RU2437193C1 - Method, system and device of differential protection - Google Patents
Method, system and device of differential protection Download PDFInfo
- Publication number
- RU2437193C1 RU2437193C1 RU2010120880/07A RU2010120880A RU2437193C1 RU 2437193 C1 RU2437193 C1 RU 2437193C1 RU 2010120880/07 A RU2010120880/07 A RU 2010120880/07A RU 2010120880 A RU2010120880 A RU 2010120880A RU 2437193 C1 RU2437193 C1 RU 2437193C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- measured values
- changes
- current
- differential
- protection
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
Description
Область техникиTechnical field
Настоящее изобретение относится к области систем передачи и распределения электроэнергии, в частности к способам защиты и к защитному оборудованию в таких системах.The present invention relates to the field of power transmission and distribution systems, in particular to protection methods and protective equipment in such systems.
Предшествующий уровень техникиState of the art
Система передачи или распределения электроэнергии содержит системы защиты, предназначенные для защиты, контроля и управления функционированием устройств, образующих часть энергетической системы. Защитные устройства детектируют, помимо прочего, короткие замыкания, перегрузки по току и перегрузки по напряжению в линиях электропередачи, трансформаторах и других частях системы распределения электроэнергии.The electric power transmission or distribution system contains protection systems designed to protect, control and control the operation of devices forming part of the energy system. Protective devices detect, inter alia, short circuits, current overloads and voltage overloads in power lines, transformers and other parts of the power distribution system.
В таких электрических системах для защиты и управления используется оборудование защиты. Это оборудование защиты детектирует и изолирует отказы, например, на линях передачи и распределения, с помощью размыкающих прерывателей, и после устранения отказа восстанавливает протекание тока. Альтернативно оборудование защиты можно настроить на выбор альтернативного пути протекания энергии при детектировании отказа.In such electrical systems, protection equipment is used for protection and control. This protection equipment detects and isolates faults, for example, on transmission and distribution lines, using breakers, and, after eliminating the fault, restores the flow of current. Alternatively, the protection equipment can be configured to select an alternative energy path during fault detection.
Дифференциальная защита по току является относительно новым и надежным способом защиты сетей электроснабжения. Она основана на идее сравнения токов по обе стороны от защищаемой зоны или защищаемого блока. Защищаемым блоком или зоной может быть любая часть сети электроснабжения, например, линия передачи, трансформатор, генератор или шина трансформаторной подстанции. Differential current protection is a relatively new and reliable way to protect power networks. It is based on the idea of comparing currents on both sides of the protected zone or protected block. The protected unit or zone may be any part of the power supply network, for example, a transmission line, a transformer, a generator or a bus of a transformer substation.
На фиг.1 схематически показан принцип дифференциальной защиты по току. В нормальных рабочих условиях сумма всех токов I1, I2, входящих и выходящих из защищенного устройства 1, например линии передачи, равна нулю. Если в защищаемом блоке 1 возникнет отказ, сумма токов на различных концах больше не будет равна нулю. В нормальных рабочих условиях вторичные токи в трансформаторах 3а и 3b тока, подключенных между защищаемым блоком 1 и токовыми реле 2 и предназначенных для понижения первичного тока системы электроснабжения, также равны, т.е. i1=i2, и через токовое реле 2 ток не течет. Если в защищаемом блоке 1 возникнет отказ, токи больше не будут равны и через токовое реле 2 потечет ток. Дифференциальное реле 2 в этом случае размыкает прерыватели (не показаны), расположенные на обоих концах защищаемого блока 1. Разомкнутый прерыватель (прерыватели) тем самым изолирует(ют) неисправный защищаемый блок от остальной сети электроснабжения. Figure 1 schematically shows the principle of differential current protection. Under normal operating conditions, the sum of all currents I 1 , I 2 entering and leaving the
В настоящее время для определения, функционируют ли цепи токового трансформатора, используют локальные измерения. На фиг.2 показана защищенная линия L электропередачи. Общепринятой практикой является использование для защиты двух главных защитных устройств, например, устройства 4 дифференциальной защиты по току и устройства 5 дистанционной защиты. Для детектирования отказов устройство 4 дифференциальной защиты по току использует измеренные величины от своего токового трансформатора СТ1 и эталонную величину от токового трансформатора СТ2 другого главного защитного устройства 5. То есть используются измеренные величины от локальных токовых трансформаторов СТ1 и СТ2, что требует смешивания токов двух защитных устройств 4 и 5. Недостаток такого решения заключается в том, что трудно определить, возник ли детектированный отказ в реальном защищаемом устройстве или в эталонном защищаемом устройстве.Currently, local measurements are used to determine if the current transformer circuits are functioning. 2 shows a secure power transmission line L. It is common practice to use two main protective devices for protection, for example, a differential current protection device 4 and a
Дополнительно возникают трудности при определении, является ли возникший отказ отказом первичной сети или отказом вторичной сети. Если произошел отказ во вторичной сети, например, отказы, возникающие в цепях трансформатора тока, очень нежелательным является размыкание прерывателя, при котором первичные линии передачи отключаются без необходимости, прерывая подачу электроэнергии потребителям.In addition, difficulties arise in determining whether the resulting failure is a failure of the primary network or a failure of the secondary network. If there is a failure in the secondary network, for example, failures that occur in the circuits of the current transformer, it is very undesirable to open the breaker, in which the primary transmission lines are disconnected unnecessarily, interrupting the supply of electricity to consumers.
