RU174043U1 - THE IMPROVED BODY FOR FAR RESERVATION OF RELAY PROTECTIONS AND SWITCHING EQUIPMENT OF SUBSTATIONS CONNECTED TO DEPARTURES FROM A TWO-WAY CLOSER-RESOURCED CUSTOMER SERVICE - Google Patents
THE IMPROVED BODY FOR FAR RESERVATION OF RELAY PROTECTIONS AND SWITCHING EQUIPMENT OF SUBSTATIONS CONNECTED TO DEPARTURES FROM A TWO-WAY CLOSER-RESOURCED CUSTOMER SERVICE Download PDFInfo
- Publication number
- RU174043U1 RU174043U1 RU2017118103U RU2017118103U RU174043U1 RU 174043 U1 RU174043 U1 RU 174043U1 RU 2017118103 U RU2017118103 U RU 2017118103U RU 2017118103 U RU2017118103 U RU 2017118103U RU 174043 U1 RU174043 U1 RU 174043U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- protection
- frequency
- substations
- branches
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Полезная модель относится к электротехнике и электроэнергетике и может использоваться в распределительных и межсистемных сетях электроэнергетических систем для обеспечения быстродействующей релейной защиты воздушных линий электропередачи с двухсторонним питанием (ВЛ) в сочетании с дальним резервированием релейных защит и коммутационных аппаратов подстанций, подключенных к ответвлениям от указанной линии.Предложено дополнить полукомплекты существующих устройств дифференциально-фазной высокочастотной защиты ВЛ с подстанциями, подключенными к ответвлениям, усовершенствованными органами дальнего резервирования. Каждый из указанных органов подключен к выходу группы трансформаторов тока и трансформатору напряжения своего конца линии электропередачи, а также к выходу высокочастотного приемника дифференциально-фазной высокочастотной защиты. Усовершенствованные органы дальнего резервирования распознают повреждения на подстанциях, подключенных к ответвлениям, путем использования информации о продолжительности бестоковой паузы на выходе высокочастотного приемника устройства защиты и о минимальном значении измеренного сопротивления линии. С целью обеспечения запуска высокочастотного передатчика при коротких замыканиях за трансформаторами подстанций, подключенных к ответвлениям, контролируется изменение угла сдвига по фазе между токами и напряжениями ВЛ, и при превышении уставки по углу обеспечивается пуск высокочастотного передатчика.Благодаря использованию усовершенствованного органа дальнего резервирования обеспечивается отключение с выдержкой времени линии электропередачи при коротких замыканиях на подстанциях, подключенных к ответвлениям, в случаях отказов в срабатывании релейных защит и коммутационных аппаратов указанных подстанций. 3 ил.The utility model relates to electrical engineering and electric power and can be used in distribution and intersystem networks of electric power systems to provide high-speed relay protection of overhead power lines with two-way power supply (VL) in combination with long-distance redundancy of relay protection and switching devices of substations connected to branches from the specified line. It is proposed to supplement half-sets of existing devices for differential-phase high-frequency protection of overhead lines with substations, Connected to branches, improved long-distance reservation bodies. Each of these organs is connected to the output of the group of current transformers and the voltage transformer of its end of the power line, as well as to the output of the high-frequency receiver of the differential-phase high-frequency protection. Improved long-range backup authorities recognize damage at substations connected to the branches by using information about the duration of a dead-time pause at the output of the high-frequency receiver of the protection device and the minimum value of the measured line resistance. In order to ensure the launch of the high-frequency transmitter in case of short circuits behind the transformers of the substations connected to the branches, the phase angle between the overhead currents and voltages of the overhead lines is controlled, and when the angle is exceeded, the high-frequency transmitter is triggered. power line time during short circuits at substations connected to branches, in case of failures operation of protection relays and switching devices of these substations. 3 ill.
Description
Полезная модель относится к электротехнике и электроэнергетике и может использоваться в распределительных и межсистемных сетях электроэнергетических систем для обеспечения дальнего резервирования релейных защит и коммутационных аппаратов подстанций, подключенных к ответвлениям от воздушной линии электропередачи с двухсторонним питанием (ВЛ).The utility model relates to electrical engineering and electric power and can be used in distribution and intersystem networks of electric power systems to provide long-distance redundancy of relay protection and switching devices of substations connected to branches from an overhead power line with two-way power supply (VL).
Актуальность задачи дальнего резервирования объясняется возможностью отказа в срабатывании релейной защиты элементов подстанций (в частности, при потере оперативного тока) или отказа в отключении выключателей на стороне высшего напряжения подстанций, а при отсутствии последнего - отказа во включении короткозамыкателей или устройств передачи отключающего сигнала.The relevance of the long-distance backup task is explained by the possibility of failure in the operation of relay protection of substation elements (in particular, with loss of operating current) or failure to turn off circuit breakers on the higher voltage side of substations, and in the absence of the latter, failure to turn on short-circuiting devices or transmission devices of a tripping signal.
Задача дальнего резервирования достаточно успешно решена для линий электропередачи с односторонним питанием, особенно с учетом характеристик и параметров срабатывания современных цифровых защит.The problem of long-distance redundancy has been successfully solved for power lines with one-way power supply, especially taking into account the characteristics and response parameters of modern digital protections.
Для линий электропередачи с двухсторонним питанием выполнение требования о необходимости дальнего резервирования защит и коммутационных аппаратов подстанций, подключенных к ответвлениям, затруднено необходимостью согласования с защитами смежных линий электропередачи.For power lines with two-way power supply, the requirement of long-distance redundancy of the protection and switching devices of substations connected to branches is complicated by the need to coordinate adjacent power lines with the protection.
Решение задачи дальнего резервирования усложняется, если токи короткого замыкания (КЗ) и нагрузки близки по уровню. На линиях электропередачи с двухсторонним питанием односторонние замеры сопротивления до точки КЗ значительно увеличиваются за счет подпитки от источника питания противоположного конца линии. При этом согласование уставок защит ВЛ с защитами смежных элементов загрубляет параметры срабатывания, что приводит к недостаточной чувствительности по дальнему резервированию.The solution of the problem of long-distance redundancy is complicated if the short-circuit currents (SC) and the load are close in level. On power lines with two-way power supply, unilateral resistance measurements to the short-circuit point are significantly increased due to recharge from the power source of the opposite end of the line. In this case, the coordination of the overhead protection settings with the protection of adjacent elements coarsens the response parameters, which leads to insufficient sensitivity for long-distance redundancy.
В соответствии с информационными письмами (ИП-1-96(Э) от 30.09.96 г. и др.) Департамента науки и техники РАО «ЕЭС России» в последние годы увеличилось число отказов основных защит или коммутационных аппаратов (короткозамыкателей, отделителей, выключателей), особенно на тупиковых подстанциях и, соответственно, число повреждений силовых трансформаторов.In accordance with information letters (IP-1-96 (E) dated 09/30/96 and others) of the Department of Science and Technology of RAO "UES of Russia" in recent years, the number of failures of the main protection or switching devices (short circuits, isolators, switches ), especially at dead-end substations and, accordingly, the number of damage to power transformers.
Как показал опыт эксплуатации, применение новых разработок устройств и мероприятий по обеспечению дальнего резервирования (ДР), а также мероприятий на самих тупиковых подстанциях, не обеспечивает надежности отключения повреждений и, как следствие, не исключает возможности возникновения аварий с большими капитальными затратами на восстановительный ремонт.As the operating experience has shown, the use of new developments of devices and measures to ensure long-distance redundancy (DR), as well as measures at the dead-end substations themselves, does not ensure reliable shutdown of damage and, as a result, does not exclude the possibility of accidents with high capital costs for restoration.
