RU2014705C1

RU2014705C1 - Gear for stand-by directed current protection of electric power line with spur lines

Info

Publication number: RU2014705C1
Authority: RU
Inventors: Юрий Самойлович Кузник
Original assignee: Юрий Самойлович Кузник
Priority date: 1992-05-22
Filing date: 1992-05-22
Publication date: 1994-06-15

Abstract

FIELD: electrical power engineering. SUBSTANCE: gear is intended for provision of reliability of long-distance redundancy which is achieved thanks to automatic putting of electric power line out of operation if it is overloaded under conditions of mutual supply and safety of operation of protection under optimum line end mode of asymmetric short-circuit and its transition to symmetric short-circuit across transformers of spur lines thanks to check of priority of closing of corresponding circuits of protection. EFFECT: improved reliability of protection. 2 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике/ к устройствам для резервной релейной защиты ЛЭП с ответвлениями на трансформаторные подстанции и секционным включателям с устройством АВР на них при двустороннем питании ЛЭП. The invention relates to electrical engineering / to devices for backup relay protection of power transmission lines with branches to transformer substations and sectional switches with an ABP device on them with two-way power transmission lines.

Известно устройство максимальной токовой защиты ЛЭП для тупикового режима ее работы и автоматического переключения нагрузки на секционном выключателе при исчезновении питания одного из участков ЛЭП с двусторонним питанием [1]. A device for maximum current protection of power lines for the dead-end mode of its operation and automatic load transfer on the sectional switch in case of power failure in one of the sections of power lines with two-way power [1].

Защита содержит трансформаторы тока/ реле тока/ времени и указательное реле с выбором уставок на отключение выключателя ЛЭП с отстройкой от режима нагрузки и с чувствительностью к КЗ за трансформаторами ответвлений при времени действия/ превышающем время работы резервируемых защит трансформаторов. The protection contains current transformers / current / time relays and an indicator relay with a choice of settings for disconnecting the power line switch with detuning from the load mode and with a short-circuit sensitivity behind branch transformers at an operating time / exceeding the operating time of the reserved transformer protections.

Указанная настройка защиты ЛЭП исключает возможность ее использования при автоматического переводе ЛЭП в транзитный режим действием АВР ее секционного выключателя для надежности взаимного резервирования опорных подстанций по указанной ЛЭП. The specified protection setting of the power transmission line excludes the possibility of its use in the automatic transfer of power transmission lines in transit by the action of the automatic transfer switch of its section switch for the reliability of mutual backup of reference substations on the specified power transmission line.

Известно устройство для токовой направленной защиты линий/ содержащее также и трансформаторы тока и напряжения/ реле направления мощности/ реле тока [2]. A device for current directional line protection / containing also current and voltage transformers / power direction switches / current relays [2].

Цель изобретения - обеспечение надежности дальнего резервирования в оптимальном тупиковом режиме с использованием автоматики взаимного питания опорных подстанций для надежности работы сети/ линий и подключенных к ней трансформаторов. The purpose of the invention is to ensure the reliability of long-distance redundancy in the optimal dead-end mode using the automation of mutual power supply of the supporting substations for the reliability of the network / lines and the transformers connected to it.

На фиг.1 представлена структурная схема подключения измерительных цепей защиты ЛЭП с ответвлениями и секционным выключателем с устройством АВР; на фиг.2 - оперативные цепи резервной защиты ЛЭП на одной из ее сторон. Figure 1 presents the structural diagram of the connection of the measuring circuits of protection of power lines with branches and a sectional switch with an ABP device; figure 2 - operational circuit backup protection of power lines on one of its sides.

