RU2081492C1 - Device for protecting three-phase power transmission line - Google Patents

Device for protecting three-phase power transmission line Download PDF

Info

Publication number
RU2081492C1
RU2081492C1 RU94044840A RU94044840A RU2081492C1 RU 2081492 C1 RU2081492 C1 RU 2081492C1 RU 94044840 A RU94044840 A RU 94044840A RU 94044840 A RU94044840 A RU 94044840A RU 2081492 C1 RU2081492 C1 RU 2081492C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
inputs
voltage
phase
input
Prior art date
Application number
RU94044840A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU94044840A (en
Inventor
В.М. Стрелков
Г.Г. Фокин
С.Е. Сурцева
Л.В. Крылова
Original Assignee
Российское акционерное общество энергетики и электрификации
Акционерное общество "Научно-исследовательский институт электроэнергетики"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российское акционерное общество энергетики и электрификации, Акционерное общество "Научно-исследовательский институт электроэнергетики" filed Critical Российское акционерное общество энергетики и электрификации
Priority to RU94044840A priority Critical patent/RU2081492C1/en
Publication of RU94044840A publication Critical patent/RU94044840A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2081492C1 publication Critical patent/RU2081492C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

FIELD: relay protection of high-voltage power transmission lines. SUBSTANCE: device has ac-to-dc converting units 1, 2, 3, breaking voltage shaping unit 4, comparison circuit 5. Newly introduced are two additional comparison circuits 6, 7, OR gate. EFFECT: improved operating reliability of device and power system as a whole due to dispensing with external connections to single-phase automatic-reclosure devices. 2 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к релейной защите линий электропередач (ЛЭП) высокого и сверхвысокого напряжений, работающих эпизодически в неподвижном режиме, например, в цикле однофазного автоматического повторного включения (ОАПВ). The invention relates to the relay protection of power lines (power lines) of high and ultra-high voltage, working occasionally in a stationary mode, for example, in a cycle of a single-phase automatic restart (OAPV).

В неполнофазном режиме работы ЛЭП вторые и третьи, а в некоторых случаях и первые ступени токовой защиты нулевой последовательности, главное назначение которой реагировать на однофазные короткие замыкания, выводятся из работы вследствие их возможного неправильного срабатывания. Основная высокочастотная защита ЛЭП в большинстве случаев в таком режиме обладает недостаточной чувствительностью. In the non-phase mode of operation of power lines, the second and third, and in some cases the first stages of current protection of the zero sequence, the main purpose of which is to respond to single-phase short circuits, are taken out of operation due to their possible incorrect operation. The main high-frequency protection of power lines in most cases in this mode has insufficient sensitivity.

Известно использование дистанционных избирательных органов панели ОАПВ для защиты линии в неполнофазном режиме [1] Однако в большинстве случаев избирательные органы необходимо в этом режиме выводить из действия вследствие невозможности их отстройки от глубоких качаний генераторов. It is known to use remote election bodies of the OAPV panel to protect the line in an out-of-phase mode [1] However, in most cases, the election bodies must be taken out of operation in this mode due to the impossibility of their detuning from deep oscillations of the generators.

Наиболее близким к предлагаемому, его прототипом, является устройство [2] для защиты трехфазной линии электропередачи от однофазных коротких замыканий в неполнофазном режиме, содержащее первый, второй и третий блоки преобразований переменного тока в постоянные напряжения, входы которых предназначены для подключения к соответствующим выходам датчиков фазных токов линии, блок формирования тормозного напряжения, схему сравнения, коммутирующий блок, блок выделения модуля разности входных напряжений и реагирующий орган. Closest to the proposed one, its prototype, is a device [2] for protecting a three-phase power line from single-phase short circuits in non-phase mode, containing the first, second and third blocks of converting AC to DC voltage, the inputs of which are designed to connect to the corresponding outputs of the phase sensors line currents, brake voltage generation unit, a comparison circuit, a switching unit, an input voltage difference module isolation unit, and a reacting organ.

Это устройство вводится в действие в неполнофазном режиме от панели ОАПВ или реле положения "Включено" (РПВ). This device is put into operation in an out-of-phase mode from the OAPV panel or the relay of the included position (RPV).