Известно устройство резервной защиты линии с трансформаторами на ответвлениях [А.с. 1134082 СССР]. Указанное устройство содержит преобразователь тока в постоянное напряжение, к выходу которого подключена управляемая линия задержки, схему сравнения, к входу которой подключены выходы преобразователя тока в постоянное напряжение и управляемой линии задержки, блок логики, подключенный к выходу схемы сравнения, и выходной орган, подключенный к выходу блока логики через элемент времени.A device for backup line protection with transformers on the branches [A. S. 1134082 USSR]. The specified device comprises a current to DC voltage converter, to the output of which a controlled delay line is connected, a comparison circuit, to the input of which the outputs of a current to DC voltage converter and a controlled delay line are connected, a logic unit connected to the output of the comparison circuit, and an output organ connected to the output of the logic block through the time element.
Недостатком устройства является его неработоспособность при симметричных (трехфазных) КЗ.The disadvantage of this device is its inoperability with symmetrical (three-phase) short circuit.
Известно также устройство адаптивной резервной защиты трансформаторов ответвительных подстанций. Патент на полезную модель 131246 РФ, МПК H 02H 3/08 (2006.01) / Нагай В.И., Нагай И.В., Киреев П.С., Сарры С.В., Литаш Б.С., Богдан В.А. - Заявл. 05.03.2013; Опубл. 10.08.2013, Бюл. №22. (Патентообладатель: Открытое акционерное общество энергетики и электрификации Кубани (ОАО "Кубаньэнерго") (RU)).A device for adaptive backup protection of transformers of branch substations is also known. Utility Model Patent 131246 RF, IPC H 02H 3/08 (2006.01) / Nagay V.I., Nagay I.V., Kireev P.S., Sarah S.V., Litash B.S., Bogdan V. BUT. - Declared. 03/05/2013; Publ. 08/10/2013, Bull.
Устройство содержит 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 A, B, C, выходы которых соединены с входами фильтров напряжения прямой и обратной последовательностей, также выходы первого, второго, третьего датчиков тока соединены с первыми входами первой, второй, третьей схем сравнения фаз соответственно, а выходы первого, второго, третьего датчиков напряжения соединены со вторыми входами первой, второй, третьей схем сравнения фаз, входы четвертой схемы сравнения фаз соединены с выходом фильтра напряжения прямой последовательности и выходом фильтра тока прямой последовательности, входы пятой схемы сравнения фаз соединены с выходом фильтра напряжения обратной последовательности и выходом фильтра тока обратной последовательности, первый вход блока анализа режимов соединен с выходом первой схемы сравнения фаз, второй вход блока анализа режимов соединен с выходом четвертой схемы сравнения фаз, третий вход блока анализа режимов соединен с выходом второй схемы сравнения фаз, четвертый вход блока анализа режимов соединен с выходом фильтра тока прямой последовательности, пятый вход блока анализа режимов соединен с выходом пятой схемы сравнения фаз, шестой вход блока анализа режимов соединен с выходом фильтра тока обратной последовательности, седьмой вход блока анализа режимов соединен с выходом третьей схемы сравнения фаз, восьмой вход блока анализа режимов соединен с выходом фильтра тока нулевой последовательности, первый выход блока анализа режимов соединен с входом первого органа выдержки времени, отличающееся тем, что дополнительно введены второй и третий органы выдержки времени, пороговый элемент, логический элемент «И», логический элемент «ИЛИ», логический элемент «НЕ», второй выход блока анализа режимов соединен с входом второго органа выдержки времени, третий выход блока анализа режимов соединен с входом третьего органа выдержки времени, выходы первого, второго, третьего органов выдержки времени соединены соответственно с первым, вторым, третьим входами логического элемента «ИЛИ», второй выход фильтра тока нулевой последовательности соединен с входом порогового элемента, выход порогового элемента соединен с входом логического элемента «НЕ», выход логического элемента «НЕ» соединен с вторым входом логического элемента «И», выход логического элемента «ИЛИ» соединен с первым входом логического элемента «И», выход логического элемента «И» соединен с входом выходного органа.The device contains current sensors of all three phases of the line, the outputs of which are connected to the inputs of the current, reverse and zero sequence current filters, voltage sensors included in the phase voltages of all three phases A, B, C, the outputs of which are connected to the inputs of the voltage and reverse sequence voltage filters , also the outputs of the first, second, third current sensors are connected to the first inputs of the first, second, third phase comparison circuits, respectively, and the outputs of the first, second, third voltage sensors are connected to the second inputs and the first, second, third phase comparison circuits, the inputs of the fourth phase comparison circuit are connected to the output of the forward sequence voltage filter and the output of the direct sequence current filter, the inputs of the fifth phase comparison circuit are connected to the output of the reverse sequence voltage filter and the output of the reverse sequence current filter, the first input the mode analysis unit is connected to the output of the first phase comparison circuit, the second input of the mode analysis unit is connected to the output of the fourth phase comparison circuit, the third input of the analysis unit mode is connected to the output of the second phase comparison circuit, the fourth input of the mode analysis unit is connected to the output of the direct sequence current filter, the fifth input of the mode analysis unit is connected to the output of the fifth phase comparison circuit, the sixth input of the mode analysis unit is connected to the output of the reverse sequence current filter, seventh input the mode analysis unit is connected to the output of the third phase comparison circuit, the eighth input of the mode analysis unit is connected to the output of the zero sequence current filter, the first output of the mode analysis unit is connected to the input of the first time delay organ, characterized in that the second and third time delay organs, a threshold element, an AND logic element, an OR logical element, a NOT logic element, are additionally introduced, the second output of the mode analysis unit is connected to the input the second time delay body, the third output of the mode analysis unit is connected to the input of the third time delay body, the outputs of the first, second, third time delay bodies are connected respectively to the first, second, third inputs of the logic element “OR”, the second output of the zero sequence current filter is connected to the input of the threshold element, the output of the threshold element is connected to the input of the logic element “NOT”, the output of the logic element “NOT” is connected to the second input of the logic element “AND”, the output of the logic element “OR” connected to the first input of the logical element "AND", the output of the logical element "AND" is connected to the input of the output organ.
Данное устройство эффективно функционирует при одностороннем питании линии с ответвлениями. При двухстороннем питании в ряде случаев оно обеспечивает каскадное отключение линии при КЗ за трансформаторами, подключенными к ответвлениям. Это является недостатком устройства. По указанной причине данное устройство может выполнять функцию резервного пускового органа устройства дальнего резервирования релейных защит и коммутационных аппаратов подстанций, подключенных к ответвлениям.This device operates effectively with one-way power supply lines with branches. With two-way power supply, in some cases it provides a cascade disconnection of the line during short-circuit behind transformers connected to the branches. This is a disadvantage of the device. For this reason, this device can perform the function of a backup launching unit of the long-distance backup device of relay protection and switching devices of substations connected to the branches.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является орган дальнего резервирования, входящий в состав устройства дифференциально-фазной защиты линии электропередачи с двухсторонним питанием (ДФЗ) и дальнего резервирования релейных защит и коммутационных аппаратов подстанций, подключенных к ответвлениям [Патент 2498471 РФ. Устройство дифференциально-фазной высокочастотной защиты линии электропередачи с двухсторонним питанием и дальнего резервирования релейных защит и коммутационных аппаратов подстанций, подключенных к ответвлениям / С.Л Кужеков, С.С. Кужеков, А.А. Дегтярев, Н.Н. Куров, Г.Г. Ольшанский, А.Д. Трясцин. - Опубл. 2013, Бюл. №31].The closest in technical essence to the proposed utility model is a long-range backup unit, which is part of a differential-phase protection device for a power line with double-sided power supply (DFZ) and long-range backup of relay protection and switching devices of substations connected to the branches [RF Patent 2498471. Device for differential-phase high-frequency protection of a power line with two-way power supply and long-distance backup of relay protection and switching devices of substations connected to branches / S.L. Kuzhekov, S.S. Kuzhekov, A.A. Degtyarev, N.N. Kurov, G.G. Olshansky, A.D. Quagmire. - Publ. 2013, bull. No. 31].
На вход указанного органа через устройства сопряжения подключены выходы группы трансформаторов тока и трансформатора напряжения своего конца линии электропередачи и выход органа сравнения фаз.The outputs of the group of current transformers and the voltage transformer of its end of the power line and the output of the phase comparison organ are connected to the input of the specified organ via the interface devices.