Ввиду вышеизложенного, желательно создать усовершенствованный способ дифференциальной защиты. В частности, желательно обеспечить способ дифференциальной защиты, в котором осуществляется контроль цепей трансформатора тока. Дополнительно желательно создать соответствующую систему дифференциальной защиты.In view of the foregoing, it is desirable to create an improved method of differential protection. In particular, it is desirable to provide a differential protection method in which the current transformer circuits are monitored. Additionally, it is desirable to create an appropriate differential protection system.
Краткое изложение сущности изобретенияSummary of the invention
Задачей настоящего изобретения является создание усовершенствованного способа защиты сети электроснабжения, в котором устранены или, по меньшей мере, уменьшены вышеописанные недостатки предшествующего уровня техники. В частности, задачей настоящего изобретения является создание способа дифференциальной защиты, при котором можно легко и надежно определить отказ внутри системы защиты, в частности, в цепях трансформатора тока. An object of the present invention is to provide an improved method for protecting a power supply network in which the above-described disadvantages of the prior art are eliminated or at least reduced. In particular, it is an object of the present invention to provide a differential protection method in which a failure within a protection system, in particular in current transformer circuits, can be easily and reliably detected.
Другой задачей настоящего изобретения является создание усовершенствованного способа дифференциальной защиты, в котором отказы в трансформаторах тока устройства защиты можно детектировать независимо от трансформаторов тока другого защитного оборудования.Another objective of the present invention is to provide an improved method of differential protection, in which failures in the current transformers of the protection device can be detected independently of the current transformers of other protective equipment.
Еще одной задачей настоящего изобретения является создание способа дифференциальной защиты, в котором первичные отказы можно надежно отличать от вторичных отказов.Another objective of the present invention is to provide a differential protection method in which primary failures can be reliably distinguished from secondary failures.
Эти и другие задачи решаются способами и системами, описанными в независимых пунктах формулы изобретения.These and other problems are solved by the methods and systems described in the independent claims.
