RU2333583C1

RU2333583C1 - Method of checking break failure

Info

Publication number: RU2333583C1
Application number: RU2007115595/09A
Authority: RU
Inventors: Владимир Александрович Воронин; Виктор Николаевич Подъячев
Priority date: 2007-04-26
Filing date: 2007-04-26
Publication date: 2008-09-10

Abstract

FIELD: electrical engineering.

SUBSTANCE: invention pertains to electrical engineering, particularly to emergency control schemes and relay protection of high and super-high voltage power transmission. The essence of the invention lies in that, there is further measurement of voltage across the line and if two conditions are met - time delay exceeding disconnection time of switches of adjacent connections, and voltage across the line exceeding the 0.9U_phase level - an instruction is given for switching off, at least, one device for compensating reactive power.

EFFECT: reliable switching off of adjacent connections when there is break failure in a circuit of a power transmission line.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники, в частности к противоаварийной автоматике и релейной защите электропередач высокого и сверхвысокого напряжения, и может быть использовано на дальних линиях электропередачи.The invention relates to the field of electrical engineering, in particular to emergency automation and relay protection of high and ultra-high voltage power lines, and can be used on long-distance power lines.

Известен способ защиты линии, при котором контролируют напряжение на линии электропередачи и подают команду на коммутацию шунтирующего реактора при повышении напряжения выше заданного (Патент РФ №2244993).There is a method of protecting the line, in which the voltage on the power line is monitored and a command is sent to switch the shunt reactor when the voltage rises above a predetermined voltage (RF Patent No. 224993).

Недостатком такого технического решения является низкая надежность отключения линии электропередачи из-за высокого уровня перенапряжений в неполнофазных режимах при высокой степени компенсации зарядной мощности линии.The disadvantage of this technical solution is the low reliability of disconnecting the power line due to the high level of overvoltage in non-phase conditions with a high degree of compensation of the charging power of the line.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ контроля отказа выключателя, при котором после команды на отключение выключателя в цепи линии с выдержкой времени контролируют ток в цепи линии и подают команду на отключение выключателя смежных присоединений в случае, если ток протекает по крайней мере в одной из фаз линии (В.А.Рубинчик. Резервирование отключения коротких замыканий в электрических сетях. М.: Энергоатомиздат, 1985, с.73-74).Closest to the proposed invention is a method of monitoring circuit breaker failure, in which, after a command to open a circuit breaker in a timed circuit, the current in the circuit is monitored and a command is issued to open an adjacent circuit breaker in case current flows in at least one of the phases lines (V. A. Rubinchik. Reservation of short circuit disconnection in electric networks. M.: Energoatomizdat, 1985, p. 73-74).

Недостатком указанного способа является то, что в электропередачах с линиями большой протяженности, в которых осуществляется компенсация зарядной мощности линии, близкая к 100%, ток в цепи линии близок к нулю, что при отказе линейного выключателя делает защиту нечувствительной.The disadvantage of this method is that in power lines with long lines in which the charging power of the line is compensated close to 100%, the current in the line circuit is close to zero, which makes the protection insensitive if the line switch fails.

Целью данного изобретения является повышение надежности отключения смежных присоединений при отказе действия выключателя в цепи линии электропередачи.The aim of this invention is to increase the reliability of disconnecting adjacent connections in case of failure of the circuit breaker in the power line circuit.

Поставленная цель достигается тем, что дополнительно измеряют напряжение на линии и при наличии двух условий - выдержки времени, достаточной для отключения выключателей смежных присоединений, и напряжения выше 0,9U_фаз - подают команду на отключение по крайней мере одного устройства компенсации реактивной мощности.This goal is achieved by the fact that they additionally measure the voltage on the line and in the presence of two conditions - a time delay sufficient to turn off the circuit breakers of adjacent connections, and voltages higher than 0.9U _phases - give a command to turn off at least one reactive power compensation device.

Структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ, представлена на чертеже.The structural diagram of a device that implements the proposed method is presented in the drawing.

К линии электропередачи 1 подключены через выключатели 2 шунтирующие реакторы 3, через выключатели 4 - шунтирующие реакторы 5, а также трансформатор напряжения 6 и трансформаторы тока 7. Линия 1 через линейный выключатель 8 подключена к сборным шинам 9, к которым подключены выключатели смежных присоединений 10. Выход трансформатора напряжения 6 соединен с реле напряжения 11, которое через реле времени 12 соединено с устройством логики 13. Трансформатор тока 7 через реле тока 14 соединен с устройством логики 13, которое также соединено с выходом устройства контроля блок-контактов 15, а выход устройства логики 13 соединен с исполнительными органами отключения 16 выключателя 2 и исполнительным органом отключения 17 выключателя смежных присоединений 10.Shunt reactors 3 are connected to power transmission line 1 through switches 2, shunt reactors 5 are connected through switches 4, as well as voltage transformer 6 and current transformers 7. Line 1 is connected through busbar switch 8 to busbars 9 to which switches of adjacent connections 10 are connected. The output of voltage transformer 6 is connected to a voltage relay 11, which is connected to a logic device 13 through a time relay 12. A current transformer 7 is connected to a logic device 13 through a current relay 14, which is also connected to the output of a device monitoring of the block contacts 15, and the output of the logic device 13 is connected to the executive bodies of the trip 16 of the switch 2 and the executive body of the trip 17 of the switch adjacent connections 10.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом. В исходном режиме линейные выключатели 8, выключатели смежных присоединений 10 включены, выключатели 2 и 4 в цепях шунтирующих реакторов 3 и 5 отключены. При возникновении однофазного короткого замыкания на линии 1 отключаются линейные выключатели 8. При этом линейной автоматикой дается команда на включение выключателей 2 и 4 в цепях шунтирующих реакторов 3 и 5, так как если одна из фаз линейного выключателя 8 не будет отключена, то информации об этом не будет, поскольку ток в линии, как активный, так и реактивный, равен нулю.The proposed method is implemented as follows. In the initial mode, line switches 8, switches of adjacent connections 10 are turned on, switches 2 and 4 in the circuits of shunt reactors 3 and 5 are turned off. If a single-phase short circuit occurs on line 1, the linear switches 8 are turned off. In this case, a linear command is given to turn on the switches 2 and 4 in the circuits of the shunt reactors 3 and 5, since if one of the phases of the linear switch 8 is not turned off, then this information will not, because the current in the line, both active and reactive, is zero.

