RU2291540C2 - Method for short-circuit relay protection - Google Patents
Method for short-circuit relay protection Download PDFInfo
- Publication number
- RU2291540C2 RU2291540C2 RU2005104920/09A RU2005104920A RU2291540C2 RU 2291540 C2 RU2291540 C2 RU 2291540C2 RU 2005104920/09 A RU2005104920/09 A RU 2005104920/09A RU 2005104920 A RU2005104920 A RU 2005104920A RU 2291540 C2 RU2291540 C2 RU 2291540C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- short circuit
- relay protection
- short
- protection
- phase
- Prior art date
Links
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемый способ относится к электроэнергетике, а именно к релейной защите подстанций с линиями электропередачи, автотрансформаторами (трансформаторами) и другими присоединениями.The proposed method relates to the electric power industry, namely to relay protection of substations with power lines, autotransformers (transformers) and other connections.
Известен способ релейной защиты от коротких замыканий для объектов, у которых токи короткого замыкания соизмеримы с током режима нагрузки (см. Н.В.Чернобровов «Релейная защита», М., «Энергия», 1974, стр.146-148), включающий выявление возникновения короткого замыкания и включение релейной защиты на время, достаточное для ее срабатывания. Для эффективной работы способа необходимо, чтобы защита не срабатывала при минимально возможных напряжениях в сети в режиме нагрузки. С этой целью в способе релейной защиты выявление возникновения короткого замыкания производится органом минимального напряжения.A known method of relay protection against short circuits for objects in which short circuit currents are commensurate with the current of the load mode (see N.V. Chernobrov "Relay protection", M., "Energy", 1974, pp. 146-148), including detection of a short circuit and the inclusion of relay protection for a time sufficient for its operation. For the effective operation of the method, it is necessary that the protection does not work at the lowest possible voltage in the network in load mode. To this end, in the method of relay protection, the detection of the occurrence of a short circuit is performed by the minimum voltage body.
Недостаток способа состоит в том, что на автотрансформаторах (трансформаторах) орган минимального напряжения максимальной токовой защиты высшей стороны не обладает чувствительностью при коротком замыкании на стороне низшего напряжения автотрансформатора. Для обеспечения чувствительности в этом случае защиту дополняют органом минимального напряжения, включаемого на трансформатор напряжения стороны низшего напряжения, для которого устанавливают трансформатор напряжения на вводе автотрансформатора (трансформатора), что приводит к усложнению схемы защиты и увеличению затрат на сооружение подстанции (А.М.Федосеев «Релейная защита электрических систем», М., «Энергия», 1976 г., стр.466).The disadvantage of this method is that on autotransformers (transformers), the organ of the minimum voltage of the maximum current protection of the higher side does not have sensitivity during a short circuit on the low voltage side of the autotransformer. To ensure sensitivity in this case, the protection is supplemented with a minimum voltage organ connected to the voltage transformer of the low voltage side, for which a voltage transformer is installed at the input of the autotransformer (transformer), which complicates the protection circuit and increases the cost of constructing the substation (A.M. Fedoseev “Relay protection of electrical systems”, M., “Energy”, 1976, p. 466).
Наиболее близким способом защиты от коротких замыканий является способ (см. вышеприведенный источник А.М.Федосеев «Релейная защита электрических систем», стр.280-283), включающий выявление возникновения короткого замыкания и включение релейной защиты на время, необходимое для ее срабатывания, в котором режим трехфазного короткого замыкания выявляют по току обратной последовательности кратковременно протекающей несимметрии при переходе одно- или двухфазного короткого замыкания в трехфазное.The closest way to protect against short circuits is the method (see A.M. Fedoseyev’s source “Relay protection of electrical systems”, pp. 280-283), which includes detecting the occurrence of a short circuit and turning on the relay protection for the time required for its operation, in which the three-phase short circuit mode is detected by the current of the reverse sequence of a short-term asymmetry during the transition of a single or two-phase short circuit to a three-phase.
Недостаток способа состоит в следующем.The disadvantage of this method is as follows.
1. Защита не вводится в работу при трехфазном коротком замыкании в случае, когда оно возникает без протекания несимметрии, т.е. когда три фазы замыкаются накоротко одновременно. Это возможно, например, при включении на установленную на присоединении трехфазную закоротку.1. Protection is not put into operation during a three-phase short circuit in the case when it occurs without asymmetry, i.e. when the three phases are shorted simultaneously. This is possible, for example, when switching on a three-phase short circuit installed at the connection.