Согласно настоящему изобретению предлагается способ дифференциальной защиты от определенного типа отказов, возникающих в сети электроснабжения. Сеть электроснабжения содержит защищаемый объект, имеющий два или более конца, и устройство дифференциальной защиты по току, установленное на каждом конце. Способ содержит этапы, на которых: получают на устройстве дифференциальной защиты по току, расположенном на первом конце защищаемого объекта, измеренные величины от устройства дифференциальной защиты по току, установленного на втором конце защищаемого объекта; сравнивают в устройстве дифференциальной защиты по току на первом конце изменения измеренных величин у первого конца с изменениями измеренных величин, полученных у второго конца; и определяют, на этапе сравнения изменений измеренных величин, показывающих различные результаты, тип отказа, возникшего в сети электроснабжения. Согласно настоящему изобретению, поскольку измеренные величины получены у второго конца защищаемого объекта, отказ в цепи трансформатора тока устройства дифференциальной защиты по току можно определить независимо от другого локального оборудования защиты. Тем самым, можно избежать нежелательного смешивания цепей двух разных защитных систем и надежно определять отказы, возникающие в реальном устройстве защиты. Дополнительно в настоящем изобретении сравнивают изменения измеренных величин и на основании результатов сравнения определяют тип отказа. Тем самым, предотвращается не являющееся необходимым размыкание первичных линий трансформатора, поскольку первичный отказ можно надежно отличить от вторичного отказа в токовых цепях. Кроме того, согласно настоящему изобретению повышенная безопасность обеспечивается за счет того, что команды на размыкание выдаются только тогда, когда это необходимо. Однако такая повышенная безопасность обеспечивается не за счет снижения надежности системы. То есть надежность защищенной системы электроснабжения сохраняется, и, если произойдет отказ в системе электроснабжения, команда на размыкание будет выдана с высокой степенью надежности. Таким образом, настоящее изобретение обеспечивает и повышенную безопасность, и повышенную надежность. According to the present invention, there is provided a method of differential protection against a certain type of failure occurring in a power supply network. The power supply network contains a protected object having two or more ends, and a differential current protection device installed at each end. The method comprises the steps of: obtaining on a differential current protection device located at a first end of a protected object, measured values from a differential current protection device installed at a second end of a protected object; in the differential current protection device at the first end, changes in the measured values at the first end are compared with changes in the measured values obtained at the second end; and determine, at the stage of comparing changes in the measured values showing different results, the type of failure that occurred in the power supply network. According to the present invention, since the measured values are obtained at the second end of the protected object, the failure of the current transformer circuit of the current differential protection device can be determined independently of other local protection equipment. Thus, it is possible to avoid undesired mixing of the circuits of two different protective systems and reliably identify failures that occur in a real protection device. Additionally, in the present invention, changes in measured values are compared and the type of failure is determined based on the results of the comparison. This prevents unnecessary opening of the transformer primary lines, since the primary failure can be reliably distinguished from the secondary failure in current circuits. In addition, according to the present invention, increased security is ensured by the fact that opening commands are issued only when necessary. However, such increased security is not provided by reducing the reliability of the system. That is, the reliability of the protected power supply system is maintained, and if a failure occurs in the power supply system, the opening command will be issued with a high degree of reliability. Thus, the present invention provides both increased safety and increased reliability.
Согласно другому варианту настоящего изобретения этап определения типа отказа содержит этап, на котором определяют возникновение первичного отказа, если этап сравнения изменений измеренных величин показывает изменения на двух или более концах. Если этап сравнения изменений измеренных величин показывает изменения только на одном конце, детектируется вторичный отказ. Таким образом, предлагается надежный способ детектирования и определения типа отказа.According to another embodiment of the present invention, the step of determining the type of failure comprises the step of determining the occurrence of the primary failure if the step of comparing the changes in the measured values indicates changes at two or more ends. If the step of comparing the changes in the measured values shows the changes at only one end, a secondary failure is detected. Thus, a reliable method for detecting and determining the type of failure is proposed.
Согласно другому варианту настоящего изобретения способ содержит дополнительный этап, на котором размыкают прерыватель в ответ на этап сравнения измеренных величин, показавший изменение измеренных величин на двух или более концах, т.е. первичный отказ. Способ также может содержать дополнительный этап, на котором блокируют команду на срабатывание, если на этапе определения будет показано, что изменение измеренных величин произошло только на одном конце, т.е. возник вторичный отказ. Таким образом, предотвращается ненужное размыкание первичных линий передачи.According to another embodiment of the present invention, the method comprises an additional step in which the breaker is opened in response to the step of comparing the measured values, showing a change in the measured values at two or more ends, i.e. primary failure. The method may also include an additional step in which the response command is blocked if, at the determination step, it is shown that the change in the measured values occurred at only one end, i.e. secondary failure occurred. Thus, unnecessary opening of the primary transmission lines is prevented.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения предлагается система дифференциальной защиты, которая дает преимущества, аналогичные вышеописанным.According to another aspect of the present invention, there is provided a differential protection system that provides benefits similar to those described above.