Зависимость функционирования устройства-прототипа от работ других устройств (панели ОАПВ или РПВ) и относительная сложность (оно содержит шесть разнотипных функциональных блоков) обусловливает его недостаточную надежность. The dependence of the functioning of the prototype device on the work of other devices (OAPV or RPV panels) and relative complexity (it contains six different types of functional blocks) determines its lack of reliability.

Задачей настоящего изобретения является создание устройства для защиты трехфазных линий электропередачи от однофазных замыканий в неполнофазном режиме, характеризующегося повышенной надежностью работы. The objective of the present invention is to provide a device for protecting three-phase power lines from single-phase faults in an in-phase mode, characterized by increased reliability.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в устройство для защиты трехфазной линии электропередачи, содержащее первый, второй и третий блоки преобразования переменного тока в постоянное напряжение, входы которых предназначены для подключения к соответствующим выходам датчиков фазных токов линии, блок формирования тормозного напряжения и первую схему сравнения, причем выход каждого из блоков преобразования переменного тока в постоянное напряжение соединен с одноименным входом блока формирования тормозного напряжения, выход которого соединен с первым входом первой схемы сравнения, согласно изобретения, введены вторая и третья схемы сравнения и логический элемент ИЛИ, при этом первые входы второй и третьей схем сравнения соединены с выходом блока формирования тормозного напряжения, вторые входы первой, второй и третьей схем сравнения соединены с выходами одноименных блоков преобразования переменного тока в постоянное напряжение, выход каждой из схем сравнения соединен с соответствующим входом элемента ИЛИ, выход которого является выходом устройства. The solution to this problem is achieved by the fact that in a device for protecting a three-phase power line, containing the first, second and third units for converting alternating current to direct voltage, the inputs of which are designed to connect to the corresponding outputs of the phase current sensors of the line, the unit for generating the brake voltage and the first comparison circuit moreover, the output of each of the units for converting alternating current to direct voltage is connected to the input of the same block of the formation of brake voltage, the output to connected to the first input of the first comparison circuit, according to the invention, the second and third comparison circuits and the OR logic element are introduced, while the first inputs of the second and third comparison circuits are connected to the output of the brake voltage generation unit, the second inputs of the first, second and third comparison circuits are connected with the outputs of the same blocks converting AC to DC voltage, the output of each of the comparison circuits is connected to the corresponding input of the OR element, the output of which is the output of the device.

Такое выполнение устройства делает его работу независимой от функционирования других устройств релейной защиты, автоматики и соответственно, более надежной. This embodiment of the device makes its operation independent of the functioning of other relay protection devices, automation and, accordingly, more reliable.

Согласно изобретению, устройство имеет развитие, касающееся наиболее предпочтительного выполнения блока формирования тормозного напряжения, а именно, его выполнение в виде задатчика начального тока срабатывания и последовательно соединенных сумматора, делителя напряжения и максиселектора, причем первый, второй и третий входы сумматора являются одноименными входами блока формирования тормозного напряжения, а выход задатчика начального тока срабатывания подключен ко второму входу максиселектора, выход которого является выходом блока формирования тормозного напряжения. According to the invention, the device has a development regarding the most preferred embodiment of the brake voltage generation unit, namely, its implementation in the form of an initial response current adjuster and series-connected adder, voltage divider and max selector, the first, second and third inputs of the adder being the inputs of the formation unit of the same name brake voltage, and the output of the setpoint of the initial response current is connected to the second input of the max selector, the output of which is the output of the and forming braking pressure.

Сущность изобретения поясняется чертежами:
На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства, где:
1, 2, 3 первый, второй и третий блоки преобразования переменного тока в постоянное напряжение;
4 блок формирования тормозного напряжения;
5, 6, 7 первая, вторая и третья схемы сравнения;
8 логический элемент ИЛИ.The invention is illustrated by drawings:
In FIG. 1 shows a structural diagram of the proposed device, where:
1, 2, 3 first, second and third units for converting AC to DC voltage;
4 block forming brake voltage;
5, 6, 7 first, second and third comparison schemes;
8 logical element OR.