Орган выполнен с возможностью вычислять ортогональные составляющие отношений выходных напряжений трансформатора напряжения к соответствующим вторичным токам группы трансформаторов тока своего конца линии электропередачи, сравнивать указанные составляющие с заданными значениями, выявлять максимальный из токов фаз линии электропередачи или их разностей и сравнивать указанные токи с заданными значениями, представлять результаты сравнения с заданными значениями всех вышеуказанных величин, а также выходной сигнал органа сравнения фаз в виде логических переменных, реализовывать логическую операцию ИЛИ для всех указанных выше логических переменных, а также логическую операцию И для переменных, полученных после выполнения логической операции ИЛИ и преобразования выходного сигнала органа сравнения фаз в логическую переменную, выполнять операцию выдержки времени для логической переменной, полученной после выполнения логической операции И, причем по логической переменной, полученной после выполнения операции выдержки времени, формировать выходной дискретный сигнал органа дальнего резервирования, выход которого является выходом органа в целом.The body is able to calculate the orthogonal components of the ratio of the output voltages of the voltage transformer to the corresponding secondary currents of the current transformer group of its end of the power line, compare these components with the given values, identify the maximum of the phase currents of the power line or their differences and compare the indicated currents with the given values, present comparison results with the set values of all the above values, as well as the output signal of the comparison body h in the form of logical variables, implement the logical OR operation for all the above logical variables, as well as the logical AND operation for the variables obtained after performing the logical OR operation and converting the output signal of the phase comparison organ to a logical variable, perform the time delay operation for the logical variable, obtained after performing a logical operation AND, and using a logical variable obtained after performing a time delay operation, generate a discrete output signal body remote backup, whose output is the output of the whole body.
Недостатком органа-прототипа является его недостаточная чувствительность к КЗ за трансформаторами малой мощности, подключенными к ответвлениям от ВЛ, и невысокая отстроенность от токов пуска/самозапуска мощных электродвигателей нагрузки, питающихся от ответвительных подстанций. Это объясняется тем, что при наличии транзита по ВЛ орган сравнения фаз ДФЗ может не срабатывать, так как бестоковая пауза сигнала на выходах высокочастотных приемников может не превышать значение угла блокировки, запрещая тем самым отключение ВЛ при КЗ за трансформаторами. Кроме того, значения токов пуска/самозапуска мощных электродвигателей нагрузки, питающихся от ответвительных подстанций, могут превышать значения токов КЗ за маломощными трансформаторами указанных подстанций, что обусловливает необходимость загрубления органа дальнего резервирования. Однако загрубление органа приводит к его несрабатыванию при КЗ за трансформаторами, подключенными к ответвлениям от ВЛ.The disadvantage of the prototype body is its lack of sensitivity to short circuit behind low-power transformers connected to branches from overhead lines, and low detuning from the start / self-start currents of powerful load electric motors powered by branch substations. This is due to the fact that in the presence of transit through the overhead line, the DFZ phase comparison body may not work, since the currentless pause of the signal at the outputs of high-frequency receivers may not exceed the value of the blocking angle, thereby prohibiting the disconnection of the overhead line during short-circuit behind transformers. In addition, the values of the start / self-start currents of powerful load motors powered by branch substations can exceed the short-circuit currents behind the low-power transformers of these substations, which necessitates the roughening of the long-distance reservation body. However, the coarsening of the organ leads to its failure during short circuit behind the transformers connected to the branches from the overhead lines.
Задача, положенная в основу полезной модели, заключается в повышении чувствительности органа дальнего резервирования релейных защит и коммутационных аппаратов подстанций, подключенных к ответвлениям от ВЛ, к коротким замыканиям на сторонах низшего напряжения указанных подстанций за счет использования дополнительной информации о сдвиге фаз между токами по питающим концам ВЛ, имеющейся в ДФЗ.The task underlying the utility model is to increase the sensitivity of the long-distance backup relay body and switching apparatus of substations connected to branches from overhead lines to short circuits on the low voltage sides of these substations by using additional information about the phase shift between currents at the supply ends VL available in the DFZ.
Технический результат, получаемый при использовании полезной модели, заключается в предотвращении повреждений трансформаторов и другого электротехнического оборудования трансформаторных подстанций, подключенных к ответвлениям от линии электропередачи, при КЗ на стороне низшего напряжения силовых трансформаторов. Такие повреждения могут иметь катастрофические последствия (взрыв, пожар, повреждение находящегося вблизи оборудования и др.) в следующих случаях:The technical result obtained by using the utility model is to prevent damage to transformers and other electrical equipment of transformer substations connected to branches from the power line, with short circuit on the low voltage side of power transformers. Such damage can have catastrophic consequences (explosion, fire, damage to equipment located nearby, etc.) in the following cases:
- отказ устройств релейной защиты подстанций (в частности, по причине потери оперативного тока);- failure of relay protection devices of substations (in particular, due to loss of operational current);
- отказ в отключении выключателя на стороне высшего напряжения подстанции;- failure to open the circuit breaker on the higher voltage side of the substation;
- отказ во включении короткозамыкателя или устройства передачи отключающего сигнала при отсутствии выключателя на стороне высшего напряжения подстанции.- refusal to turn on a short circuit or a device for transmitting a tripping signal in the absence of a switch on the higher voltage side of the substation.
Благодаря использованию информации о сдвиге фаз между токами по питающим концам ВЛ обеспечивается высокая чувствительность усовершенствованного органа сравнения фаз, реагирующего на указанный сдвиг фаз и полное сопротивление до точки КЗ,By using information on the phase shift between the currents along the supply ends of the overhead lines, high sensitivity of the improved phase comparison organ responding to the indicated phase shift and impedance to the short circuit point is ensured.
Поставленная задача решается путем использования усовершенствованного органа дальнего резервирования, являющегося элементом устройства дифференциально-фазной высокочастотной защиты линии электропередачи с двухсторонним питанием. На вход указанного органа через устройства сопряжения подключены выходы группы трансформаторов тока, трансформатора напряжения и выход высокочастотного приемника своего конца линии электропередачи. Орган выполнен с возможностью вычислять минимальные значения отношений выходных напряжений трансформатора напряжения к соответствующим вторичным токам группы трансформаторов тока своего конца линии электропередачи и формировать выходной сигнал, причем выход органа дальнего резервирования подключен к цепям отключения силового выключателя своего конца линии электропередачи.The problem is solved by using an improved long-range backup unit, which is an element of a differential-phase high-frequency protection of a power line with two-way power supply. The outputs of a group of current transformers, a voltage transformer, and the output of a high-frequency receiver of its end of a power line are connected to the input of this organ through interface devices. The body is configured to calculate the minimum values of the ratio of the output voltages of the voltage transformer to the corresponding secondary currents of the group of current transformers at its end of the power line and generate an output signal, the output of the long-range backup unit being connected to disconnect circuits of the power switch of its end of the power line.
Усовершенствование органа заключается в том, что в его состав дополнительно введено реле с торможением, рабочий вход которого подключен к выходу высокочастотного приемника своего конца линии электропередачи, тормозной вход подключен к выходу элемента, вычисляющего минимальное значение отношения выходных напряжений трансформатора напряжения к соответствующим вторичным токам группы трансформаторов тока своего конца линии электропередачи, а выход реле с торможением через элемент выдержки времени соединен с выходом органа дальнего резервирования. В состав органа дополнительно введен элемент контроля приращения углов сдвига токов относительно напряжений на входе полукомплекта защиты, выход которого подключен ко входу цепей пуска высокочастотного передатчика полукомплекта дифференциально-фазной высокочастотной защиты.The improvement of the body lies in the fact that a relay with braking is added to its structure, the working input of which is connected to the output of the high-frequency receiver of its end of the power line, the brake input is connected to the output of the element that calculates the minimum value of the ratio of the output voltage of the voltage transformer to the corresponding secondary currents of the transformer group current of its end of the power line, and the relay output with braking through the time delay element is connected to the output of the far reservation The body also includes an element for monitoring the increment of the angles of shift of currents relative to the voltages at the input of the protection half-set, the output of which is connected to the input of the start circuits of the high-frequency transmitter of the half-set of differential-phase high-frequency protection.
