прямой последовательности фазы А; - current direct sequence phase A;

- ток обратной последовательности фазы А; - current of the negative sequence of phase A;

φВ.БАР - угол между токами прямой и обратной последовательности фазы В;φ V. BAR - the angle between the currents of the forward and reverse sequence of phase B;

- ток прямой последовательности фазы В; - current direct sequence phase B;

- ток обратной последовательности фазы В; - current of the negative sequence of phase B;

φС.БАР - угол между токами прямой и обратной последовательности фазы С;φ C. BAR - the angle between the currents of the forward and reverse sequence of phase C;

- ток прямой последовательности фазы С; - current direct sequence phase C;

- ток обратной последовательности фазы С; - current of the negative sequence of phase C;

и оценка выполнения соотношений:and evaluation of the performance of the relations:

I1≥kз.Iнг,max.отп.,I 1 ≥k s I ng, max. ,

где I1 - ток прямой последовательности;where I 1 - current direct sequence;

kз - коэффициент запаса;k s - safety factor;

Iнг.max.oтп. - максимально возможный ток нагрузки ответвительной подстанции,I ng.max.otp. - the maximum possible load current of the branch substation,

I2≥kз.Iпогр.ТТ,I 2 ≥k s I burial TT ,

где I2 - ток обратной последовательности;where I 2 is the current of the negative sequence;

kз - коэффициент запаса;k s - safety factor;

Iпогр.ТТ - максимальный ток погрешности трансформаторов тока, к которым подключено устройство защиты.I load TT - maximum error current of current transformers to which the protection device is connected.

Орган выдержки времени (ОВВ) 18 обеспечивает набор выдержки времени для отстройки от действия основных защит или резервных ступенчатых защит.The body time delay (HVA) 18 provides a set of time delay for the detuning from the action of the main protection or backup step protection.

В нормальном режиме работы сети заявленное устройство находится в следующем состоянии. Выходные напряжения датчиков напряжения (ДН1-ДН3) 1-3 близки к номинальным значениям и соответственно близко к номинальному значению напряжение на выходе фильтра напряжения прямой последовательности (ФНПП) 10. Выходные сигналы датчиков тока (ДТ1-ДТ3) 4-6 определяются величиной нагрузочных токов линии. Выходной сигнал фильтра тока прямой последовательности (ФТПП) 12 также определяется величиной токов нагрузки. Выходные сигналы фильтра тока обратной последовательности (ФТОП) 13, фильтра напряжения обратной последовательности (ФНОП) 11 и фильтра тока нулевой последовательности (ФТНП) 14 близки к нулю и определяются только токами и напряжением небаланса. Выходные сигналы схем сравнения фаз (ССФ1-ССФ3) 7-9, а также схемы сравнения фаз (ССФ4) 15 определяются величиной нагрузочных аргументов тока. На выходе схемы сравнения фаз (ССФ5) 16 сигнал отсутствует, так как величины тока и напряжения обратной последовательности недостаточны для работы пятой схемы сравнения фаз. Блок анализа режимов (БАР 17) определяет область нахождения нагрузочного режима и на его выходе присутствует логический ноль. На выходе органа выдержки времени (ОВВ) 18 и выходного органа (ВО) 19 присутствуют логические сигналы 0.In normal network mode, the claimed device is in the following state. The output voltages of the voltage sensors (DN 1 -DN 3 ) 1-3 are close to the nominal values and, accordingly, close to the nominal value, the voltage at the output of the direct sequence voltage filter (FNPP) 10. The output signals of the current sensors (DT 1 -DT 3 ) 4-6 determined by the magnitude of the load currents of the line. The output signal of the direct sequence current filter (FTP) 12 is also determined by the magnitude of the load currents. The output signals of the negative sequence current filter (FTOP) 13, the negative sequence voltage filter (FNOP) 11 and the zero sequence current filter (FTNP) 14 are close to zero and are determined only by currents and unbalance voltages. The output signals of the phase comparison circuits (SSF 1 -SSF 3 ) 7-9, as well as phase comparison circuits (SSF 4 ) 15 are determined by the magnitude of the load arguments of the current. There is no signal at the output of the phase comparison circuit (SSF 5 ) 16, since the current and voltage values of the negative sequence are insufficient for the fifth phase comparison circuit to operate. The mode analysis block (BAR 17) determines the area of the load mode and a logical zero is present at its output. At the output of the body time delay (OVV) 18 and the output organ (IN) 19 there are logical signals 0.