Устройство содержит измерительные трансформаторы 1 тока/ трансформаторы 2 напряжения/ реле 3 направления мощности с замыкающим контактом 4/ реле 5 тока с замыкающим контактом 6/ реле 7 времени с замыкающим контактом 8/ в цепи отключения выходное реле 9 с замыкающим контактом 10 в цепи катушки реле 7/ реле 11 тока обратной последовательности с замыкающим контактом 12/ реле 13 блокировки с размыкающим контактом 14 и замыкающим контактом 15 в цепи сигнализации/ второй замыкающий контакт 16 и размыкающий контакт 17 реле 9 с RC-цепью из резистора 18 и конденсатора 19. The device contains measuring current transformers 1 / voltage transformers 2 / relays 3 directions of power with a make contact 4 / relay 5 current with a make contact 6 / time relay 7 with make contact 8 / in the trip circuit output relay 9 with make contact 10 in the relay coil circuit 7 / reverse sequence relay 11 with NO contact 12 / lock relay 13 with NO contact 14 and NO contact 15 in the alarm circuit / second NO contact 16 and NO contact 17 of relay 9 with an RC circuit from resistor 18 and condensate ra 19.

Защищающая линия 20 подключена через выключатель 21 к шинам 22 опорной подстанции с трансформаторами 23 и 24 ответвлений на ней/ с другой стороны линия 20 подключена секционным выключателем 25 с устройством АВР 26 при питании его от трансформаторов 24 и 27/ при этом трансформатор 27 подключен к примыкающей линии 28 с трансформатором 20 ответвления/ включенной через выключатель 30 к шинам противоположной опорной подстанции 31. The protective line 20 is connected through a switch 21 to the buses 22 of the supporting substation with transformers 23 and 24 branches on it / on the other hand, line 20 is connected by a sectional switch 25 with an ABP 26 device when it is powered from transformers 24 and 27 / while the transformer 27 is connected to the adjacent line 28 with a branch transformer 20 / connected through a switch 30 to the tires of the opposite reference substation 31.

Активно-емкостной контур выходного реле обеспечивает задержку его срабатывания с интервалом времени/ превышающим время разновременности замыкания контактов выключателей/ и задержку отпадания на время переключения его питания/ а элемент задержки реле тока имеет время больше времени работы выходного реле с учетом погрешности используемой аппаратуры. The active-capacitive circuit of the output relay provides a delay in its operation with an interval of time / exceeding the time of the simultaneous closure of the contacts of the circuit breakers / and a delay in falling off during the switching of its power supply / and the delay element of the current relay has a time longer than the working time of the output relay, taking into account the error of the equipment used.

Аналогичная резервная токовая защита устанавливается и на противоположной стороне ЛЭП. A similar backup current protection is installed on the opposite side of the power transmission line.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

В нормальном режиме выключатель 25 отключен/ и ЛЭП 20 и 28 питаются через выключатели 21 и 30 от своих опорных подстанций 22 и 31 с обеспечением резервирования защит трансформаторов 23 и 24 ответвлений с одной стороны и трансформаторов 29 и 27 ответвлений с другой стороны своими резервными защитами. Ток линии 20 через трансформатор 1 тока поступает на реле 3 направления мощности/ которое срабатывает при направлении тока от шин в линию по отношению к напряжению трансформатора 2 напряжения/ реле 11 тока обратной последовательности срабатывает при уставке чувствительности к несимметричным КЗ за трансформаторами 23/ 24/ 27 или 29 ответвлений/ а реле 5 тока настроено на уставку чувствительности к трехфазным КЗ на указанных ответвлениях/ при этом отстроено от нагрузки линий 20 и 28 в тупиковом режиме их работы. В указанном режиме обеспечиваются оптимальные условия работы ЛЭП без лишних потерь на ней из-за отсутствия дополнительного перетока и сохраняется необходимая чувствительность для резервирования защит трансформаторов ответвлений. In normal mode, switch 25 is turned off and power lines 20 and 28 are fed through switches 21 and 30 from their supporting substations 22 and 31 with redundant protection of transformers 23 and 24 of the branches on the one hand and transformers 29 and 27 of the branches on the other with their backup protection. The current of line 20 through the current transformer 1 is supplied to the power direction relay 3 / which is triggered when the current from the tires is connected to the line with respect to the voltage of the voltage transformer 2 / reverse current relay 11 is triggered when the sensitivity to asymmetrical short-circuit for transformers 23/24/27 is set or 29 branches / a current relay 5 is configured to set the sensitivity to three-phase faults on the indicated branches / while disconnected from the load of lines 20 and 28 in the dead-end mode of their operation. In this mode, the optimal working conditions of the power transmission line are provided without unnecessary losses on it due to the absence of additional overflow and the necessary sensitivity is maintained for redundant protection of branch transformers.