Дополнительные варианты настоящего изобретения определены в зависимых пунктах формулы. Дополнительные варианты и преимущества настоящего изобретения будут очевидны из нижеследующего подробного описания со ссылками на приложенные чертежи.Additional embodiments of the present invention are defined in the dependent claims. Additional options and advantages of the present invention will be apparent from the following detailed description with reference to the attached drawings.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
В дальнейшем изобретение поясняется описанием предпочтительных вариантов воплощения со ссылками на сопроводительные чертежи, на которых:The invention is further explained in the description of the preferred embodiments with reference to the accompanying drawings, in which:
фиг.1 изображает известную схему дифференциальной защиты по току;figure 1 depicts a known differential current protection circuit;
фиг.2 - схему известной системы дифференциальной защиты линии передачи;figure 2 - diagram of a known differential protection system of the transmission line;
фиг.3 - схему сети электроснабжения, в которой может применяться настоящее изобретение;figure 3 is a diagram of a power supply network in which the present invention can be applied;
фиг.4 - схему другой сети электроснабжения, в которой может применяться настоящее изобретение;4 is a diagram of another power supply network in which the present invention can be applied;
фиг.5 - блок-схему последовательности этапов способа по настоящему изобретению.5 is a flowchart of the method of the present invention.
Описание предпочтительных вариантов воплощения изобретенияDESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS
Фиг.1 и 2 уже были описаны в связи с описанием предшествующего уровня техники и дополнительного пояснения не требуют.1 and 2 have already been described in connection with the description of the prior art and do not require additional explanation.
На фиг.3 схематически показан вариант настоящего изобретения и, в частности, сеть 9 электроснабжения. Способ дифференциальной защиты согласно настоящему изобретению защищает объект сети, которым в показанном примере является линия 10 передачи. Способ дифференциальной защиты по току реализован посредством, например, соответствующего компьютерного аппаратного средства и другого оборудования, и в нижеследующем описании в качестве иллюстративного средства, реализующего способ по настоящему изобретению, используется устройство 12 дифференциальной защиты по току.Figure 3 schematically shows an embodiment of the present invention and, in particular, a power supply network 9. The differential protection method of the present invention protects a network entity, which in the example shown is transmission line 10. The current differential protection method is implemented by, for example, appropriate computer hardware and other equipment, and the current differential device 12 is used as an illustrative means implementing the method of the present invention in the following description.
Устройство 12 дифференциальной защиты по току соединено с линией 10 передачи через трансформатор 11 тока. Устройство 12 дифференциальной защиты по току расположено на первом конце, обозначенном позицией А, линии 10 передачи. Трансформатор 11 тока известным способом понижает ток до уровня, пригодного для подачи на устройство 12 дифференциальной защиты по току. На противоположном конце, обозначенном позицией В, линии 10 передачи расположено устройство 14 дифференциальной защиты по току вместе с соответствующим трансформатором 13 тока. Расстояние между двумя устройствами 12, 14 дифференциальной защиты по току может, например, составлять от нескольких километров до сотен километров.The differential current protection device 12 is connected to the transmission line 10 through a current transformer 11. A current differential protection device 12 is located at the first end, indicated by A, of the transmission line 10. The current transformer 11 reduces the current in a known manner to a level suitable for supplying a current differential protection device 12. At the opposite end, indicated by the position B, of the transmission line 10, there is a differential current protection device 14 together with a corresponding current transformer 13. The distance between the two differential current protection devices 12, 14 may, for example, be from several kilometers to hundreds of kilometers.
Устройства 12, 14 дифференциальной защиты по току содержат средства 19 и 20 связи, соответственно, с помощью которых между устройствами 12, 14 дифференциальной защиты по току можно создать два или более канала 15 связи. Средства связи предпочтительно содержат цифровые средства связи, посредством которых можно осуществлять обмен величинами измерений в цифровом формате между разными концами защищаемого объекта. Канал 15 связи может быть волоконно-оптическим каналом связи, т.е. устройства 12, 14 дифференциальной защиты по току соединены посредством волоконно-оптического кабеля 15. Средства 19, 20 связи устройств 12, 14 дифференциальной защиты по току могут дополнительно содержать, например, средства волоконно-оптических кабельных муфт. Необходимо создать два (или более) канала 15 связи, по одному в каждом направлении, т.е. обеспечить дуплексную связь.The differential current protection devices 12, 14 comprise communication means 19 and 20, respectively, by which two or more communication channels 15 can be created between the differential current protection devices 12, 14. The communication means preferably comprise digital communication means by which it is possible to exchange measurement values in digital format between the different ends of the protected object. The communication channel 15 may be a fiber optic communication channel, i.e. devices for differential current protection 12, 14 are connected via fiber optic cable 15. Means 19, 20 for communication of devices for differential current protection 12, 14 may further comprise, for example, means for fiber optic cable sleeves. It is necessary to create two (or more) communication channels 15, one in each direction, i.e. provide duplex communication.