На фиг. 2 представлена структурная схема выполнения блока формирования тормозного напряжения, где:
9 задатчик начального тока Iнтс ток срабатывания устройства при отсутствии тока одной из неотключенных фаз в неполнофазном режиме;
10 сумматор;
11 делитель напряжения, его параметры определяет коэффициент Kт торможения характеристики срабатывания устройства, показывающий во сколько раз один из токов неполнофазного режима должен быть больше другого, чтобы устройство сработало;
12 максиселектор.In FIG. 2 is a structural diagram of a block for generating a brake voltage, where:
9 initial current controller I nts operation current of the device in the absence of current of one of the unconnected phases in non-phase mode;
10 adder;
11 voltage divider, its parameters determines the braking coefficient K t of the braking response of the device, showing how many times one of the currents of the in-phase mode must be larger than the other for the device to work;
12 max selector.

На фиг. 3 приведены характеристика срабатывания защиты. In FIG. 3 shows the response of the protection.

В устройстве фиг. 1 входы блоков 1, 2, 3 предназначены для подключения к выходам датчиков фазных токов iA, iB, iC линии. Выходы блоков 1, 2, 3 соединены соответственно с первым, вторым и третьим входами блока 4 и со вторыми входами схем 5, 6, 7. Первые входы последних соединены с выходом блока 4, а их выходы с соответствующими входами элемента 8, выход которого является выходом всего устройства.In the device of FIG. 1 inputs of blocks 1, 2, 3 are designed to connect to the outputs of the phase current sensors i A , i B , i C lines. The outputs of blocks 1, 2, 3 are connected respectively with the first, second and third inputs of block 4 and with the second inputs of circuits 5, 6, 7. The first inputs of the latter are connected to the output of block 4, and their outputs with the corresponding inputs of element 8, the output of which is the output of the entire device.

На фиг. 2 сумматор 10 имеет три входа, которые являются входами блока 4. Выход сумматора 10 через делитель 11 напряжения соединен с первым входом максиселектора 12, второй вход которого соединен с задатчиком 9 начального тока срабатывания. Выход максиселектора 12 является выходом блока 4. In FIG. 2, the adder 10 has three inputs, which are the inputs of the unit 4. The output of the adder 10 through the voltage divider 11 is connected to the first input of the max selector 12, the second input of which is connected to the setpoint 9 of the initial operation current. The output of the max selector 12 is the output of block 4.

Устройство работает следующим образом
Фазные токи iA, iB, ic подаются на входы блоков 1, 2, 3 соответственно, где преобразуются в пропорциональные им постоянные напряжения, например падения напряжения от этих токов выпрямляются и сглаживаются. Полученные постоянные напряжения подаются на вторые входы схем 5, 6, 7 и на три входа блока 4, выходное напряжение которого подводится к первым входам схем 5, 6, 7. Если напряжение на втором входе какой-либо из схем 5, 6, 7 превышает напряжение на первом входе той же схемы, то она срабатывает и через элемент 8 выдает соответствующий сигнал на выход устройства.The device operates as follows
Phase currents i A , i B , i c are applied to the inputs of blocks 1, 2, 3, respectively, where they are converted to constant voltage proportional to them, for example, voltage drops from these currents are rectified and smoothed. The resulting constant voltage is supplied to the second inputs of circuits 5, 6, 7 and to the three inputs of block 4, the output voltage of which is supplied to the first inputs of circuits 5, 6, 7. If the voltage at the second input of any of circuits 5, 6, 7 exceeds the voltage at the first input of the same circuit, it is triggered and through element 8 gives the corresponding signal to the output of the device.

Выходные напряжения блоков 1, 2 и 3, поступившие на входы блока 4 складываются в сумматоре 10 и полученная сумма через делитель 11 подается на первый вход максиселектора 12, на втором входе которого задается напряжение от блока 9. При относительно малых значениях фазных токов напряжение на выходе блока 4 определяется напряжением от задатчика 9, а при больших значениями этих токов. Следует заметить, что блок 4 целесообразно выполнить безинерционным. The output voltages of blocks 1, 2, and 3 received at the inputs of block 4 are added up in the adder 10 and the resulting sum is fed through a divider 11 to the first input of the max selector 12, the second input of which sets the voltage from block 9. At relatively small values of phase currents, the output voltage unit 4 is determined by the voltage from the master 9, and at high values of these currents. It should be noted that block 4, it is advisable to perform inertialess.