На фиг. 1 приведена принципиальная однолинейная электрическая схема линии электропередачи с двухсторонним питанием, имеющей ответвления, и устройства дифференциально-фазной высокочастотной защиты с усовершенствованным органом дальнего резервирования. На фиг. 2 приведена функциональная схема устройства дифференциально-фазной высокочастотной защиты с усовершенствованным органом дальнего резервирования. На втором конце линии установлен такой же полукомплект устройства дифференциально-фазной высокочастотной защиты с усовершенствованным органом дальнего резервирования. На фиг. 3 приведена функциональная схема усовершенствованного органа дальнего резервирования, установленного в полукомплекте устройства дифференциально-фазной высокочастотной защиты на первом конце защищаемой линии.In FIG. 1 shows a schematic single-line electrical diagram of a two-way power line with branches, and a differential-phase high-frequency protection device with an improved long-range backup unit. In FIG. 2 shows a functional diagram of a differential-phase high-frequency protection device with an improved long-range backup unit. At the second end of the line, the same half-set of a differential-phase high-frequency protection device with an improved long-range backup unit is installed. In FIG. Figure 3 shows a functional diagram of an improved long-range backup unit installed in a half-set of a device for differential-phase high-frequency protection at the first end of the protected line.
В соответствии с фиг. 1 к питающим электроэнергетическим системам 1 (С1) и 2 (С2) через силовые выключатели 3 (В1), 4 (В2), группы трансформаторы тока 5 (ТТ1), 6 (ТТ2) и высокочастотные заградители 7 (З1), 8 (З2) подключена защищаемая линия электропередачи 9 (ВЛ), с трансформаторными подстанциями на ответвлениях 10 (ПС1) и 11 (ПС2). Трансформатор напряжения 12 (ТН1), 13 (ТН2) и группы трансформаторов тока 5 (ТТ1), 6 (ТТ2) являются источниками информации для защиты линии электропередачи. Высокочастотные заградители 7 (З1), 8 (З2), конденсаторы связи 14 (КС1), 15 (КС2) и фильтры присоединения 16 (ФП1), 17 (ФП2) являются элементами высокочастотной обработки линии электропередачи. Выходы высокочастотных передатчиков 18 (ПД1), 19 (ПД2) и входы высокочастотных приемников 20 (ПР1), 21 (ПР2) подключены, соответственно, к фильтрам присоединения 16 (ФП1), 17 (ФП2). К входам полукомплектов защиты 22 (ПК1) и 23 (ПК2) подключены, соответственно, выходы групп трансформаторов тока 5 (ТТ1), 6 (ТТ2) и трансформаторов напряжения 12 (ТН1), 13 (ТН2), а также выходы приемников 20 (ПР1), 21 (ПР2). Выходы полукомплектов защиты 22 (ПК1) и 23 ПК2), соответственно, подключены к входам высокочастотных передатчиков 18 (ПД1), 19 (ПД2) и цепям отключения без выдержки времени силовых выключателей 3 (В1), 4 (В2) своих концов линии электропередачи.In accordance with FIG. 1 to power supply systems 1 (C1) and 2 (C2) through power switches 3 (B1), 4 (B2), groups of current transformers 5 (TT1), 6 (TT2) and high-frequency chokes 7 (З1), 8 (З2) ) a protected power line 9 (VL) is connected, with transformer substations on branches 10 (PS1) and 11 (PS2). The voltage transformer 12 (ТН1), 13 (ТН2) and groups of current transformers 5 (ТТ1), 6 (ТТ2) are sources of information for protecting the power line. High-frequency traps 7 (З1), 8 (З2), coupling capacitors 14 (КС1), 15 (КС2) and connection filters 16 (ФП1), 17 (ФП2) are elements of high-frequency processing of a power line. The outputs of the high-frequency transmitters 18 (PD1), 19 (PD2) and the inputs of the high-frequency receivers 20 (PR1), 21 (PR2) are connected, respectively, to the connection filters 16 (FP1), 17 (FP2). The outputs of protection half-sets 22 (PK1) and 23 (PK2) are connected, respectively, the outputs of the groups of current transformers 5 (TT1), 6 (TT2) and voltage transformers 12 (TH1), 13 (TH2), as well as the outputs of the receivers 20 (PR1 ), 21 (PR2). The outputs of protection half-sets 22 (PK1) and 23 PK2), respectively, are connected to the inputs of the high-frequency transmitters 18 (PD1), 19 (PD2) and to the tripping circuits without time delay of the power switches 3 (B1), 4 (B2) of their ends of the transmission line.
В состав первого полукомплекта устройства защиты (фиг. 2) входят чувствительный пусковой орган высокочастотного передатчика 24 (ПО11) и орган манипуляции высокочастотного передатчика 25 (ОМ1), выходы которых подключены к входам высокочастотного передатчика 18 (ПД1), а входы подключены к выходу группы трансформаторов тока 5 (ТТ1). Кроме того, в состав полукомплекта входят грубый пусковой орган 26 (ПО12), подготавливающий цепи отключения защиты, вход которого подключен к выходу группы трансформаторов тока 5 (ТТ1), пусковой орган 27 (БПО1), блокирующий действие защиты при коротких замыканиях за трансформаторами подстанций 10 (ПС1) и 11 (ПС2), подключенными к ответвлениям, орган сравнения фаз 28 (ОСФ1), вход которого подключен к выходу высокочастотного приемника 20 (ПР1). Выходы пускового органа 26 (ПО12) и пускового органа 27 (БПО1), подготавливающего цепи отключения защиты, подключены к входам первого логического элемента 29 (И11), а выходы указанного элемента и органа сравнения фаз 28 (ОСФ1) подключены к входам второго логического элемента 30 (И12), выход которого подключен к цепям отключения без выдержки времени силового выключателя 3 (В1).The first half-set of the protection device (Fig. 2) includes a sensitive trigger element of the high-frequency transmitter 24 (PO11) and a manipulation organ of the high-frequency transmitter 25 (OM1), the outputs of which are connected to the inputs of the high-frequency transmitter 18 (PD1), and the inputs are connected to the output of the group of transformers current 5 (TT1). In addition, the half-set includes a coarse starting element 26 (PO12), which prepares protection tripping circuits, the input of which is connected to the output of a group of current transformers 5 (TT1), a starting element 27 (BPO1), which blocks the action of protection during short circuits behind transformers of substations 10 (PS1) and 11 (PS2) connected to the branches, the phase comparing body 28 (OSF1), the input of which is connected to the output of the high-frequency receiver 20 (PR1). The outputs of the start-up organ 26 (PO12) and the start-up organ 27 (BPO1), which prepares the protection shutdown circuits, are connected to the inputs of the first logic element 29 (I11), and the outputs of this element and the phase comparison organ 28 (OSF1) are connected to the inputs of the second logic element 30 (I12), the output of which is connected to the tripping circuits without time delay of the circuit breaker 3 (B1).