Каналы 15 связи используются для отправки измеренных величин и других данных между устройствами 12, 14 дифференциальной защиты по току. Поэтому, согласно настоящему изобретению, никакие локальные эталонные измерения не нужны. Следовательно, можно избежать смешивания цепей локальных устройств защиты. Второе защитное устройство 16, 17, расположенное на первом конце А линии 10 передачи, таким образом, является совершенно независимым от устройств 11, 12 дифференциальной защиты по току.Communication channels 15 are used to send measured values and other data between the differential current protection devices 12, 14. Therefore, according to the present invention, no local reference measurements are needed. Therefore, mixing circuits of local protection devices can be avoided. The second protective device 16, 17 located on the first end A of the transmission line 10 is thus completely independent of the differential current protection devices 11, 12.
Устройства 12, 14 дифференциальной защиты по току измеряют токи и другие параметры. В соответствии с настоящим изобретением устройство 12 дифференциальной защиты по току на первом конце А линии 10 передачи выполнено с возможностью сравнения своих измерений с эталонными данными, полученными от устройства 14 дифференциальной защиты по току на втором конце В линии 10 передачи для определения возникновения отказа.The differential current protection devices 12, 14 measure currents and other parameters. According to the present invention, the current differential protection device 12 at the first end A of the transmission line 10 is configured to compare its measurements with the reference data obtained from the current differential protection device 14 at the second end B of the transmission line 10 to determine if a failure has occurred.
Величины тока на конце А линии 10 передачи сравниваются с величинами тока на конце В линии 10 передачи. В нормальных рабочих условиях на обоих концах А и В токи равны.The current values at the end A of the transmission line 10 are compared with the current values at the end B of the transmission line 10. Under normal operating conditions, the currents at both ends A and B are equal.
Для выполнения вышеописанных измерений и сравнений устройства 12, 14 дифференциальной защиты по току содержат средства 22, 23 обработки, подходящие для выполнения этой задачи. Разные концы должны иметь одинаковые логические цепи, и все концы должны иметь обратную логику.To perform the above measurements and comparisons, the differential current protection devices 12, 14 comprise processing means 22, 23 suitable for this task. Different ends must have the same logic circuits, and all ends must have the opposite logic.
Сравнивая величины тока или другие измеренные величины на обоих (или нескольких) концах друг с другом, можно определить тип отказа. Преимущество настоящего изобретения заключается в том, что непрерывно используются цифровые величины, что дает более точные результаты, чем в случае сравнения измеренных величин с заданными пороговыми величинами. Если в реальном устройстве защиты ток не изменяется, но происходит изменение тока на другом конце, команда на размыкание на локальном конце выдана не будет, а будет лишь выдано предупреждение о неисправности удаленного трансформатора тока.By comparing the current values or other measured values at both (or several) ends with each other, it is possible to determine the type of failure. An advantage of the present invention is that digital quantities are continuously used, which gives more accurate results than when comparing measured values with predetermined threshold values. If the current does not change in the real protection device, but the current changes at the other end, the opening command at the local end will not be issued, but only a warning will be issued about the malfunction of the remote current transformer.