В случае включения хотя бы одного шунтирующего реактора в область нуля напряжения на любой из неповрежденных фаз возникает апериодическая составляющая тока, равная по амплитуде номинальному току реактора, часть которого будет протекать по контактам линейного выключателя 8 неповрежденной фазы. При этом в случае компенсации емкостного тока линии, близкой к 100%, в цепи линейного выключателя 8 будет протекать постоянный ток в течение порядка 100-200 мс, отключить который выключатель не сможет, а чувствительность токовых защит недостаточна для фиксации отказа действия выключателя. Поэтому реле тока не срабатывает, и на вход устройства логики 13 соответствующий сигнал не подается.If at least one shunt reactor is turned on in the zero voltage region for any of the undamaged phases, an aperiodic component of the current arises, which is equal in amplitude to the rated current of the reactor, part of which will flow through the contacts of the line switch 8 of the undamaged phase. In this case, in the case of compensation of the capacitive current of the line close to 100%, a direct current will flow in the circuit of the linear switch 8 for about 100-200 ms, which the switch will not be able to turn off, and the sensitivity of the current protection is insufficient to fix the failure of the switch. Therefore, the current relay does not work, and the corresponding signal is not supplied to the input of the logic device 13.

Для повышения чувствительности токовых защит вводится дополнительный контроль напряжения в месте подключения шунтирующих реакторов (3 и 5), который осуществляется реле напряжения 11 с выдержкой времени, достаточной для срабатывания токовых защит.To increase the sensitivity of current protection, an additional voltage control is introduced at the connection point of the shunt reactors (3 and 5), which is carried out by a voltage relay 11 with a time delay sufficient for the operation of the current protection.

Уставка по напряжению выбирается выше 0,9U_фаз с учетом максимально возможного снижения напряжения в сети. Если одна из фаз выключателя не отключена, напряжение в сети включенной фазы должно быть выше этой уставки. В этом случае реле напряжения 11 подает сигнал на вход устройства логики 13. Устройство логики 13 при наличии сигнала от реле напряжения 11 и отсутствии сигнала от реле тока 14 подает сигнал на исполнительный орган отключения 16, который отключает выключатель 2 в цепи шунтирующего реактора 3. После отключения шунтирующего реактора 3 в цепи трансформатора тока 7 появляется ток, достаточный для срабатывания реле тока 14, которое посылает сигнал на устройство логики 13. Устройство логики 13 при наличии сигнала от реле тока 14 подает сигнал на исполнительный орган отключения 17, отключающий выключатель смежных присоединений, таким образом предотвращая повреждение линейного выключателя 8.The voltage setting is selected above 0.9U _phases , taking into account the maximum possible reduction in voltage. If one of the phases of the circuit breaker is not disconnected, the voltage in the network of the switched on phase must be higher than this setting. In this case, the voltage relay 11 supplies a signal to the input of the logic device 13. The logic device 13, in the presence of a signal from the voltage relay 11 and the absence of a signal from the current relay 14, sends a signal to the shutdown actuator 16, which turns off the switch 2 in the circuit of the shunt reactor 3. After switch off the shunt reactor 3 in the current transformer circuit 7 there is enough current to operate the current relay 14, which sends a signal to the logic device 13. The logic device 13, if there is a signal from the current relay 14, sends a signal to the executor tripping organ 17, opening the switch of adjacent connections, thereby preventing damage to the line switch 8.

Устройство логики 13 работает на отключение также при поступлении сигнала с устройства контроля блок-контактов 15.The logic device 13 is also turned off when a signal is received from the control device of the block contacts 15.

Если на линии установлены регулируемые компенсирующие устройства, подают команду не на отключение, а на снижение потребляемой реактивной мощности до заданного уровня одного или нескольких регулируемых компенсирующих устройств.If adjustable compensating devices are installed on the line, they command not to turn off, but to reduce the consumed reactive power to a predetermined level of one or more adjustable compensating devices.

Claims

A method for monitoring the failure of a circuit breaker in a circuit of a high-voltage power line with reactive power compensation devices installed on it, in which, after a command to turn off the circuit breaker, the current in the circuit of the line is controlled, and if the current flows in at least one phase of the line, time delayed give a command to turn off the switches of adjacent connections, characterized in that they additionally measure the voltage on the line and in the presence of two conditions - a delay time exceeding the turn-off time of the switch lei of adjacent connections, and excess voltage on the level line of 0.9U _phases - give the command to turn off at least one reactive power compensation device.