На вход усовершенствованного органа дальнего резервирования 31 (УОДР1) через блок вторичных преобразователей 32 (БВП) подключены выходы группы трансформаторов тока 5 (ТТ1) и трансформатора напряжения 12 (ТН1) своего конца линии электропередачи и выход высокочастотного приемника 20 (ПР1). Усовершенствованный орган дальнего резервирования 31 (УОДР1), функциональная схема которого приведена на фиг. 3, представляет собой дополнительный орган сравнения фаз токов по концам линии с двухсторонним питанием с торможением по сопротивлению, измеряемому на входе органа 44 (ДОСФТ). Блок вторичных преобразователей 32 (БВП), входящий в состав устройства ДФЗ, подключен к выходам ТТ1 (5) и ТН1 (12) и формирует векторы первой гармоники токов и напряжений 
В состав усовершенствованного органа дальнего резервирования 31 (УОДР1) дополнительно введен элемент 47 (ДПО ВЧ П1) контроля приращения углов сдвига токов относительно напряжений на входе полукомплекта защиты, выход которого подключен к цепям пуска высокочастотного передатчика 18 (ПД1), а ко входу этого элемента подключены выходы блока вторичных преобразователей 32 (БВП1) полукомплекта ДФЗ 22 (ПК1).The structure of the improved long-range backup unit 31 (UODR1) additionally introduced element 47 (DPO VCH P1) for monitoring the increment of the angles of the shift of currents relative to the voltages at the input of the protection half-set, the output of which is connected to the start circuits of the high-frequency transmitter 18 (PD1), and connected to the input of this element the outputs of the block of secondary converters 32 (BVP1) half-set DFZ 22 (PK1).
Аналогично выполнен второй полукомплект, установленный на противоположном конце линии электропередачи и действующий на отключение с выдержкой времени силового выключателя 4 (В2).The second half-set was installed similarly, installed at the opposite end of the power line and acting on tripping of the circuit breaker 4 (B2).
Элементы, входящие в состав полукомплектов предлагаемого устройства защиты, могут быть выполнены в микропроцессорных устройствах дифференциально-фазной высокочастотной защиты линий электропередачи, выпускаемых различными фирмами России (ООО НПП «ЭКРА», ООО НПП «Бреслер», ЗАО «РАДИУС Автоматика» и др.), а также за рубежом.Elements that are part of the complete sets of the proposed protection device can be made in microprocessor-based devices for differential-phase high-frequency protection of power lines produced by various Russian companies (NPP EKRA LLC, NPP Bresler LLC, RADIUS Avtomatika CJSC, etc.) as well as abroad.
Удобно проводить анализ работы устройства в четырех характерных режимах:It is convenient to analyze the operation of the device in four characteristic modes:
- исправное состояние линии электропередачи, т.е. повреждения на защищаемой линии отсутствуют;- good condition of the power line, i.e. no damage to the protected line;
- внешнее (по отношению к устройству защиты) КЗ;- external (in relation to the protection device) short circuit;
- КЗ на защищаемой линии;- Short circuit on the protected line;
- КЗ за трансформатором, подключенным к ответвлению от линии.- Short circuit behind the transformer connected to the branch from the line.
Устройство с предлагаемым органом работает следующим образом.The device with the proposed authority works as follows.
Работа устройства в исправном состоянии защищаемой линии. Элементы полукомплекта защиты, установленного на первом конце линии, функционируют следующим образом. Пусковой орган высокочастотного передатчика 24 (ПО11) и орган манипуляции 25 (ОМ1) высокочастотного передатчика 18 (ПД1), а также пусковой орган 26 (ПО12), подготавливающий цепи отключения защиты, находятся в несработанном состоянии, так как токи в фазах линии недостаточны для их срабатывания. Орган манипуляции 25 (ОМ1) высокочастотного передатчика 18 (ПД1) не осуществляет манипуляцию высокочастотного сигнала, на выходе приемника 20 (ПР1) сигнал отсутствует. Орган сравнения фаз 28 (ОСФ1) находится в несработанном состоянии.The operation of the device in good condition of the protected line. Elements of the protection half-set installed at the first end of the line operate as follows. The start-up organ of the high-frequency transmitter 24 (PO11) and the manipulation organ 25 (OM1) of the high-frequency transmitter 18 (PD1), as well as the start-up organ 26 (PO12), which prepares the protection trip circuits, are in an unused state, since the currents in the phases of the line are insufficient for them triggering. The manipulation body 25 (OM1) of the high-frequency transmitter 18 (PD1) does not manipulate the high-frequency signal, there is no signal at the output of the receiver 20 (PR1). The phase comparison body 28 (OSF1) is in an unworked state.
Параметры срабатывания пускового органа 27 (БПО1), блокирующего действие защиты при коротких замыканиях за трансформаторами подстанций 10 (ПС1) и 11 (ПС2), подключенными к ответвлениям, выбираются таким образом, чтобы он не срабатывал при КЗ за силовыми трансформаторами подстанций 10 (ПС1) и 11 (ПС2), подключенными к ответвлениям от линии электропередачи. Поэтому в нормальном режиме пусковой орган 27 (БПО1) не срабатывает. Орган дальнего резервирования 31 (УОДР1) также находится в несработанном состоянии, так как его пусковые элементы не срабатывают. Сигналы на отключение без выдержки времени и с выдержкой времени силового выключателя 3 (B1) отсутствуют.The response parameters of the starting element 27 (BPO1), which blocks the action of protection during short circuits behind the transformers of substations 10 (PS1) and 11 (PS2) connected to the branches, are selected so that it does not work during a short circuit behind the power transformers of substations 10 (PS1) and 11 (PS2) connected to the branches from the power line. Therefore, in normal mode, the launching organ 27 (BPO1) does not work. The long-range backup authority 31 (UODR1) is also in an unused state, since its starting elements do not work. There are no trip signals without time delay and time delay of circuit breaker 3 (B1).
Аналогичным образом функционируют элементы полукомплекта защиты, установленного на втором конце линии.Similarly, the elements of the protection half-set installed on the second end of the line function.
Работа устройства при внешних КЗ. В случае внешнего КЗ (например, короткое замыкание в точке К1, фиг. 1) элементы полукомплекта защиты, установленного на первом конце линии электропередачи, функционируют следующим образом. Срабатывают пусковой орган 24 (ПО11) высокочастотного передатчика и орган манипуляции высокочастотного передатчика 25 (ОМ1), а также пусковой орган 26 (ПО12), подготавливающий цепи отключения защиты, пусковой орган 27 (БПО1), блокирующий действие защиты при коротких замыканиях за трансформаторами, подключенными к ответвлениям, и пусковые элементы органа дальнего резервирования 31 (УОДР1). Высокочастотный передатчик 18 (ПД1) генерирует высокочастотный сигнал. Из-за сдвига по фазе между векторами токов по концам линии на угол, близкий к 180°, в сигнале на выходе приемника 20 (ПР1) отсутствует бестоковая пауза, превышающая угол блокировки защиты. В результате орган сравнения фаз 28 (ОСФ1) не срабатывает, блокируя действие дифференциально-фазной защиты. По указанной причине на выходах логического элемента 30 (И12) не возникает сигнал на отключение силового выключателя 3 (В1). Орган дальнего резервирования 31 (УОДР1) также не срабатывает, хотя его пусковые элементы находятся в состоянии логической единицы. Неправильное срабатывание органа исключается выбором выдержки времени.The operation of the device with external short circuit. In the case of an external fault (for example, a short circuit at point K1, Fig. 1), the elements of the protection half-set installed at the first end of the power line operate as follows. The starting element 24 (PO11) of the high-frequency transmitter and the manipulation organ of the high-frequency transmitter 25 (OM1), as well as the starting organ 26 (PO12), which prepares the protection shutdown circuits, the starting organ 27 (BPO1), blocking the action of protection during short circuits behind transformers connected to the branches, and the starting elements of the long-range backup authority 31 (UODR1). High-frequency transmitter 18 (PD1) generates a high-frequency signal. Due to the phase shift between the current vectors at the ends of the line by an angle close to 180 °, there is no dead gap in the signal at the output of the receiver 20 (PR1) exceeding the angle of protection blocking. As a result, the phase comparison body 28 (OSF1) does not work, blocking the action of the differential-phase protection. For this reason, the outputs of the logic element 30 (I12) does not receive a signal to turn off the power switch 3 (B1). The long-range backup authority 31 (UODR1) also does not work, although its starting elements are in the state of a logical unit. Improper organ response is ruled out by a choice of time delay.
Аналогичным образом функционируют элементы полукомплекта защиты, установленного на втором конце линии.Similarly, the elements of the protection half-set installed on the second end of the line function.