В варианте настоящего изобретения ток на одном конце измеряется и сравнивается с более ранней величиной тока на этом же конце, di/dt. На другом конце (концах) проводят соответствующие расчеты. Величины, полученные на одном конце, сравнивают с соответствующими величинами на другом конце (концах), при этом соответствующие величины получают по каналу 15 связи. Например, величину, измеренную на конце А, можно сравнить с величиной, полученной на этом же конце А за один или два цикла системы электроснабжения до нее, например, за 20-40 мс в системе, работающей с частотой 50 Гц. Если изменение тока наблюдается только на одном конце, например на конце А линии передачи, но не наблюдается на другом конце, например конце В, то можно сделать вывод, что изменение тока вызвано вторичным отказом, например, неисправностью цепи трансформатора 11 тока, например, коротким замыканием или обрывом.In an embodiment of the present invention, the current at one end is measured and compared with an earlier current value at the same end, di / dt. At the other end (ends) carry out the corresponding calculations. The values obtained at one end are compared with the corresponding values at the other end (s), and the corresponding values are obtained via communication channel 15. For example, the value measured at the end A can be compared with the value obtained at the same end A for one or two cycles of the power supply system before it, for example, for 20-40 ms in a system operating at a frequency of 50 Hz. If a change in current is observed only at one end, for example, at end A of the transmission line, but is not observed at the other end, for example, end B, we can conclude that the change in current is caused by a secondary failure, for example, a fault in the circuit of current transformer 11, for example, short short circuit or open circuit.
Вышеизложенное можно свести к следующим булевым выражениям, в которых А и В - соответствующие концы линии L1 передачи, i - дискретные мгновенные величины тока, предпочтительно заданные по времени с синхронизацией по тактовым импульсам на обоих концах, а L1 - линия L передачи фазы 1:The above can be reduced to the following Boolean expressions, in which A and B are the corresponding ends of the transmission line L 1 , i are discrete instantaneous current values, preferably given in time with clock synchronization at both ends, and L 1 is the
если i(L1A)=i(L1B), то отказа нет;if i (L 1 A) = i (L 1 B), then there is no failure;
если i(L1A)>i(L1B) ″И″if i (L 1 A)> i (L 1 B) ″ AND ″
i(L1A) без изменений ″И″i (L 1 A) unchanged ″ AND ″
i(L1B) изменился, тоi (L 1 B) has changed, then
блокировать команду на размыкание от конца А линии передачи. То есть отказ является не первичным, а вторичным отказом на конце В. Для конца В линии передачи соответствующими выражениями являются:block the open command from end A of the transmission line. That is, the failure is not a primary, but a secondary failure at the end of B. For the end of the B transmission line, the corresponding expressions are:
если i(L1A)=i(L1B), то отказа нет;if i (L 1 A) = i (L 1 B), then there is no failure;
если i(L1B)>i(L1A) ″И″if i (L 1 B)> i (L 1 A) ″ AND ″
i(L1B) без изменений ″И″i (L 1 B) unchanged ″ AND ″
i(L1A) изменился, тоi (L 1 A) has changed, then
блокировать команду на размыкание от конца В, поскольку отсутствует первичный отказ.block the opening command from end B, since there is no primary failure.
Под изменением величины тока на одном из концов А, В линии передачи понимается изменение по сравнению с предыдущим измерением, например, с величиной, измеренной несколькими миллисекундами ранее, как описано выше.By changing the magnitude of the current at one of the ends of A, B of the transmission line is meant a change from the previous measurement, for example, with a value measured several milliseconds earlier, as described above.
Вышеописанные условия можно, разумеется, реализовать для типичной трехфазной системы электроснабжения, имеющей три отдельных фазы тока.The above conditions can, of course, be realized for a typical three-phase power supply system having three separate current phases.
Специалист в данной области, ознакомившись с настоящим описанием, сможет построить логику реализации этой идеи, которая проиллюстрирована вышеприведенными алгоритмами.A specialist in this field, having read this description, will be able to build the logic for implementing this idea, which is illustrated by the above algorithms.
Если возникает первичный отказ, показанный на фиг.3 позицией F1, на обоих концах А, В, линии 10 передачи произойдет изменение величины тока. В ответ на детектирование первичного отказа устройство 12 дифференциальной защиты по току выдает команду на размыкание прерывателя 18. Если возникнет вторичный отказ, например, в цепях трансформатора тока, тогда произойдет изменение величины тока только на том конце, на котором возник отказ. На противоположном конце никаких изменений тока нет. С помощью настоящего изобретения, таким образом, первичные отказы можно надежно отличать от вторичных отказов в токовых цепях. Дополнительно линия 10 передачи без необходимости не отключается.If an initial failure occurs, shown in FIG. 3 by F1, at both ends A, B, of the transmission line 10, a change in the current value will occur. In response to the detection of the primary failure, the current differential protection device 12 issues a command to open the breaker 18. If a secondary failure occurs, for example, in the current transformer circuits, then the current will only change at the end at which the failure has occurred. There are no current changes at the opposite end. With the present invention, thus, primary failures can be reliably distinguished from secondary failures in current circuits. Additionally, the transmission line 10 is not switched off unnecessarily.