При нарушении двустороннего питания подстанции с секционным выключателем 25 по причине отключения трансформатора 27/ выключателя 30 или обесточения шин подстанции 31 срабатывает устройство АВР 26 с действием на выключение выключателя 25 для взаимного резервирования. При отключении выключателя 30 действием АВР обеспечивается взаимное питание трансформаторов 27 и 29 в аналогичных условиях использования резервной защиты выключателя 21. При включенном выключателе 30/ кроме резервирования указанных ответвлений/ обеспечивается резервное питание подстанции 31 с сохранением резервирования защит трансформаторов при суммарной нагрузке меньше уставки реле 15 тока. If the two-way power supply of the substation with the sectional switch 25 is violated due to the shutdown of the transformer 27 / circuit breaker 30 or de-energized busbars of the substation 31, the ABP 26 device is activated with the action of turning off the switch 25 for mutual redundancy. When the circuit breaker 30 is turned off, the ATS provides mutual power supply to transformers 27 and 29 under the same conditions of using the backup protection of circuit breaker 21. When the circuit breaker 30 is turned on / besides backup of the indicated branches /, the backup power supply of the substation 31 is maintained while the protection of the transformers is reserved at the total load less than the current relay setting 15 .

При суммарной нагрузке больше тока уставки замыкаются контакты 6 и 4 и при замкнутом контакте 17 срабатывает реле 13 блокировки/ автоматически выводя размыканием контактов 14 резервную защиту из действия с замыканием контактами 15 сигнала о ее выводе. When the total load is greater than the setpoint current, contacts 6 and 4 are closed and, when the contact 17 is closed, the relay 13 of the interlock is activated / automatically removes the backup protection from the action by closing the contacts 15 of the signal about its output by opening the contacts 14.

При нормальном тупиковом режиме ток нагрузки меньше уставки реле 15 тока/ поэтому резервная защита обеспечивает резервирование защит трансформаторов ответвлений. При несимметричном КЗ за трансформатором и отказе его защит срабатывает реле 11 тока обратной последовательности/ замыкаются контакты 12 и при замкнутых реле 11 последовательности/ замыкаются контакты 12 и при замкнутых контактах 14 срабатывает выходное реле 9/ замыканием контактов 10 которого срабатывает реле 7 времени/ контактами 8 которого замыкается цепь отключения выключателя 21 с временем больше времени действия защит трансформаторов ответвлений. In normal dead-end mode, the load current is less than the setting of the current relay 15 / therefore, redundant protection provides redundant protection for branch transformers. With an asymmetrical short circuit behind the transformer and a failure of its protections, the negative sequence current relay 11 is activated / contacts 12 are closed / when the sequence 11 relay is closed / contacts 12 are closed and when the contacts 14 are closed, the output relay 9 is activated / by closing the contacts 10 of which the time relay 7 / contacts 8 which closes the trip circuit of the switch 21 with a time longer than the protection time of the branch transformers.