2. Защита ложно срабатывает в нагрузочных режимах:2. Protection falsely triggered under load conditions:
- когда вводится в работу и срабатывает при коротком замыкании на смежном элементе сети и не возвращается после отключения его своими защитами в случае соизмеримых значений токов короткого замыкания и нагрузки;- when it is put into operation and triggered by a short circuit on an adjacent network element and does not return after being disconnected by its own protections in the case of comparable values of short circuit currents and load;
- когда вводится в работу при изменении нагрузки, например, при коммутации в результате кратковременно появляющегося тока обратной последовательности из-за разновременности включения фаз выключателя и протекании токов нагрузки, превышающих уставки ее срабатывания.- when it is put into operation when the load changes, for example, when switching as a result of a short-term current of the reverse sequence due to the difference in switching on of the phases of the circuit breaker and the flow of load currents exceeding the settings for its operation.
Задачей создания предлагаемого способа релейной защиты является защита от дальних трехфазных коротких замыканий, которая срабатывает при коротком замыкании за элементами электрической сети с сосредоточенной индуктивностью: автотрансформаторы, трансформаторы, реакторы, когда токи короткого замыкания соизмеримы с токами нагрузки, и не срабатывает в режиме нагрузки. Указанный технический результат достигается тем, что в способе релейной защиты, включающем выявление возникновения короткого замыкания и включение релейной защиты на время, достаточное для ее срабатывания и возврата, имеются отличия, а именно выявление возникновения короткого замыкания производят при сравнении длительности протекания переходного процесса при трехфазном коротком замыкании и длительности протекания переходного процесса при изменении нагрузки.The task of creating the proposed method of relay protection is protection against long-range three-phase short circuits, which is triggered by a short circuit behind elements of an electric network with a concentrated inductance: autotransformers, transformers, reactors, when short-circuit currents are commensurate with load currents, and does not work in load mode. The specified technical result is achieved by the fact that in the method of relay protection, including the detection of a short circuit and the inclusion of relay protection for a time sufficient for its operation and return, there are differences, namely the detection of a short circuit is performed when comparing the duration of the transition process with a three-phase short short circuit and duration of the transition process when the load changes.
На чертеже изображена блок-схема устройства, реализующая способ релейной защиты от коротких замыканий.The drawing shows a block diagram of a device that implements the method of relay protection against short circuits.
Устройство релейной защиты от коротких замыканий состоит из:The device of relay protection against short circuits consists of:
- органов релейной защиты объекта 1;- bodies of relay protection of object 1;
- органа выявления 2 переходного процесса при трехфазном коротком замыкании и изменении режима нагрузки;- an organ for detecting 2 transients during a three-phase short circuit and a change in load conditions;
- двух органов сравнения 3 и 4 в виде элементов времени на срабатывание, время на которых различно;- two comparison organs 3 and 4 in the form of elements of time for operation, the time on which is different;
- пускового органа 5;- starting body 5;
- органа введения релейной защиты в действие 6 на время, достаточное для ее срабатывания и возврата, выполненного в виде элемента времени на срабатывание;- the body for the introduction of relay protection into action 6 for a time sufficient for its operation and return, made in the form of an element of time for operation;
- органа возврата устройства 7;- body return device 7;
- исполнительного органа 9;- executive body 9;
- дополнительного органа возврата 8 устройства при отключении трехфазного короткого замыкания в смежной сети, который состоит из органа выявления переходного процесса при отключении трехфазного короткого замыкания в смежной сети, выполненного аналогично органу выявления 2.- an additional return organ 8 of the device when disconnecting a three-phase short circuit in an adjacent network, which consists of a transient detection organ when disconnecting a three-phase short circuit in an adjacent network, performed similarly to detection 2.
Органы в устройстве соединены согласно функциональной схеме, и устройство подключено в фазы тока защищаемого объекта. Орган выявления 2 переходного процесса при возникновении короткого замыкания, пусковой орган 5, орган релейной защиты 1 и исполнительный орган 9 включены последовательно. Органы сравнения 3 и 4 между собой соединены параллельно по входу и последовательно с органом возврата 7 устройства, и они включены между органом выявления 2 и пусковым органом 5. Орган введения защиты 6 на время срабатывания и возврата подключен на выход пускового органа 5 и органа возврата 7. Дополнительный орган возврата 8 устройства при отключении трехфазного короткого замыкания в смежной сети подключен на выход пускового органа 5 и орган возврата 7. Органами выявления 2 и 8 устройство включается на токи фаз защищаемого объекта.The organs in the device are connected according to the functional diagram, and the device is connected to the current phases of the protected object. The identification body 2 of the transient process when a short circuit occurs, the starting element 5, the relay protection organ 1 and the executive organ 9 are connected in series. Comparison bodies 3 and 4 are interconnected in parallel at the input and sequentially with the return organ 7 of the device, and they are connected between the detection organ 2 and the launching organ 5. The introduction of protection 6 for the time of operation and return is connected to the output of the launching organ 5 and the return 7 An additional return organ 8 of the device when disconnecting a three-phase short circuit in an adjacent network is connected to the output of the starting element 5 and the return organ 7. By detecting organs 2 and 8, the device is switched on to the phase currents of the protected object.