При КЗ в зоне действия защиты (например, короткое замыкание в точке К2) срабатывают пусковой орган высокочастотного передатчика 24 (ПО11) и орган манипуляции 25 (ОМ1) высокочастотного передатчика 18 (ПД1), а также пусковой орган 26 (ПО12), подготавливающий цепи отключения защиты, пусковой орган 27 (БПО1), блокирующий действие защиты при коротких замыканиях за трансформаторами, подключенными к ответвлениям, и пусковые элементы органа дальнего резервирования 31 (УОДР1). Высокочастотный передатчик 18 (ПД1) генерирует высокочастотный сигнал. Из-за совпадения по фазе векторов токов по концам линии в сигнале на выходе приемника 20 (ПР1) имеется бестоковая пауза, превышающая угол блокировки защиты. Орган сравнения фаз 28 (ОСФ1) срабатывает, фиксируя факт возникновения КЗ в зоне действия дифференциально-фазной защиты линии. На выходах логических элементов 29 (И11) и 30 (И12) появляется логический сигнал «1». Силовой выключатель 3 (В1) отключается без выдержки времени.In the event of a short circuit in the protection zone (for example, a short circuit at point K2), the trigger element of the high-frequency transmitter 24 (PO11) and the manipulation organ 25 (OM1) of the high-frequency transmitter 18 (PD1), as well as the trigger 26 (PO12), which prepare the trip circuits, are triggered protection, the starting body 27 (BPO1), blocking the action of protection during short circuits behind transformers connected to the branches, and the starting elements of the long-range backup unit 31 (UODR1). High-frequency transmitter 18 (PD1) generates a high-frequency signal. Due to the phase matching of the current vectors at the ends of the line in the signal at the output of the receiver 20 (PR1) there is a dead time pause exceeding the angle of protection lock. The phase comparison body 28 (OSF1) is triggered, fixing the fact of the occurrence of short-circuit in the area of the differential-phase line protection. At the outputs of the logic elements 29 (I11) and 30 (I12) appears a logical signal "1". Power switch 3 (B1) trips without delay.
Хотя пусковые элементы органа дальнего резервирования 31 (УОДР1) и орган сравнения фаз 28 (ОСФ1) срабатывают, сигнал на выходе органа дальнего резервирования может появиться только по истечению выдержки времени, которая превышает время отключения линии электропередачи устройством дифференциально-фазной высокочастотной защиты. Таким образом, орган дальнего резервирования 31 (УОДР1) не участвует в отключении без выдержки времени силового выключателя 3 (В1).Although the triggering elements of the long-range backup unit 31 (UODR1) and the phase comparison unit 28 (OSF1) are triggered, the signal at the output of the long-range backup unit can appear only after a time delay that exceeds the time the power line was disconnected by the differential-phase high-frequency protection device. Thus, the body of long-distance reservation 31 (UODR1) is not involved in tripping without time delay of the power switch 3 (B1).
Аналогичным образом функционируют элементы полукомплекта защиты, установленного на втором конце линии, т.е. с действием на отключение силового выключателя 4 (В2).Similarly, the elements of the protection half-set installed on the second end of the line function, i.e. with the effect of tripping the circuit breaker 4 (B2).
При КЗ за силовым трансформатором подстанции, подключенной к ответвлению от линии электропередачи, например, в точке КЗ, срабатывают пусковой орган 24 (ПО11) высокочастотного передатчика 18 (ПД1) и орган манипуляции 25 (ОМ1) высокочастотного передатчика 18 (ПД1). Высокочастотный передатчик 18 (ПД1) генерирует манипулированный высокочастотный сигнал. Из-за совпадения по фазе векторов токов по концам линии в сигнале на выходе приемника 20 (ПР1) имеется бестоковая пауза, превышающая угол блокировки защиты. Орган сравнения фаз 28 (ОСФ1) срабатывает, фиксируя факт возникновения КЗ в зоне действия защиты линии.In the case of a short circuit behind a power transformer of a substation connected to a branch from a power line, for example, at a short circuit point, the starting element 24 (PO11) of the high-frequency transmitter 18 (PD1) and the manipulation organ 25 (OM1) of the high-frequency transmitter 18 (PD1) are triggered. High-frequency transmitter 18 (PD1) generates a manipulated high-frequency signal. Due to the phase matching of the current vectors at the ends of the line in the signal at the output of the receiver 20 (PR1) there is a dead time pause exceeding the angle of protection lock. The phase comparison body 28 (OSF1) is triggered, fixing the fact of the occurrence of a short circuit in the coverage area of the line.
Пусковой орган 27 (БПО1), блокирующий действие защиты при коротких замыканиях за трансформаторами подстанций 10 (ПС1) и 11 (ПС2), подключенными к ответвлениям, не срабатывает, так как параметры его срабатывания выбираются таким образом, чтобы он блокировал действие дифференциально-фазной защиты линии электропередачи при КЗ за трансформаторами подстанций, подключенных к ответвлениям от защищаемой ВЛ. По указанной причине на выходе логических элементов 29 (И11) и 30 (И12) логический сигнал «1» отсутствует. Дифференциально-фазная высокочастотная защита линии электропередачи не действует на отключение без выдержки времени силового выключателя 3 (В1).The starting element 27 (BPO1), which blocks the action of protection during short circuits behind the transformers of substations 10 (PS1) and 11 (PS2) connected to the branches, does not work, since its operation parameters are selected so that it blocks the action of the differential-phase protection power lines at short circuit behind transformers of substations connected to branches from the protected overhead line. For this reason, at the output of logic elements 29 (I11) and 30 (I12), the logical signal "1" is absent. Differential-phase high-frequency protection of the power line does not affect tripping without time delay of power switch 3 (B1).
Дополнительный орган сравнения фаз 44 (ДОСФТ) срабатывает и с выдержкой времени действует на отключение выключателя 3 (В1) своего конца ВЛ.An additional phase comparison unit 44 (DOSFT) is triggered and, with a time delay, acts to trip the switch 3 (B1) of its end of the overhead line.
В случае КЗ за маломощным силовым трансформатором штатные пусковые органы ДФЗ могут не сработать и не осуществить пуск ВЧ передатчиков по питающим концам ВЛ. В этом случае срабатывание элемента 47 (ДПО ВЧ П1) контроля приращения углов сдвига токов относительно напряжений на входе полукомплекта защиты обеспечивает пуск ВЧ передатчиков и срабатывание дополнительного органа сравнения фаз токов по концам линии с двухсторонним питанием с торможением по сопротивлению 44 (ДОСФТ). Происходит набор выдержки времени на срабатывание органа дальнего резервирования 31 (УОДР1). Если КЗ не было отключено ранее выключателем трансформатора подстанции 10 (ПС1) или 11 (ПС2), подключенного к ответвлению от линии электропередачи (вследствие отказа в срабатывании штатных защит элементов подстанции, потери оперативного тока на подстанции или отказа выключателя на стороне высшего напряжения подстанции в отключении, отказа во включении короткозамыкателя или устройства передачи отключающего сигнала), то после истечения выдержки времени на срабатывание на выходе органа дальнего резервирования 31 (УОДР1) появляется сигнал на отключение выключателя 3 (В1) с выдержкой времени.In the case of short-circuit behind a low-power power transformer, the regular starting bodies of the DFZ may not work and do not start the RF transmitters at the supply ends of the overhead line. In this case, the actuation of the element 47 (DPO VCH P1) of monitoring the increment of the angles of current shift relative to the voltages at the input of the protection half-set provides the start of the RF transmitters and the operation of an additional body for comparing the phases of the currents at the ends of the line with two-way power supply with braking at resistance 44 (DOSFT). There is a set of time delay for the operation of the body of the long-range reservation 31 (UODR1). If the short circuit was not previously disconnected by the transformer substation switch of substation 10 (PS1) or 11 (PS2) connected to the branch from the power line (due to a failure in the operation of the standard protection of the substation elements, loss of operating current at the substation or failure of the switch on the higher voltage side of the substation in disconnection failure to turn on the short-circuit or the device for transmitting the disconnecting signal), then after the time delay for the operation at the output of the long-range backup unit 31 (UODR1) expires, a signal appears on shutdown of the switch 3 (B1) with a delay of time.