Поскольку симметричное КЗ начинается с несимметричного/ поэтому сначала срабатывает и выходное реле от тех же контактов 12/ а при переходе КЗ в трехфазное или при токе КЗ в контролируемой фазе сохраняется его самоудерживание контактами 6/ 4 и 14 с аналогичным результатом действия. Задержка токового реле 5 предотвращает работу блокировки до срабатывания выходного реле перекидыванием контактов 17 на контакты 10/ а задержка контуром 18-19 обеспечивает отстройку защиты при включении выключателя на нагрузку/ превышающую уставку защиты/ при разновременности замыкания его контактов. Аналогично действует резервная защита и на противоположной стороне ЛЭП. Since a symmetrical short circuit starts with an unbalanced / therefore, the output relay also starts from the same contacts 12 / a first, when the short-circuit switches to three-phase or when the short-circuit current is in the controlled phase, its self-holding by contacts 6/4 and 14 with the same result is preserved. The delay of the current relay 5 prevents the operation of the interlock until the output relay trips by switching contacts 17 to contacts 10 / a, the delay of circuit 18-19 provides a detuning of the protection when the switch is turned on to the load (exceeding the protection setting) when its contacts are closed at the same time. Similarly, backup protection operates on the opposite side of the power transmission line.

В результате при возникновении симметричной перегрузки защита автоматически блокируется/ а при возникновении несимметричного КЗ и до его перехода в симметричное защита срабатывает как резервная защита трансформаторов ответвлений ЛЭП. As a result, when a symmetrical overload occurs, the protection is automatically blocked / and when an asymmetrical short circuit occurs and before it switches to a symmetrical protection, it acts as a backup protection of power line branch transformers.

Указанное свойство защиты обеспечивает ей необходимую чувствительность при нормальных режимах работы ЛЭП с нагрузкой меньше ее уставки по току и предотвращает ложное срабатывание чувствительной защиты в режимах перегрузки ЛЭП для обеспечения надежности питания сети и подключенных к ней трансформаторов при оптимальном нормальном режиме с минимальными потерями на защищаемой ЛЭП. The specified property of protection provides it with the necessary sensitivity under normal operating conditions of power lines with a load less than its current setting and prevents false triggering of sensitive protection in overload modes of power lines to ensure the reliability of power supply to the network and the transformers connected to it under optimal normal mode with minimal losses on the protected power line.

Claims

A DEVICE FOR RESERVED DIRECTED CURRENT PROTECTION OF A POWER SUPPLY WITH BRANCHES AND WITH ATS OF A SECTIONAL SWITCH for monitoring the absence of voltage on one of the sections of the protected power transmission line, containing protection kits installed on each side of the line and including measuring current and voltage transformers, the primary windings of which are connected to the protection circuit and the tires supplying it, a power direction relay with a make contact, the current winding and voltage winding of which are connected to the secondary windings of current and voltage transformers respectively, a current relay with a make contact, the winding of which is connected to the secondary winding of the current transformer, an auxiliary power supply, a time relay with a make contact, an output relay with a make contact, while the first output of the output relay winding is connected to the negative terminal of the main power supply, to the positive terminal of which is connected in series to the NO contact of the current relay and the NO contact of the power direction switch, the NO contact of the time relay included in the circuit line circuit breaker and an alarm circuit, serially connected the closing contact of the output relay and the time relay winding are connected between the terminals of the main power supply, characterized in that in each protection kit, an additional reverse sequence current relay with a closing contact, an interlock relay with opening and closing contacts, the second closing and opening contacts of the output relay, an RC circuit, while the winding of the reverse sequence current relay is connected to the secondary windings of the transformer in the line current, between the positive terminal of the power supply and the second output terminal of the output relay winding, the NO contact of the negative current relay is connected in series, the NO relay contact and the RC resistor, the capacitor of which is connected in parallel with the output relay coil, the second terminal of the power direction relay connected through the second make contact of the output relay to the second output of the make contact of the lock relay and through the series make disconnect output relay contact and a relay coil lock source connected to the negative terminal of the auxiliary power supply, and the normally open contact current relay configured to delay activation, blocking relay normally open contact is included in the alarm circuit.