RU2498471C1 - Device of high-frequency phase-differential protection for power line with two-way feed and remote backup protection and switching devices of substations connected to branches - Google Patents

Device of high-frequency phase-differential protection for power line with two-way feed and remote backup protection and switching devices of substations connected to branches Download PDF

Info

Publication number
RU2498471C1
RU2498471C1 RU2012138735/07A RU2012138735A RU2498471C1 RU 2498471 C1 RU2498471 C1 RU 2498471C1 RU 2012138735/07 A RU2012138735/07 A RU 2012138735/07A RU 2012138735 A RU2012138735 A RU 2012138735A RU 2498471 C1 RU2498471 C1 RU 2498471C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
protection
power line
logical
organ
phase
Prior art date
Application number
RU2012138735/07A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Станислав Лукьянович Кужеков
Сергей Станиславович Кужеков
Андрей Александрович Дегтярев
Николай Николаевич Куров
Григорий Григорьевич Ольшанский
Артем Дмитриевич Трясцин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью научно-производственная фирма "Квазар"
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 Общество с ограниченной ответственностью научно-производственная фирма "Квазар" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью научно-производственная фирма "Квазар"
Priority to RU2012138735/07A priority Critical patent/RU2498471C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2498471C1 publication Critical patent/RU2498471C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

FIELD: electricity.
SUBSTANCE: device contains protection subsets installed at feed-ins of the above line; each subset contains starting element of the HF receiver, manipulation unit of the HF receiver with outputs connected to inputs of high-frequency receiver starting unit that prepares protection tripping circuits, power circuit breakers and also a group of current transformers at respective end of power transmission line which serve as information sources for protection of power transmission line, auxiliary starting unit that blocks protection at short-circuiting occurred behind substation transformers, AND gate is introduced additionally to the device to each protection subset to remote backup unit and to its input through interface unit outputs of current and voltage transformers at respective line end and output of phase comparator are connected.
EFFECT: ensuring high-frequency phase-differential protection for power transmission line with voltage of 110 - 220 kV and two-way feed in combination with remote protection system and switching devices of substations connected to branches of the above line.
7 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике и электроэнергетике и может использоваться в распределительных и межсистемных сетях электроэнергетических систем для обеспечения быстродействующей релейной защиты линии электропередачи с двухсторонним питанием в сочетании с дальним резервированием релейных защит и коммутационных аппаратов подстанций, подключенных к ответвлениям от указанной линии.The invention relates to electrical engineering and electric power and can be used in distribution and intersystem networks of electric power systems to provide high-speed relay protection of a power line with two-way power in combination with long-distance redundancy of relay protection and switching devices of substations connected to branches from the specified line.

Актуальность задачи дальнего резервирования объясняется, в частности, возможностью отказа в срабатывании релейной защиты элементов подстанций (в частности, при потере оперативного тока), или отказа в отключении выключателей на стороне высшего напряжения подстанций, а при отсутствии последнего - отказа во включении короткозамыкателей или устройств передачи отключающего сигнала.The relevance of the long-distance backup task is explained, in particular, by the possibility of failure to operate relay protection of substation elements (in particular, with loss of operating current), or failure to turn off circuit breakers on the higher voltage side of substations, and in the absence of the latter, failure to turn on short-circuits or transmission devices disconnecting signal.

Задача дальнего резервирования достаточно успешно решена для линий электропередачи с односторонним питанием, особенно с учетом характеристик и параметров срабатывания современных цифровых защит.The problem of long-distance redundancy has been successfully solved for power lines with one-way power supply, especially taking into account the characteristics and response parameters of modern digital protections.

Для линий электропередачи с двухсторонним питанием выполнение требования о необходимости дальнего резервирования защит и коммутационных аппаратов подстанций, подключенных к ответвлениям, затруднено необходимостью согласования с защитами смежных линий электропередачи.For power lines with two-way power supply, the requirement of long-distance redundancy of protection and switching devices of substations connected to branches is complicated by the need to coordinate with the protection of adjacent power lines.

Решение задачи дальнего резервирования усложняется, если токи короткого замыкания (КЗ) и нагрузки близки по уровню. На линиях электропередачи с двухсторонним питанием односторонние замеры сопротивления до точки КЗ значительно увеличиваются за счет подпитки от источника питания противоположного конца линии. При этом согласование уставок защит ВЛ с защитами смежных элементов загрубляет параметры срабатывания, что приводит к недостаточной чувствительности по дальнему резервированию.The solution of the problem of long-distance redundancy is complicated if the short-circuit currents (SC) and the load are close in level. On power lines with two-way power supply, unilateral resistance measurements to the short-circuit point are significantly increased due to recharge from the power source of the opposite end of the line. In this case, the coordination of the overhead protection settings with the protection of adjacent elements coarsens the response parameters, which leads to insufficient sensitivity for long-distance redundancy.