При двухфазном коротком замыкании (КЗ) за одним, из трансформаторов на стороне соединенной в треугольник, подключенном на ответвлении ВЛ устройство работает следующим образом. При металлическом КЗ угол между векторами токов поврежденных фаз прямой и обратной последовательности составляет 60° в месте КЗ и для неповрежденной фазы 180°. Из-за различного сдвига составляющих токов прямой последовательности и обратной последовательности , обусловленного группой соединения обмоток трансформатора “звезда-треугольник”, появляется дополнительный фазовый сдвиг между токами и всех фаз,, что, фиксируется, схемами, сравнения фаз (ССФ4, ССФ5) 15, 16 и блоком анализа режимов (БАР) 17. Контроль фазовых соотношений всех трех фаз позволяет получить требуемую чувствительность при любом несимметричном КЗ.With a two-phase short circuit (short circuit) behind one of the transformers on the side connected in a triangle, connected to the OHL branch, the device operates as follows. For metallic short-circuit, the angle between the current vectors of damaged phases of the forward and reverse sequence is 60 ° at the short-circuit point and 180 ° for the intact phase. Due to the different shift of the components of the currents of the direct sequence and reverse sequence due to the connection group of the windings of the star-delta transformer, an additional phase shift between the currents appears and all phases, which is fixed by schemes, phase comparison (SSF 4 , SSF 5 ) 15, 16 and the mode analysis unit (BAR) 17. Monitoring phase relationships of all three phases allows you to get the required sensitivity for any asymmetrical short circuit.

При двухфазном КЗ на стороне трансформатора: на ответвлении с соединением его обмоток в звезду формирование сигнала отключения обеспечивается за счет срабатывания схем сравнения (ССФ4, ССФ5) 15, 16 и определения блоком анализа режимов (БАР) 17 значений токов прямой и обратной последовательности, соответствующих аварийным.With a two-phase short circuit on the transformer side: on the branch with the connection of its windings to a star, the formation of a trip signal is ensured by triggering comparison circuits (SSF 4 , SSF 5 ) 15, 16 and determining by the mode analysis unit (BAR) 17 values of currents of direct and reverse sequence, relevant emergency.

При трехфазных КЗ за трансформаторами на ответвлениях при любой группе соединений трансформаторов определяются аварийные аргументы токов прямой последовательности схемой сравнения фаз (ССФ4) 15, аварийные аргументы фазных токов и приращение аргумента тока прямой последовательности, характерного для режима симметричного короткого замыкания. Блок анализа режимов (БАР) 17 обеспечивает распознавание существующего режима КЗ и формирует логический сигнал 1.For three-phase faults behind transformers on branches, for any group of transformer connections, emergency direct current current arguments are determined by phase comparison circuit (SSF 4 ) 15, phase current emergency arguments and forward sequence current argument increment, typical for symmetrical short circuit mode. The block analysis of modes (BAR) 17 provides recognition of the existing short circuit mode and generates a logical signal 1.

При двухфазных или трехфазных КЗ на линии, когда ток КЗ превышает максимально-возможное значение токов КЗ за трансформатором максимальной мощности, блок анализа режимов (БАР) 17 определяет режим, как КЗ на линии и действует или на отключение с выдержкой времени задаваемой органом выдержки времени (ОВВ) 18, или блокируется, отдавая приоритет защитам линии.When two-phase or three-phase faults on the line, when the short-circuit current exceeds the maximum possible value of the short-circuit currents behind the maximum power transformer, the mode analysis unit (BAR) 17 determines the mode as the short-circuit on the line and acts on or off with a time delay set by the time delay unit ( OVV) 18, or is blocked, giving priority to line protection.

При однофазном КЗ, что возможно только на воздушной линии из-за соединения обмоток трансформатора «звезда-треугольник» или «звезда-звезда» с незаземленной нейтралью на стороне среднего (низшего) напряжения, происходит выделение тока нулевой последовательности фильтром тока нулевой последовательности (ФТНП) 14, блок анализа режимов БАР 17 определяет режим как однофазное КЗ на линии и блокируется, чтобы дать возможность подействовать защитам линии.With a single-phase short circuit, which is possible only on the overhead line due to the connection of the windings of the star-delta or star-star transformer with an ungrounded neutral on the medium (low) voltage side, a zero sequence current is released by a zero sequence current filter (FTPS) 14, the BAR 17 mode analysis block defines the mode as a single-phase fault on the line and is blocked to enable the line protections to act.