В нормальном симметричном режиме работы линии электропередачи фазные токи примерно равны между собой по модулю, в результате чего тормозное напряжение на выходном блоке 4 превышает напряжение на любом из выходов блоков 1, 2, 3. Сигналы на выходе каждой из схем 5, 6, 7 отсутствуют, и устройство не срабатывает. In the normal symmetrical mode of operation of the power line, the phase currents are approximately equal in absolute value, as a result of which the braking voltage at the output unit 4 exceeds the voltage at any of the outputs of the units 1, 2, 3. There are no signals at the output of each of the circuits 5, 6, 7 , and the device does not work.

В неполнофазном режиме, когда две включенные фазы, например, A и B исправны, модули токов iA и iB близки между собой и напряжения на выходах блоков 1 и 2 практически равны друг другу. Параметры делителя 11 в блоке 4 выбираются такими, чтобы при максимальных токах неполнофазного режима схемы 5 и 6 не срабатывали, а потому и устройство в этом режиме не срабатывает.In the non-phase mode, when two switched phases, for example, A and B are operational, the current modules i A and i B are close to each other and the voltages at the outputs of blocks 1 and 2 are almost equal to each other. The parameters of the divider 11 in block 4 are selected so that at maximum currents of the in-phase mode, circuits 5 and 6 do not work, and therefore the device does not work in this mode either.

При возникновении однофазного короткого замыкания на одной из неотключенных фаз в неполнофазном режиме модули токов этих фаз становятся неравными между собой: один из них, например iA, больше другого. Тормозное напряжение также изменяется, однако относительно меньше, чем изменяется пропорциональное току iA напряжение на выходе блока. В результате напряжение на выходе блока 1 становится больше тормозного, схема 5 срабатывает и соответственно, срабатывает устройство в целом.When a single-phase short circuit occurs on one of the unconnected phases in the non-phase mode, the current modules of these phases become unequal to each other: one of them, for example, i A , is larger than the other. The brake voltage also changes, however, relatively less than the voltage proportional to the current i A at the output of the unit. As a result, the voltage at the output of block 1 becomes larger than the braking one, circuit 5 is triggered and, accordingly, the device as a whole is triggered.

Из фиг. 3 видно, что при IA>IB, пока IB меньше начального тока торможения IНТТ, т.е. IB<IНТТ= IHTC/KT, устройство срабатывает при IA>IНТС независимо от IB, а при IB≥IНТТ оно срабатывает при IA>KТ•IB. При трехфазном режиме работы линии устройство значительно загрубляется.From FIG. Figure 3 shows that for I A > I B , while I B is less than the initial braking current I NTT , i.e. I B <I NTT = I HTC / K T , the device works when I A > I NTS, regardless of I B , and when I B ≥I NTT it works when I A > K T • I B. With a three-phase line operation mode, the device is significantly roughened.

По схеме фиг. 1 с выполнением блока 4 в соответствии с фиг. 2 было собрано устройство для защиты трехфазной линии электропередачи от однофазных замыканий в неполнофазном режиме. According to the circuit of FIG. 1 with the implementation of block 4 in accordance with FIG. 2, a device was assembled to protect a three-phase power line from single-phase faults in an out-of-phase mode.

Проведенные лабораторные испытания показали, что устройство надежно срабатывает в симметричном режиме работы линии и при междуфазовых коротких замыканиях и срабатывает при однофазных коротких замыканиях на линии. Laboratory tests showed that the device reliably operates in a symmetrical mode of operation of the line and with interphase short circuits and is triggered with single-phase short circuits on the line.

При этом работа предлагаемого устройства не зависит от функционирования панели ОАПВ или реле РПВ. Moreover, the operation of the proposed device does not depend on the operation of the OAPV panel or RPV relay.

Claims (2)