Аналогичным образом функционируют элементы полукомплекта защиты, установленного на противоположном конце линии, действуя с выдержкой времени на отключение силового выключателя 4 (В2).Similarly, the elements of the protection half-set installed on the opposite end of the line function, acting with a time delay for tripping the circuit breaker 4 (B2).
Таким образом, наличие усовершенствованных органов дальнего резервирования позволяет обеспечить отключение линии с выдержкой времени при КЗ за силовыми трансформаторами подстанций 10 (ПС1) и 11 (ПС2), подключенных к ответвлениям от линии электропередачи, сопровождающимися отказами в срабатывании релейной защиты элементов указанных подстанций, потерей оперативного тока на подстанции или отказом в отключении выключателей на стороне высшего напряжения указанных подстанций, а при отсутствии последних - отказом во включении короткозамыкателей или устройств передачи отключающего сигнала.Thus, the availability of improved long-range backup units allows the disconnection of the time-delayed line during short-circuiting behind the power transformers of substations 10 (PS1) and 11 (PS2) connected to branches from the power line, accompanied by failures in the operation of relay protection of the elements of these substations, loss of operational current at the substation or failure to turn off the circuit breakers on the higher voltage side of the specified substations, and in the absence of the latter - by refusing to turn on the short circuit lei or devices for transmitting a tripping signal.
Параметры срабатывания органа дальнего резервирования 31 (УОДР1), а также его выдержки времени выбираются по условиям согласования с резервными защитами трансформаторов подстанций 10 (ПС1) и 11 (ПС2), подключенных к ответвлениям от линии, и чувствительности. Благодаря использованию сигналов с выходов высокочастотных приемников дифференциально-фазной высокочастотной защиты линии электропередачи 20 (ПР1) и 21 (ПР2) орган дальнего резервирования 31 (УОДР1) не требует отстройки от токов асинхронного режима и внешних КЗ. Это обстоятельство позволяет значительно повысить чувствительность указанного органа.The response parameters of the far backup unit 31 (UODR1), as well as its time delay, are selected according to the conditions of coordination with the backup protection of the transformers of substations 10 (PS1) and 11 (PS2) connected to the branches from the line, and sensitivity. Due to the use of signals from the outputs of the high-frequency receivers of the differential-phase high-frequency protection of the power line 20 (PR1) and 21 (PR2), the long-range backup unit 31 (UODR1) does not require detuning from asynchronous currents and external short-circuit currents. This circumstance can significantly increase the sensitivity of this organ.
Орган дальнего резервирования 31 (УОДР1) и аналогичный установленный в другом полукомплекте ДФЗ, реализуют функции реле сдвига фаз токов по концам ВЛ с торможением по сопротивлению до точки КЗ. Параметры срабатывания указанных реле должны выбираться таким образом, чтобы орган дальнего резервирования надежно срабатывал при КЗ на стороне низшего напряжения силовых трансформаторов подстанций, подключенных к ответвлениям от линии электропередачи.The long-range backup authority 31 (UODR1) and a similar one installed in another DFZ half-set, realize the functions of the current phase shift relay at the ends of the overhead line with braking in resistance to the short-circuit point. The response parameters of these relays should be selected so that the long-range backup unit reliably operates during short-circuit on the low voltage side of the power transformers of the substations connected to the branches from the power line.
Предлагаемое устройство обладает следующей совокупностью свойств, которую не имеет ни одно из известных устройств того же назначения:The proposed device has the following set of properties that none of the known devices of the same purpose have:
1. Обеспечение с выдержкой времени отключения ВЛ в качестве защиты дальнего резервирования при отказах в срабатывании релейной защиты элементов подстанций, подключенных к ответвлениям от линии (в частности, при потере оперативного тока на подстанциях), или отказах в отключении выключателей на стороне высшего напряжения указанных подстанций, а при отсутствии выключателей - отказа во включении короткозамыкателей или устройств передачи отключающих сигналов;1. Providing with a shutdown time of overhead lines as a protection for long-distance backups in the event of failures in the relay protection of substation elements connected to branch lines (in particular, when operating current is lost at substations), or failure to turn off circuit breakers on the higher voltage side of these substations , and in the absence of switches - refusal to turn on short-circuiting devices or transmission devices of disconnecting signals;
2. Высокая чувствительность органа дальнего резервирования, что объясняется отсутствием необходимости согласования ее параметров срабатывания с защитами смежных элементов по отношению к данной линии электропередачи, что обеспечивается благодаря фиксации факта наличия КЗ на линии или в цепях ответвлений органами сравнения фаз дифференциально-фазной высокочастотной защиты.2. High sensitivity of the long-range reservation body, which is explained by the absence of the need to coordinate its operation parameters with the protection of adjacent elements with respect to this power line, which is ensured by fixing the fact of the presence of short-circuit on the line or in branch circuits by phase comparison organs of differential-phase high-frequency protection.
Высокая чувствительность органа дальнего резервирования объясняется также совместным действием дополнительного органа сравнения фаз ДОСФТ и элемента 47 (ДПО ВЧ П1) контроля приращения углов сдвига токов относительно напряжений на входе полукомплекта защиты, чем обеспечивается реагирование на КЗ на стороне низшего напряжения маломощных ответвительных трансформаторов.The high sensitivity of the long-range backup unit is also explained by the combined action of the additional phase comparison unit DOSFT and element 47 (DPO VCh P1) for controlling the increment of the angles of the shift of currents relative to the voltages at the input of the protection half-set, which ensures a short-circuit response on the low voltage side of low-power branch transformers.
3. Отсутствие необходимости отстройки защиты дальнего резервирования от токов асинхронного режима, протекающих по линии электропередачи, что обеспечивается органом сравнения фаз дифференциально-фазной высокочастотной защиты.3. The absence of the need to detune the protection of long-distance backup from asynchronous currents flowing along the power line, which is provided by the phase comparison unit of the differential-phase high-frequency protection.
4. Отсутствие необходимости отстройки защиты дальнего резервирования от токов внешних (по отношению к дифференциально-фазной высокочастотной защите) КЗ, что обеспечивается органом сравнения фаз дифференциально-фазной высокочастотной защиты.4. The absence of the need to detune the protection of long-distance backup from external currents (with respect to the differential-phase high-frequency protection) short circuit, which is provided by the body for comparing the phases of the differential-phase high-frequency protection.
5. По сравнению с прототипом более высокая чувствительность, что обусловлено повышенной отстроенностью от токов нагрузочных режимов благодаря использованию двух параметров: продолжительность бестоковой паузы на выходе высокочастотного приемника в сочетании с торможением по значению замеренного сопротивления линии.5. Compared with the prototype, higher sensitivity, which is due to the increased detuning from the currents of the load modes due to the use of two parameters: the duration of the dead time pause at the output of the high-frequency receiver in combination with braking according to the value of the measured line resistance.
6. Невысокая стоимость, так как используемые в настоящее время устройства дальнего резервирования представляют собой отдельные шкафы с микропроцессорными терминалами. Предлагаемый орган представляет собой программный комплекс, входящий в состав микропроцессорной дифференциально-фазной высокочастотной защиты и для его реализации не требуются дополнительные электромагнитные, электронные и прочие компоненты.6. Low cost, since currently used long-range backup devices are separate cabinets with microprocessor terminals. The proposed body is a software package that is part of a microprocessor-based differential-phase high-frequency protection and for its implementation additional electromagnetic, electronic and other components are not required.