При включении линии в цикле автоматического повторного включения и наличии двигательной нагрузки на трансформаторных подстанциях возможно определение схемой сравнения фаз (ССФ4) 15 аргумента тока прямой последовательности близкого по величине к аварийным величинам, однако, в этом случае блок анализа режимов (БАР) 17 не определяет режим как аварийный, т.к. приращения вычисляется с.учетом предшествующего нагрузочного режима и динамики, изменения контролируемых параметров сигналов, что обеспечивает надежную отстройку от данного режима.When the line is turned on in the automatic restart cycle and there is a motor load at the transformer substations, it is possible to determine the direct sequence current argument close to the emergency values by the phase comparison circuit (SSF 4 ) 15, however, in this case the mode analysis unit (BAR) 17 does not determine mode as emergency, because increments are calculated taking into account the previous load mode and dynamics, changes in the controlled parameters of the signals, which ensures reliable detuning from this mode.

При возникновении обрыва провода одной из фаз ВЛ определяются модули и аргументы токов прямой и обратной последовательности фильтром тока прямой последовательности (ФТПП) 12, фильтром тока обратной последовательности (ФТОП) 13, фильтром тока нулевой последовательности (ФТНП) 14,,схемой, сравнения фаз (ССФ4) 15 и схемой сравнения фаз (ССФ5) 16, блок анализа режимов (БАР) 17 определяет угол между векторами токов прямой и обратной последовательности, для каждой; фазы, и выявляет поврежденную фазу и действует на отключение линии.When a wire break occurs in one of the overhead phases, the modules and arguments of the forward and reverse sequence currents are determined by the forward sequence current filter (FTP) 12, the reverse sequence current filter (FTOP) 13, the zero sequence current filter (FTPS) 14,, the circuit, phase comparison ( SSF 4 ) 15 and phase comparison circuit (SSF 5 ) 16, the mode analysis unit (BAR) 17 determines the angle between the current vectors of the forward and reverse sequences, for each; phase, and identifies the damaged phase and acts on the disconnection of the line.

Таким образом, использование в заявляемом устройстве контроля модулей и аргументов трех фаз, многофазных схем сравнения фазовых соотношений токов прямой и обратной последовательностей и их аварийных составляющих (приращений), тока нулевой последовательности позволяет повысить степень распознаваемости: аварийных режимов на фоне нагрузочных режимов и как следствие - повысить чувствительность и селективность.Thus, the use of the claimed device for monitoring modules and arguments of three phases, multiphase circuits for comparing the phase relationships of the currents of the forward and reverse sequences and their emergency components (increments), the zero sequence current allows to increase the degree of recognition: emergency modes against the background of load conditions and as a result - increase sensitivity and selectivity.

Claims (1)

Устройство адаптивной резервной защиты трансформаторов ответвительных подстанций, содержащее датчики токов всех трех фаз линии, выходы которых соединены с входами фильтров тока обратной, прямой и нулевой последовательностей, датчики напряжения, выходы которых соединены со входами фильтров напряжения прямой последовательности, выход фильтра тока прямой последовательности соединен с первым входом четвертой схемы сравнения фаз, выход фильтра напряжения прямой последовательности соединен со вторым входом четвертой схемы сравнения фаз, выход органа выдержки времени соединен с входом выходного органа, отличающееся тем, что дополнительно введены фильтр напряжения обратной последовательности, пятая схема сравнения фаз, первая, вторая, третья схемы сравнения фаз всех трех фаз линии и блок анализа режимов, входы фильтра напряжения обратной последовательности соединены с выходами датчиков напряжения всех трех фаз линии, входы пятой схемы сравнения фаз соединены с выходом фильтра напряжения обратной последовательности и выходом фильтра тока обратной последовательности, выход пятой схемы сравнения фаз соединен с пятым входом блока анализа режимов, выход четвертой схемы сравнения фаз соединен с вторым входом блока анализа режимов, выход блока анализа режимов соединен с входом органа выдержки времени, выходы первого, второго, третьего, датчиков тока соединены с первыми входами первой, второй, третьей схем сравнения фаз соответственно, выходы первого, второго, третьего датчиков напряжения соединены со вторыми входами первой, второй, третьей схем сравнения фаз, выходы первой, второй, третьей схем сравнения фаз соединены с первым, третьим и седьмым входами блока анализа режимов соответственно, выход фильтра тока нулевой последовательности соединен с восьмым входом блока анализа режимов, выход фильтра тока прямой последовательности соединен с четвертым входом блока анализа режимов, выход фильтра тока обратной последовательности соединен с шестым входом блока анализа режимов, причем датчики напряжения включены на фазные напряжения всех трех фаз линии.
Figure 00000001
Adaptive backup protection device for transformers of branch substations, containing current sensors of all three phases of the line, the outputs of which are connected to the inputs of reverse, direct and zero sequence current filters, voltage sensors whose outputs are connected to the inputs of direct sequence voltage filters, the output of the direct sequence current filter is connected to the first input of the fourth phase comparison circuit, the output of the direct sequence voltage filter is connected to the second input of the fourth phase comparison circuit , the output of the time delay organ is connected to the input of the output organ, characterized in that the reverse sequence voltage filter, the fifth phase comparison circuit, the first, second, third phase comparison circuit of all three phases of the line and the mode analysis block are additionally introduced, the negative sequence voltage filter inputs are connected with the outputs of the voltage sensors of all three phases of the line, the inputs of the fifth phase comparison circuit are connected to the output of the negative sequence voltage filter and the output of the negative sequence current filter, the output of the fifth phase comparison circuit is connected to the fifth input of the mode analysis unit, the output of the fourth phase comparison circuit is connected to the second input of the mode analysis unit, the output of the mode analysis unit is connected to the input of the time delay unit, the outputs of the first, second, third, current sensors are connected to the first inputs the first, second, third phase comparison circuits, respectively, the outputs of the first, second, third voltage sensors are connected to the second inputs of the first, second, third phase comparison circuits, the outputs of the first, second, third phase comparison circuits h are connected to the first, third and seventh inputs of the mode analysis unit, respectively, the output of the zero sequence current filter is connected to the eighth input of the mode analysis unit, the output of the direct sequence current filter is connected to the fourth input of the mode analysis unit, the output of the reverse sequence current filter is connected to the sixth input of the unit analysis of modes, and voltage sensors are included on the phase voltage of all three phases of the line.
Figure 00000001
RU2010137663/07U 2010-09-09 2010-09-09 ADAPTIVE PROTECTION DEVICE FOR TRANSFORMERS OF RESPONSE SUBSTATIONS RU101877U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010137663/07U RU101877U1 (en) 2010-09-09 2010-09-09 ADAPTIVE PROTECTION DEVICE FOR TRANSFORMERS OF RESPONSE SUBSTATIONS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2010137663/07U RU101877U1 (en) 2010-09-09 2010-09-09 ADAPTIVE PROTECTION DEVICE FOR TRANSFORMERS OF RESPONSE SUBSTATIONS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU101877U1 true RU101877U1 (en) 2011-01-27