На фиг.4 показана трехфазная сеть электроснабжения с тремя концами. Настоящее изобретение можно реализовать и в таких многоконцевых системах, имеющих три или более концов. Различные концы системы электропередачи соединены соответствующими коммуникационными средствами. Поэтому можно осуществлять обмен данными между всеми концами такой системы электропередачи. Если возникает первичный отказ, такой отказ будет определяться/детектирован путем детектирования двух одновременных изменений на двух из концов линии электропередачи. Например, в системе электропередачи с тремя концами, если ток изменится на двух концах линии передачи, можно считать, что возник первичный отказ и необходимо выдавать команду на размыкание. Вторичный отказ детектируется, только когда происходит изменение тока только на одном конце, независимо от количества концов линии.Figure 4 shows a three-phase power supply network with three ends. The present invention can be implemented in such multi-terminal systems having three or more ends. The various ends of the power transmission system are connected by appropriate communication means. Therefore, it is possible to exchange data between all ends of such a power transmission system. If an initial failure occurs, such a failure will be detected / detected by detecting two simultaneous changes at two of the ends of the power line. For example, in a power transmission system with three ends, if the current changes at the two ends of the transmission line, we can assume that a primary failure has occurred and it is necessary to issue an open command. Secondary failure is detected only when a change in current occurs at only one end, regardless of the number of ends of the line.
На фиг.5 показаны этапы способа 30 дифференциальной защиты согласно настоящему изобретению. Способ применим, например, в сети 9 электроснабжения, показанной на фиг.3, и обеспечивает средство для определения типа отказа, возникшего в сети 9 электроснабжения. Сеть 9 электроснабжения содержит защищенный объект 10, например, линию передачи, имеющую два или более конца А, В. На каждом из концов А, В установлены устройства 12, 13 дифференциальной защиты по току и, предпочтительно, соответствующие трансформаторы 11, 13 тока. На этапе 31 устройство 12 дифференциальной защиты по току, расположенное на первом конце А защищаемого объекта 10, получает от устройства 14 дифференциальной защиты, установленного на втором конце В защищаемого объекта 10, измеренные величины. Эти величины передаются по каналу 15 связи. Затем на этапе 32 изменения величин от измерения, полученного на втором конце В устройства 14 дифференциальной защиты по току, в устройстве 12 дифференциальной защиты по току, расположенном на первом конце А, сравниваются с изменениями величин, полученных на первом конце А. На этапе 33 определяют тип отказа, возникшего в сети 9, если на этапе 32 сравнения изменения измеренных величин покажут отличающиеся результаты. Этап 33 определения типа отказа содержит определение возникновения первичного отказа, если этап 32 сравнения изменений измеренных величин показывает изменения на двух или более концах А, В. Если этап 32 сравнения показывает изменения измеренных величин только на одном конце, тогда определяется, что возник вторичный отказ, наиболее вероятно, в цепях трансформатора тока, и предпринимаются соответствующие действия.5 shows the steps of a
В предпочтительном варианте этап сравнения изменений измеренных величин содержит этап, на котором сравнивают на первом конце А изменения в синхронизированных заданных по времени измеренных величинах на первом конце А с изменениями измеренных величин на втором конце В, которые являются заданными по времени измеренными величинами, синхронизированными по той же тактовой частоте, что и измеренные величины на первом конце А. Таким образом, получают величины, которые действительно являются сравнимыми.In a preferred embodiment, the step of comparing the changes in the measured values comprises the step of comparing, at the first end A, the changes in the synchronized timed measured values at the first end A with the changes in the measured values at the second end B, which are timed measured values synchronized over the same clock frequency as the measured values at the first end of A. Thus, values that are really comparable are obtained.
Способ 30 может содержать дополнительные этапы, не показанные на чертеже. Например, способ предпочтительно содержит дополнительный этап, на котором размыкают 34 прерыватель 18, 21 в ответ на изменения измеренных величин на двух или более концах А, В, полученные в результате сравнения на этапе 32.
