RU1641166C - Устройство для однофазного автоматического повторного включения (оапв) трехфазной линии электропередачи - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите и линейной автоматике энергосистем. Цель - повышение надежности работы электропередачи путем снижения амплитуды и длительности временных перенапряжений при неуспешном однофазном автоматическом повторном включении. При возникновении на линии однофазного КЗ на фазе А срабатывают высокочастотная (ВЧ) защита линии, избирательный орган (ИО) 2 фазы А, затем блок 1 фиксации пуска (ФП), блок 5 фиксации команды на отключение фазы А, запускаются элементы 10 ЗАДЕРЖКА и блок 8 включения при ОАПВ. Фаза А отключается. В неполнофазном режиме существуют сигналы на выходах блоков 5,1 и 9, а также на выходе элемента 10 ЗАДЕРЖКА, выдержка времени которого не позволяет сработать до момента возврата ВЧ защиты и ИО. Отключение трех фаз не происходит. В случае неустойчивого к.з. после включения выключателя ни ВЧ защита, ни ИО не срабатывают, линия включается с противоположного конца и наступает симметричный режим. При устойчивом повреждении после включения поврежденной фазы повторно срабатывают вЧ защита и ИО. Поскольку на втором входе элемента 13 И сигнал существовал ранее, то при поступлении сигнала от ИО 2 фазы А на первый вход элемента 13 И этот элемент срабатывает. Его выходной сигнал действует на отключение фазы А. 2 ил.

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите и линейной автоматике энергосистем.

Автоматическое повторное включение (АПВ) линий электропередачи является одним из наиболее эффективных средств повышения надежности работы энергосистемы.

На высоковольтных линиях (ВЛ) 750 и 1150 кВ устройства АПВ являются органической частью системы защиты, ограничивающей внутренние перенапряжения до допустимых уровней. Вопрос ограничения перенапряжений особенно остро встает для длинных сильно нагруженных ВЛ сверхвысокого напряжения (СВН) и ультравысокого напряжения (УВН) при сниженной степени емкостной компенсации, причем особая ответственность возлагается на устройства для АПВ, обеспечивающие определенный порядок коммутации выключателей по концам линии. Здесь определяющим при выборе конца линии, включаемой при ОАПВ первым, являются уровни перенапряжения на концах ВЛ в случае успешного однофазного АПВ (ОАПВ).

Цель изобретения - повышение надежности работы электропередачи путем снижения амплитуды и длительности временных перенапряжений при неуспешном ОАПВ.

На фиг. 1 изображена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - формирователь интервала замыкания в транзит.

На схеме изображены блок 1 фиксации пуска, избирательные органы фаз А, В, С соответственно 2-4, блоки фиксации команды на отключение (ФКО) фаз А, В, С соответственно 5-7, блок включения при ОАПВ, блок фиксации цикла ОАПВ (ФЦО) 9, сигнал на выходе блока появляется при отключении одной фазы и существует до момента включения отключавшейся фазы или до момента действия устройства на отключение трех фаз, первый элемент задержки 10, первый и второй элементы ИЛИ соответственно 11, 12, первый - четвертый элементы И соответственно 13-16, третий-пятый элементы ИЛИ соответственно 17-19, пятый-седьмой элементы И соответственно 20-22, второй-четвертый элементы задержки 23-25, формирователь интервала замыкания в транзит 26.

Выход блока 1 индикации пуска через первый элемент 10 ЗАДЕРЖКА соединен с первым входом четвертого элемента 16 И, второй вход которого соединен с первым входом пятого элемента 20 И и выходом третьего элемента 17 ИЛИ.

Первый вход третьего элемента 17 ИЛИ подключается к выходу высокочастотной защиты линий, а второй соединен с выходом второго элемента 12 ИЛИ, три входа которого подключены соответственно к выходам первого-третьего элементов 13-15 И.

Выход блока 8, действующий на включение выключателя, соединен с входом формирователя 26 интервала замыкания в транзит, выход которого соединен со вторым входом пятого элемента 20 И и с третьим, инверсным входом четвертого элемента 16 И, выход которого подключен к первым входам первого 11 и пятого 19 элементов ИЛИ. Выход пятого элемента 20 И соединен с первым входом шестого элемента 21 И, второй вход которого соединен с выходом блока 9 ФЦО, действующим на блокировку резервных защит.

Выход шестого элемента 21 И соединен со вторым входом пятого элемента 19 ИЛИ и вторым входом четвертого элемента 18 ИЛИ непосредственно, а через второй элемент 23 задержка со вторым входом первого элемента 11 ИЛИ. Выход элемента 11 ИЛИ подключается к цепи отключения трех фаз выключателя, выход пятого элемента 19 ИЛИ действует на останов передатчика высокочастотной защиты линии или на пуск сигнала телеотключения для обеспечения отключения выключателя с противоположного конца линии. Для каждой фазы выходы избирательного органа 2 (3, 4) и блока 5 (6, 7) фиксации команды на отключение этой же фазы соединены с первым и вторым входами соответствующего элемента 13 (14, 15) И (фаза А - первого 13, В - второго 14, С - третьего 15 элементов И), выходы которых соединены с соответствующими входами второго элемента 12 ИЛИ.