Family

ID=46308895

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2010137663/07U RU101877U1 (en) 2010-09-09 2010-09-09 ADAPTIVE PROTECTION DEVICE FOR TRANSFORMERS OF RESPONSE SUBSTATIONS

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU101877U1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11502507B2 (en) Power converter with ground fault detection function and fault detection method
RU2447565C1 (en) Method for automatic switching-on of backup supply for consumers and device for this method implementation
US11557450B2 (en) Method for diagnosing the cause of tripping of an electrical protection device, auxiliary device and electrical system for implementing such a method
US9680388B2 (en) System and method for starting a variable frequency drive with reduced arc flash risk
EP1929602B1 (en) Method and system for fault detection in electrical power devices
CN111480275B (en) Zero sequence current based differential protection for power transmission lines
JP5894827B2 (en) Ground fault detection device and grid-connected inverter system
CN113725827B (en) Ship power supply network selective protection method based on circuit breaker communication cooperation
RU2432660C1 (en) Method of automatic connection of reserve power supply to loads with high reliability along voltage circuits
RU162402U1 (en) DEVICE OF ADAPTIVE RESERVE PROTECTION OF TRANSFORMERS ON BRANCHES OF THE AIRLINE
RU101877U1 (en) ADAPTIVE PROTECTION DEVICE FOR TRANSFORMERS OF RESPONSE SUBSTATIONS
CN112636312A (en) Micro-grid protection method based on injected zero-sequence characteristic signal
Prince et al. Total harmonic distortion based fault detection in islanded DC microgrid
RU165412U1 (en) DEVICE OF ADAPTIVE MULTI-PARAMETER RESERVE PROTECTION OF TRANSFORMERS OF RESPONSE SUBSTATIONS OF THE AIR LINE
CN115494384A (en) Detection method and circuit for energy storage grid-connected PCS inverter side relay
RU131246U1 (en) ADAPTIVE RESERVE DEVICE FOR TRANSFORMERS OF RESPONSE SUBSTATIONS
Qi et al. DC distribution protection—Analysis, solutions, and example implementations
JP6548841B1 (en) Overcurrent relay
RU2162269C2 (en) Backup protective device for line with transformers on taps
RU2261509C1 (en) Device for backup protection of line with branches
CN114389540A (en) Conversion device, current sensor failure detection method thereof and new energy power generation system
RU2654532C1 (en) Method of fast automatic switching on the consumer secondary power supply
CN105514956A (en) Ground distance relay and action method and device
JP2007259564A (en) Distributed power supply system
RU40689U1 (en) DEVICE RESERVE LINE WITH TRANSFORMERS ON BRANCHES

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20180910