Указанная совокупность свойств объясняется эффектом совместного использования высокочастотной дифференциально-фазной защиты и органа дальнего резервирования.The specified set of properties is explained by the effect of the joint use of high-frequency differential-phase protection and a long-range backup unit.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017118103U RU174043U1 (en) | 2017-05-24 | 2017-05-24 | THE IMPROVED BODY FOR FAR RESERVATION OF RELAY PROTECTIONS AND SWITCHING EQUIPMENT OF SUBSTATIONS CONNECTED TO DEPARTURES FROM A TWO-WAY CLOSER-RESOURCED CUSTOMER SERVICE |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2017118103U RU174043U1 (en) | 2017-05-24 | 2017-05-24 | THE IMPROVED BODY FOR FAR RESERVATION OF RELAY PROTECTIONS AND SWITCHING EQUIPMENT OF SUBSTATIONS CONNECTED TO DEPARTURES FROM A TWO-WAY CLOSER-RESOURCED CUSTOMER SERVICE |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU174043U1 true RU174043U1 (en) | 2017-09-27 |
Family
ID=59931439
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017118103U RU174043U1 (en) | 2017-05-24 | 2017-05-24 | THE IMPROVED BODY FOR FAR RESERVATION OF RELAY PROTECTIONS AND SWITCHING EQUIPMENT OF SUBSTATIONS CONNECTED TO DEPARTURES FROM A TWO-WAY CLOSER-RESOURCED CUSTOMER SERVICE |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU174043U1 (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2733861C1 (en) * | 2020-03-17 | 2020-10-07 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Hexagon circuit lines breaker fail protection |
| RU203632U1 (en) * | 2020-12-23 | 2021-04-14 | Общество с ограниченной ответственностью «СПЕЦИНЖИНИРИНГ» | Independent protection device |
| RU2764280C1 (en) * | 2021-05-13 | 2022-01-17 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ» (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Method for protecting a power line from a remote short circuit and informing a network manager about disconnecting a protective switching device |
| RU2767504C1 (en) * | 2021-06-02 | 2022-03-17 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ» (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Device for protection of power transmission line against remote short circuits and overloads |
| RU2767502C1 (en) * | 2021-06-02 | 2022-03-17 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ» (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Device for protection of power transmission line against remote short circuit |
| RU2779432C1 (en) * | 2022-06-03 | 2022-09-07 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Method for protecting a power line from a remote short circuit |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4228476A (en) * | 1977-06-13 | 1980-10-14 | Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha | Protective relaying system |
| SU1134082A1 (en) * | 1983-03-11 | 1990-01-23 | Управление Курскэнерго | Method of standby protection of line with tapped transformers |
| RU131246U1 (en) * | 2013-03-05 | 2013-08-10 | Открытое акционерное общество энергетики и электрификации Кубани (ОАО "Кубаньэнерго") | ADAPTIVE RESERVE DEVICE FOR TRANSFORMERS OF RESPONSE SUBSTATIONS |
| RU2498471C1 (en) * | 2012-09-10 | 2013-11-10 | Общество с ограниченной ответственностью научно-производственная фирма "Квазар" | Device of high-frequency phase-differential protection for power line with two-way feed and remote backup protection and switching devices of substations connected to branches |
-
2017
- 2017-05-24 RU RU2017118103U patent/RU174043U1/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4228476A (en) * | 1977-06-13 | 1980-10-14 | Tokyo Shibaura Denki Kabushiki Kaisha | Protective relaying system |
| SU1134082A1 (en) * | 1983-03-11 | 1990-01-23 | Управление Курскэнерго | Method of standby protection of line with tapped transformers |
| RU2498471C1 (en) * | 2012-09-10 | 2013-11-10 | Общество с ограниченной ответственностью научно-производственная фирма "Квазар" | Device of high-frequency phase-differential protection for power line with two-way feed and remote backup protection and switching devices of substations connected to branches |
| RU131246U1 (en) * | 2013-03-05 | 2013-08-10 | Открытое акционерное общество энергетики и электрификации Кубани (ОАО "Кубаньэнерго") | ADAPTIVE RESERVE DEVICE FOR TRANSFORMERS OF RESPONSE SUBSTATIONS |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2733861C1 (en) * | 2020-03-17 | 2020-10-07 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Алтайский государственный технический университет им. И.И. Ползунова" (АлтГТУ) | Hexagon circuit lines breaker fail protection |
| RU203632U1 (en) * | 2020-12-23 | 2021-04-14 | Общество с ограниченной ответственностью «СПЕЦИНЖИНИРИНГ» | Independent protection device |
| RU2764280C1 (en) * | 2021-05-13 | 2022-01-17 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ» (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Method for protecting a power line from a remote short circuit and informing a network manager about disconnecting a protective switching device |
| RU2767504C1 (en) * | 2021-06-02 | 2022-03-17 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ» (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Device for protection of power transmission line against remote short circuits and overloads |
| RU2767502C1 (en) * | 2021-06-02 | 2022-03-17 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ» (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Device for protection of power transmission line against remote short circuit |
| RU2779432C1 (en) * | 2022-06-03 | 2022-09-07 | Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) | Method for protecting a power line from a remote short circuit |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU174043U1 (en) | THE IMPROVED BODY FOR FAR RESERVATION OF RELAY PROTECTIONS AND SWITCHING EQUIPMENT OF SUBSTATIONS CONNECTED TO DEPARTURES FROM A TWO-WAY CLOSER-RESOURCED CUSTOMER SERVICE | |
| RU2498471C1 (en) | Device of high-frequency phase-differential protection for power line with two-way feed and remote backup protection and switching devices of substations connected to branches | |
| Fletcher et al. | Determination of protection system requirements for DC unmanned aerial vehicle electrical power networks for enhanced capability and survivability | |
| CN101297448B (en) | A converter station | |
| RU2447565C1 (en) | Method for automatic switching-on of backup supply for consumers and device for this method implementation | |
| CN210350802U (en) | Sharing earthing pole direct current transmission system circuit | |
| CA2300063A1 (en) | Residual current device | |
| RU168114U1 (en) | CENTRALIZED RELAY PROTECTION AND CONTROL UNIT FOR SUBSTATION WITH HIGH-VOLTAGE DISTRIBUTION DEVICE PERFORMED BY BRIDGE CIRCUIT BREAKERS WITH LINE AND REPAIR CHAINS | |
| RU2662639C1 (en) | Method of the backup power supply fast switching on and device for its implementation | |
| RU2633803C1 (en) | Protection device against wire breaks of overhead power transmission line with insulated neutral | |
| RU2639295C2 (en) | Current protection device | |
| CN208001183U (en) | Backup auto-activating device and system | |
| RU171206U1 (en) | DEVICE FOR PROTECTING ELECTRIC TRANSMISSION LINES FROM SINGLE-PHASE EARTH CLOSES IN A THREE-PHASE NETWORK WITH INSULATED NEUTRAL | |
| RU2663413C1 (en) | Overhead power transmission line automatic re-closure method | |
| RU2653365C1 (en) | Device for overcurrent protection of connections from double ground faults | |
| US8837095B2 (en) | DC electrical power system | |
| RU121666U1 (en) | DEVICE FOR AUTOMATIC SWITCHING OF A SECTIONAL SWITCH | |
| RU2710152C1 (en) | Electric power transmission method | |
| RU2325747C1 (en) | Method of arrangement and adjustment of high frequency directional relat protection of line | |
| RU100683U1 (en) | POWER SUPPLY SYSTEM | |
| RU2400003C1 (en) | Device for single-phase automatic repeated connection of ultrahigh voltage lines | |
| SU1051644A1 (en) | Method of protection from stepping-up of voltage in a.c. power line | |
| RU103684U1 (en) | DEVICE FOR PROTECTING APPLIANCES FROM VOLTAGE VOLTAGE IN ELECTRICAL NETWORK | |
| RU2039405C1 (en) | Device for differential-phase high-frequency protection of electric power line | |
| RU2519277C1 (en) | Device of protection aerial and cables lines of distributed network 6-35 kv from single line-to-earth fault |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB9K | Licence granted or registered (utility model) |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20191217 Effective date: 20191217 |
|
| PD9K | Change of name of utility model owner | ||
| QZ91 | Changes in the licence of utility model |
Effective date: 20191217 |