В формирователе 26 интервала замыкания в транзит выход третьего элемента 24 ЗАДЕРЖКА, вход которого является входом формирователя 26, соединен непосредственно с первым прямым входом и через четвертый элемент 25 ЗАДЕРЖКА со вторым, инверсным входом седьмого элемента 22 И, выход которого является выходом формирователя 26.

Устройство работает следующим образом.

В нормальном режиме сигналы на выходах всех элементов отсутствуют.

При возникновении на линии однофазного КЗ, например, на фазе А срабатывают высокочастотные (ВЧ) защита линии, избирательный орган (ИО) 2 фазы А, затем блок 1 фиксации пуска (ФП), блок 5 фиксации команды на отключение (ФКО) фазы А, запускаются элементы 10 ЗАДЕРЖКА и блок 8 включения при ОАПВ. После отключения поврежденной фазы возвращаются в исходное положение ВЧ защита и ИО, срабатывает блок 9 ФЦО, наступает неполнофазный (двухфазный) режим работы линии - цикл ОАПВ. В этом режиме существуют сигналы на выходах блоков 5, 1, 9, а также на выходе элемента 10 ЗАДЕРЖКА после его срабатывания. Выдержка времени этого элемента выбрана такой, что при нормальной работе ИО и включателя она не успевает сработать до момента возврата ВЧ защиты и ИО. Поэтому сигнал на выходе элемента 16 И не появляется и мгновенного отключения трех фаз не происходит.

По истечении выдержки времени ОАПВ появляется сигнал "На включение" на выходе блока 8, действующий на включение выключателя и на пуск формирователя 26 интервала замыкания в транзит.

По истечении выдержки времени элемента 24 ЗАДЕРЖКА (~ 50 мс), то есть еще до включения выключателя, появляется сигнал на выходе элемента 22 И, и, следовательно, на третьем инверсном входе элемента И 16. Этим осуществляется блокировка цепи мгновенного отключения трех фаз линии на данном конце на время 0,3 с, определяемое выдержкой времени элемента 25 ЗАДЕРЖКА (интервал замыкания линии и транзит). Действительно, появление сигнала на первом входе элемента 16 И, вследствие срабатывания ВЧ защиты или ИО, не вызовет появления сигнала на выходе элемента 16 И до тех пор, пока существует сигнал на третьем, инверсном входе элемента 16 И.

В случае неустойчивости к.з. после включения выключателя ни ВЧ защита, ни ИО не срабатывают, линия включается с противоположного конца и наступает симметричный режим. При этом возвращается в исходное положение блок 9 ФЦО, а по истечении выдержки времени на возврат схемы ОАПВ - возвращаются в исходное состояние блоки 1 ФЦ, 5 ФКО, 8 включения при ОАПВ и элемент 10 ЗАДЕРЖКА.

При устойчивом повреждении после включения поврежденной фазы повторно срабатывают ВЧ защиты и ИО. Поскольку на втором входе элемента 13 И сигнал существовал ранее, то при поступлении сигнала от ИО 2 фазы А на первый вход элемента 13 И этот элемент срабатывает. Его выходной сигнал действует на отключение фазы А через элементы 12 и 17 или поступает на первый вход элемента 16 И. Через элемент 17 ИЛИ сюда же поступает сигнал от ВЧ защиты. Но элемент 16 И не срабатывает, так как до истечения выдержки времени элемента 25 задержка на третьем, инверсном входе элемента 16 И присутствует сигнал с выхода формирователя 26 ИЗТ. Сигналы с выходов элемента 17 ИЛИ и формирователя 26 ИЗТ, поступающие соответственно на первый и второй входы элементов 20 И, вызывают срабатывание элементов 18 ИЛИ, 20 И, 21 И, 19 ИЛИ и запуск элемента 23 ЗАДЕРЖКА. Выходной сигнал элемента 19 ИЛИ воздействует на останов передатчика ВЧ защиты, чем обеспечивается отключение трех фаз линии с противоположного ее конца. По истечении выдержки времени элемента 23 ЗАДЕРЖКА (~ 0,1 с) срабатывает элемент 11 ИЛИ, воздействующий на отключение трех фаз выключателя данного конца линии. Таким образом, обеспечивается отключение поврежденной фазы мгновенно с данного ("первого") конца линии, практически одновременно с этим отключаются две фазы линии с противоположного конца и лишь после этого, через выдержку времени ~ 0,1 с на элементе ЗАДЕРЖКА, отключаются неповрежденные фазы с данного конца линии. Этим обеспечивается снижение амплитуды и длительности временных перенапряжений на линии при ее неуспешном ОАПВ.