Указанный выше способ осуществляется следующим образом при различных режимах.The above method is as follows in various modes.
1. В случае возникновения трехфазного короткого замыкания за элементом с сосредоточенной индуктивностью выдержку времени на срабатывание органа сравнения 3 длительности протекания переходного процесса принимают больше длительности протекания переходного процесса при изменении нагрузки и меньше длительности протекания переходного процесса при возникновении короткого замыкания за элементом электрической сети с сосредоточенной индуктивностью.1. In the event of a three-phase short circuit behind an element with a concentrated inductance, the time delay for the operation of the comparison body 3 durations of the transition process take longer than the duration of the transition process when the load changes and less than the duration of the transition process when a short circuit occurs after the element of the electric network with concentrated inductance .
Тогда при возникновении короткого замыкания на стороне низшего напряжения автотрансформатора, трансформатора, за реактором длительность протекания переходного процесса превосходит выдержку времени на срабатывание органа сравнения 3 и приводит к его срабатыванию и вводу релейной защиты 1 в работу.Then, when a short circuit occurs on the low voltage side of the autotransformer, transformer, behind the reactor, the duration of the transition process exceeds the time delay for the operation of the comparison body 3 and leads to its operation and the relay protection 1 is put into operation.
В режиме нагрузки длительность протекания переходного процесса при изменении нагрузки меньше выдержки времени на срабатывание органа сравнения 3, вследствие чего он не срабатывает и релейная защита 1 не вводится. Поэтому релейная защита 1 не реагирует на режим нагрузки.In load mode, the duration of the transition process when the load changes is less than the time delay for the operation of the comparison body 3, so that it does not work and relay protection 1 is not entered. Therefore, relay protection 1 does not respond to load conditions.
2. При протекании по объекту чисто индуктивной (или близкой к ней) реактивной мощности выдержку времени на срабатывание органа сравнения 4 длительности протекания переходного процесса принимают больше длительности протекания переходного процесса при коротком замыкании за элементами электрической сети с сосредоточенной индуктивностью. Тогда при изменении величины реактивной мощности длительность переходного процесса может превысить выдержку времени на срабатывание органа сравнения 4, так как активное сопротивление в цепи с нагрузкой меньше, а индуктивность больше активного сопротивления и индуктивности цепи с коротким замыканием, и затухание переходного процесса идет медленнее - постоянная времени затухания больше постоянной времени затухания при коротком замыкании, происходит срабатывание обоих органов сравнения длительности протекания переходного процесса 3 и 4 в последовательности их выдержек времени на срабатывание.2. When a purely inductive (or close to it) reactive power flows through an object, the time delay for the operation of the comparison body 4, the duration of the transition process take longer than the duration of the transition process during a short circuit behind the elements of an electric network with a concentrated inductance. Then, when the value of the reactive power changes, the duration of the transient process can exceed the time delay for the operation of the comparison body 4, since the active resistance in the circuit with the load is less, and the inductance is greater than the active resistance and inductance of the circuit with a short circuit, and the transient attenuation is slower - the time constant attenuation is longer than the attenuation time during a short circuit, both organs of comparison of the duration of the transition process 3 and 4 in the sequence of their response times.
При срабатывании органа сравнения 4 происходит пуск органов релейной защиты 1, а затем срабатывание органа сравнения 4 осуществляет возврат пускового органа 5. Этим самым обеспечивается выявление режима нагрузки и вывод в нем защиты.When the comparison body 4 is triggered, the relay protection bodies 1 start up, and then the comparison body 4 is triggered and the start-up body 5 is returned. This thereby determines the load mode and displays the protection in it.
3. При возникновении трехфазного короткого замыкания в смежной сети за элементом с сосредоточенной индуктивностью в случае отключения его выключателем смежного элемента дополнительным органном возврата 8 выявляют переходный процесс при отключении короткого замыкания и возвращают устройство в исходное положение (т.е. положение до срабатывания органов релейной защиты 1). Этим самым исключается срабатывание релейной защиты 1 в режиме нагрузки после отключения короткого замыкания в смежной сети.3. If a three-phase short circuit occurs in an adjacent network behind an element with a concentrated inductance, if it is turned off by an adjacent element circuit breaker with an additional organ return 8, a transient process is detected when the short circuit is disconnected and the device is returned to its original position (that is, the position before the relay protection is activated one). This eliminates the operation of relay protection 1 in load mode after disconnecting a short circuit in an adjacent network.