Способ 30 может содержать дополнительный этап блокировки команды на размыкание, если этап 33 определения показывает изменение измеренных величин только на одном конце, т.е. если будет обнаружен вторичный отказ.The
В вышеприведенном описании для иллюстрации объекта или сетевого элемента, который может быть защищен средствами согласно настоящему изобретению, использовалась линия 10 передачи. Однако следует отметить, что средствами настоящего изобретения можно защищать и другие сетевые элементы, такие как трансформаторы, подстанции, генераторы, шины и пр.In the above description, a transmission line 10 was used to illustrate an object or network element that can be protected by means of the present invention. However, it should be noted that other network elements, such as transformers, substations, generators, buses, etc., can be protected by the means of the present invention.
Подводя итоги, согласно настоящему изобретению предлагается усовершенствованный способ дифференциальной защиты по току. Токовые цепи в защищенной системе можно надежно контролировать. Отказы в цепях трансформаторов тока можно детектировать независимо от трансформаторов тока, соединенных с другим оборудованием защиты.To summarize, the present invention provides an improved method of differential current protection. Current circuits in a protected system can be reliably controlled. Failures in current transformer circuits can be detected independently of current transformers connected to other protection equipment.
Claims (15)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010120880/07A RU2437193C1 (en) | 2007-10-25 | 2007-10-25 | Method, system and device of differential protection |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010120880/07A RU2437193C1 (en) | 2007-10-25 | 2007-10-25 | Method, system and device of differential protection |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2437193C1 true RU2437193C1 (en) | 2011-12-20 |
Family
ID=45404479
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010120880/07A RU2437193C1 (en) | 2007-10-25 | 2007-10-25 | Method, system and device of differential protection |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2437193C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2506674C1 (en) * | 2012-10-11 | 2014-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" | Device for protection of three parallel lines |
RU2530543C1 (en) * | 2013-06-25 | 2014-10-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Protective device for two parallel lines |
-
2007
- 2007-10-25 RU RU2010120880/07A patent/RU2437193C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2506674C1 (en) * | 2012-10-11 | 2014-02-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Омский государственный технический университет" | Device for protection of three parallel lines |
RU2530543C1 (en) * | 2013-06-25 | 2014-10-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Protective device for two parallel lines |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2206208B1 (en) | Differential protection method, system and device | |
US8649131B2 (en) | Method and device for supervising secondary circuit of instrument transformer in power system | |
KR101505176B1 (en) | Apparatus and method for detecting failure of bus | |
EP2862252B1 (en) | A power bay protection device and a method for protecting power bays | |
US11258249B2 (en) | Primary and system protection for an electric power delivery system | |
CA3068231C (en) | Communication-based permissive protection scheme for power distribution networks | |
KR20140135795A (en) | Method of fault clearance | |
JPS59209018A (en) | Protecting relaying device and method | |
CN108565974A (en) | One kind being based on the self-powered long-range failure protection method and system of protective device | |
Haj-Ahmed et al. | Intelligent coordinated adaptive distance relaying | |
CN112363005B (en) | GIS combined electrical apparatus fault detection and processing method, device and storage medium | |
RU2437193C1 (en) | Method, system and device of differential protection | |
US11056877B2 (en) | Method and system for feeder protection in electrical power network | |
CN102204050B (en) | Differential protection method and differential protection device | |
Sharafi et al. | Improved zone‐3 distance protection based on adjacent relays data | |
Chen et al. | A coordinated strategy of protection and control based on wide-area information for distribution network with the DG | |
KR101105302B1 (en) | Overhead loop power distribution system | |
Rintamaki et al. | Communicating line differential protection for urban distribution networks | |
Mackie et al. | Summary paper for C37. 243 IEEE guide for application of digital line current differential relays using digital communication | |
CN105140881B (en) | Differential protecting method, system and equipment | |
Horowitz | Transmission line protection | |
Thompson et al. | New voltage-based breaker failure scheme for generators | |
Chiu et al. | Rough balance busbar protection and breaker failure protection for the HK electric's distribution network | |
KR20230000299A (en) | Distributed power source separation method and device according to disconnction of distribution line | |
Cidrás et al. | 8 Fault Analysis and Protection |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161026 |