В случае недостаточной чувствительности ВЧ защиты при неуспешном ОАПВ (КЗ с разрывом) действие схемы обеспечивается срабатыванием избирательных органов, которые одновременно с отключением поврежденной фазы вызывают останов передатчика ВЧ защиты (элементы 17 ИЛИ - 20 И - 18 ИЛИ - 21 И - 19 ИЛИ) и срабатывание защиты на противоположном конце линии с отключением неповрежденных фаз.

При возникновении к.з. в цикле ОАПВ, когда требование ограничения перенапряжения снимается, то есть допускается одновременное отключение фаз, схема работает следующим образом. Вследствие срабатывания ВЧ защиты через элемент 17 ИЛИ поступает сигнал на первый вход элемента 16 И. Поскольку на втором его входе сигнал уже имеется, а на третьем, инверсном отсутствует, то элемент 16 И срабатывает и через элемент 11 ИЛИ происходит отключение трех фаз.

Возврат элементов схемы осуществляется следующим образом. При отключении поврежденной фазы возвращаются ВЧ защита, ИО 2 (3, 4) блок 8 включения при ОАПВ, элементы 13, 22 И, 12, 17 ИЛИ, 24, 25 ЗАДЕРЖКА, после отключения двух неповрежденных фаз возвращаются блок 9 ФЦО, элементы 21 И 18, 11 ИЛИ, 23 ЗАДЕРЖКА, и, наконец, по истечении выдержки времени на возврат схемы ОАПВ возвращаются блок 1 ФЦ, блок 5 ФКО и элемент 10 ЗАДЕРЖКА.

Реализация предлагаемого изобретения не вызывает трудностей, поскольку оно построено на известных, широко используемых в технике релейной защиты и автоматике логических элементах.

Технико-экономическая эффективность предложения по сравнению с прототипом определяется повышением надежности работы энергосистемы, поскольку при неуспешном ОАПВ исключаются опасные перенапряжения на линии, могущие привести к повреждению отдельных ее элементов (в первую очередь ограничителей перенапряжений) и длительному выходу линии из строя.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОДНОФАЗНОГО АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОВТОРНОГО ВКЛЮЧЕНИЯ (ОАПВ) ТРЕХФАЗНОЙ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ, оснащенной высокочастотной защитой, содержащее блок фиксации пуска, три избирательных органа, три блока фиксации команды на отключение фазы, блок включения при ОАПВ, выход которого предназначен для подключения к цепи включения выключателя, блок фиксации цикла ОАЦВ, выход которого предназначен для подключения к цепи блокировки резервных защит, первый элемент ЗАДЕРЖКА, первый и второй логические элементы ИЛИ и первый - четвертый элементы И, причем выход блока фиксации пуска через первый элемент ЗАДЕРЖКА соединен с первым входом четвертого элемента И, второй вход которого связан с выходом высокочастотной защиты, выход четвертого элемента И соединен с первым входом первого элемента ИЛИ, выход которого предназначен для подключения к цепи отключения трех фаз выключателя, для каждой фазы выходы избирательного органа и блока фиксации команды на отключение той же фазы соединены с первым и вторым входами соответственно первого, второго и третьего элементов И, выходы которых соединены с соответствующими входами второго элемента ИЛИ, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы электропередачи путем снижения амплитуды и длительности временных перенапряжений при неуспешном ОАПВ, дополнительно содержит третий, четвертый и пятый элементы ИЛИ, пятый и шестой элементы И, второй элемент ЗАДЕРЖКА и формирователь интервала замыкания в транзит, причем выходы каждого с первого по третий элемента И предназначены для подключения к цепи отключения соответствующей фазы А (В, С) выключателя, выход второго элемента ИЛИ соединен с первым входом третьего элемента ИЛИ, второй вход которого предназначен для подключения к выходу высокочастотной защиты, выход третьего элемента ИЛИ соединен с первыми входами четвертого и пятого элементов И, третий, инверсный вход четвертого элемента И соединен с вторым входом пятого элемента И и выходом формирователя интервала замыкания в транзит, вход которого соединен с выходом блока включения при ОАПВ, выход пятого элемента И соединен с первым входом четвертого элемента ИЛИ, второй вход которого соединен с входом второго элемента ЗАДЕРЖКА, вторым входом пятого элемента ИЛИ и выходом шестого элемента И, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходу четвертого элемента ИЛИ и к выходу блока фиксации цикла ОАПВ, выход второго элемента ЗАДЕРЖКА соединен с вторым входом первого элемента ИЛИ, первый вход пятого элемента ИЛИ подключен к выходу четвертого элемента И, выход пятого элемента ИЛИ предназначен для подключения к цепи останова передатчика высокочастотной защиты линии, при этом формирователь интервала замыкания в транзит выполнен содержащим третий и четвертый элементы ЗАДЕРЖКА и седьмой элемент И, причем вход формирователя интервала замыкания в транзит является входом третьего элемента ЗАДЕРЖКА, а его выходом выход седьмого элемента И, выход третьего элемента ЗАДЕРЖКА соединен непосредственно с первым, прямым входом и через четвертый элемент ЗАДЕРЖКА с вторым инверсным входом седьмого элемента И.

Images