Способ может использоваться при выполнении релейной защиты автотрансформаторов, трансформаторов, от коротких замыканий на стороне низшего напряжения, реакторов, релейной защиты на сильно нагруженных радиальных и кольцевых линиях распределительной сети для защиты дальнего резервирования от коротких замыканий на стороне низшего напряжения трансформаторов тупиковых, ответвительных, проходных подстанций электрической сети, когда токи короткого замыкания сравнимы с токами режима перегрузки.The method can be used when performing relay protection of autotransformers, transformers, against short circuits on the low voltage side, reactors, relay protection on heavily loaded radial and ring lines of the distribution network to protect long-distance backup from short circuits on the low voltage side of transformers of dead-end, branch, pass-through substations electric network when short circuit currents are comparable to overload currents.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005104920/09A RU2291540C2 (en) | 2005-02-22 | 2005-02-22 | Method for short-circuit relay protection |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005104920/09A RU2291540C2 (en) | 2005-02-22 | 2005-02-22 | Method for short-circuit relay protection |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005104920A RU2005104920A (en) | 2006-08-10 |
| RU2291540C2 true RU2291540C2 (en) | 2007-01-10 |
Family
ID=37059021
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005104920/09A RU2291540C2 (en) | 2005-02-22 | 2005-02-22 | Method for short-circuit relay protection |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2291540C2 (en) |
-
2005
- 2005-02-22 RU RU2005104920/09A patent/RU2291540C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Федосеев А.М., Релейная защита электрических систем, с.280-283. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005104920A (en) | 2006-08-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Nikkhajoei et al. | Microgrid fault protection based on symmetrical and differential current components | |
| Shi et al. | The comparison and analysis for loss of excitation protection schemes in generator protection | |
| US4821137A (en) | Positive sequence distance relay for AC power transmission line protection | |
| RU157512U1 (en) | COMPLETE COMBINED RELAY PROTECTION AND AUTOMATION DEVICE ON AC VARIABLE CURRENT FOR CONNECTIONS OF 6-35 kV ELECTRICAL DISTRIBUTION DEVICE | |
| CN110456230B (en) | Power distribution network single-phase earth fault processing method based on dual-mode function | |
| US20150124358A1 (en) | Feeder power source providing open feeder detection for a network protector by shifted neutral | |
| CA2910749C (en) | Method of tripping a circuit interrupter in a back fed configuration | |
| Marvik et al. | A two-layer detection strategy for protecting multi-terminal HVDC systems against faults within a wide range of impedances | |
| 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 | |
| KLETSEL et al. | Differential protection of three and four parallel lines of idling current control | |
| RU164467U1 (en) | MOTOR CURRENT PROTECTION DEVICE | |
| US4819119A (en) | Faulted phase selector for single pole tripping and reclosing schemes | |
| RU2291540C2 (en) | Method for short-circuit relay protection | |
| RU2313875C1 (en) | Device for protection of two parallel lines with separate switches | |
| RU2157038C1 (en) | Ground fault detector for insulated-neutral supply mains | |
| Wilson et al. | Detecting open phase conductors | |
| Auran et al. | Non-unit full selective protection algorithm for MTDC grids | |
| RU165412U1 (en) | DEVICE OF ADAPTIVE MULTI-PARAMETER RESERVE PROTECTION OF TRANSFORMERS OF RESPONSE SUBSTATIONS OF THE AIR LINE | |
| RU2174690C2 (en) | Method for locating defective junction and point of single-phase ground fault in insulated-neutral mains | |
| RU2334331C1 (en) | Recorder of double earthing in isolated neutral circuits | |
| RU171206U1 (en) | DEVICE FOR PROTECTING ELECTRIC TRANSMISSION LINES FROM SINGLE-PHASE EARTH CLOSES IN A THREE-PHASE NETWORK WITH INSULATED NEUTRAL | |
| Blánquez et al. | Consideration of multi-phase criterion in the differential protection algorithm for high-impedance grounded synchronous generators | |
| CA3198348C (en) | Multiphase ground fault circuit interrupter | |
| RU2653365C1 (en) | Device for overcurrent protection of connections from double ground faults | |
| RU2759512C1 (en) | Device for directed adaptive current cutoff of electric motors |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090223 |