1. Устройство для защиты трехфазной линии электропередачи, содержащее первый, второй и третий блоки преобразования переменного тока в постоянное напряжение, входы которых предназначены для подключения к соответствующим выходам датчиков фазных токов линии, блок формирования тормозного напряжения и первую схему сравнения, причем выход каждого из блоков преобразования переменного тока в постоянное напряжение соединен с одноименным входом блока формирования тормозного напряжения, выход которого соединен с первым входом первой схемы сравнения, отличающееся тем, что введены вторая и третья схемы сравнения и логический элемент ИЛИ, при этом первые входы второй и третьей схем сравнения соединены с выходом блока формирования тормозного напряжения, вторые входы первой, второй и третьей схем сравнения соединены с выходами одноименных блоков преобразования переменного тока в постоянное напряжение, выход каждой из схем сравнения соединен с соответствующим входом элемента ИЛИ, выход которого является выходом устройства. 1. A device for protecting a three-phase power line, containing the first, second and third units for converting alternating current to direct voltage, the inputs of which are designed to connect to the corresponding outputs of the sensors of the phase currents of the line, the unit for generating the brake voltage and the first comparison circuit, the output of each of the blocks converting AC to DC voltage is connected to the input of the brake voltage generation unit of the same name, the output of which is connected to the first input of the first circuit the concept, characterized in that the second and third comparison circuits and the OR logic element are introduced, while the first inputs of the second and third comparison circuits are connected to the output of the brake voltage generation unit, the second inputs of the first, second and third comparison circuits are connected to the outputs of the variable conversion blocks of the same name current to a constant voltage, the output of each of the comparison circuits is connected to the corresponding input of the OR element, the output of which is the output of the device. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что блок формирования тормозного напряжения выполнен в виде задатчика начального тока срабатывания и последовательно соединенных сумматора, делителя напряжения и максиселектора, причем первый, второй и третий входы сумматора являются одноименными входами блока формирования тормозного напряжения, а выход задатчика начального тока срабатывания подключен к второму входу максиселектора, выход которого является выходом блока формирования тормозного напряжения. 2. The device according to p. 1, characterized in that the brake voltage generation unit is made in the form of a setpoint for the initial response current and an adder connected in series, a voltage divider and a max selector, the first, second and third inputs of the adder being the same inputs of the brake voltage generation unit, and the output of the setpoint of the initial response current is connected to the second input of the max selector, the output of which is the output of the brake voltage generation unit.
RU94044840A 1994-12-28 1994-12-28 Device for protecting three-phase power transmission line RU2081492C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94044840A RU2081492C1 (en) 1994-12-28 1994-12-28 Device for protecting three-phase power transmission line

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU94044840A RU2081492C1 (en) 1994-12-28 1994-12-28 Device for protecting three-phase power transmission line

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU94044840A RU94044840A (en) 1996-10-27
RU2081492C1 true RU2081492C1 (en) 1997-06-10

Family

ID=20163361

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU94044840A RU2081492C1 (en) 1994-12-28 1994-12-28 Device for protecting three-phase power transmission line

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2081492C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Панель устройства автоматического повторного включения типа ПДЭ-2004.01. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. ИАЕЖ 656.264.006.ТО, ЧАЛЗ, 1985. 2. Авторское свидетельство СССР N 515201, кл. H 02 H 3/16, 1976. *

Also Published As

Publication number Publication date
RU94044840A (en) 1996-10-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5631813A (en) Regenerative AC/DC/AC power converter for a plurality of motors
CN107819357B (en) Isolated parallel UPS system with fault location detection
US5406470A (en) AC/DC converter
CA2074176A1 (en) Method and device for switching inverters in parallel
CA2249938A1 (en) Multiple inverter system
EP0481456B1 (en) Power conversion apparatus
US6084785A (en) Electric power converter
EP3872958A1 (en) Photovoltaic electricity utilization device and charging control method, apparatus and circuit therefor, and storage medium
EP3493386B1 (en) Electric power control system, and control device
JP4011534B2 (en) DC power transmission equipment comprising multiple converters and operation method thereof
JP2004254360A (en) Backup device of ac-ac power converter
RU2081492C1 (en) Device for protecting three-phase power transmission line
JP3130234B2 (en) Inverter device
KR101414887B1 (en) Multi-level inverter and method for operating the same
EP4203285A1 (en) Power conversion device
JP4941951B2 (en) Solar power system
JP2000014163A (en) Distribution type power supply unit with protective function from overcurrent
CN220139249U (en) Photovoltaic power generation control system
CN214795020U (en) Phase-loss detection circuit and electronic equipment
SU794680A1 (en) Device for registering incomplete-phase mode of three-phase power transmission line
RU1815731C (en) Method for detection of faulted phase wire for protection of aerial transmission line from short circuit
RU2321126C1 (en) Line backup protective gear for grounded-neutral mains
CN107846009B (en) Wiring device
JPH0880057A (en) Protective system of ac-dc converter
SU1115164A1 (en) Device for connecting two power systems