В соответствии с информационными письмами (ИП-1-96(Э) от 30.09.96 г. и др.) Департамента науки и техники РАО «ЕЭС России» в последние годы увеличилось число отказов основных защит или коммутационных аппаратов (короткозамыкателей, отделителей, выключателей), особенно на тупиковых подстанциях и, соответственно, число повреждений силовых трансформаторов.In accordance with information letters (IP-1-96 (E) dated 09/30/96 and others) of the Department of Science and Technology of RAO "UES of Russia" in recent years, the number of failures of the main protection or switching devices (short circuits, isolators, switches ), especially at dead-end substations and, accordingly, the number of damage to power transformers.

Как показал опыт эксплуатации, применение новых разработок устройств и мероприятий по обеспечению дальнего резервирования (ДР), а также мероприятий на самих тупиковых подстанциях, не обеспечивает надежности отключения повреждений и, как следствие, не исключает возможности возникновения аварий с большими капитальными затратами на восстановительный ремонт.As the operating experience has shown, the use of new developments of devices and measures to ensure long-distance redundancy (DR), as well as measures at the dead-end substations themselves, does not ensure reliable shutdown of damage and, as a result, does not exclude the possibility of accidents with high capital costs for restoration.

Известно устройство резервной защиты линии с трансформаторами на ответвлениях [А.с. 1134082 СССР]. Указанное устройство содержит преобразователь тока в постоянное напряжение, к выходу которого подключена управляемая линия задержки, схему сравнения, ко входу которой подключены выходы преобразователя тока в постоянное напряжение и управляемой линии задержки, блок логики, подключенный к выходу схемы сравнения и выходной орган, подключенный к выходу блока логики через элемент времени.A device for backup line protection with transformers on the branches [A. S. 1134082 USSR]. The specified device contains a current to DC voltage converter, to the output of which a controlled delay line is connected, a comparison circuit, to the input of which the outputs of a current to DC voltage converter and a controlled delay line are connected, a logic unit connected to the output of the comparison circuit and an output organ connected to the output block logic through an element of time.

Недостатком устройства является его неработоспособность при симметричных (трехфазных) КЗ.The disadvantage of this device is its inoperability with symmetrical (three-phase) short circuit.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство дифференциально-фазной защиты линии электропередачи [Овчаренко Н.И. Дифференциально-фазная высокочастотная защита линий электропередачи 110-220 кВ ДФ3-201. - М: НТФ «Энергопрогресс», 2002. - 72 с.]. Указанное устройство дифференциально-фазной высокочастотной защиты линии электропередачи с двухсторонним питанием, содержит установленные по питающим концам указанной линии полукомплекты защиты, каждый из которых содержит подключенные выходами к входам высокочастотного передатчика своего конца линии электропередачи пусковой орган высокочастотного передатчика, орган манипуляции высокочастотного передатчика и пусковой орган, подготавливающий цепи отключения защиты, причем входы указанных пусковых органов и органа манипуляции высокочастотного передатчика подключены к выходу группы трансформаторов тока своего конца линии электропередачи, пусковой орган, блокирующий действие защиты при коротких замыканиях за трансформаторами, подключенными к ответвлениям, причем вход указанного пускового органа подключен к выходам группы трансформаторов тока и трансформатора напряжения своего конца линии электропередачи, а выходы пускового органа, подготавливающего цепи отключения защиты и дополнительного пускового органа подключены ко входам первой логической схемы И, подключенный к выходу высокочастотного приемника своего конца линии электропередачи орган сравнения фаз, причем выходы органа сравнения фаз и первого логического элемента И подключены ко входам второго логического элемента И, выход которого подключен к цепям отключения силового выключателя своего конца линии электропередачи.The closest in technical essence to the proposed invention is a device for differential-phase protection of the power line [Ovcharenko N.I. Differential-phase high-frequency protection of power lines 110-220 kV DF3-201. - M: NTF "Energoprogress", 2002. - 72 p.]. The specified device for differential-phase high-frequency protection of the power line with two-way power, contains half-sets of protection installed on the supply ends of the specified line, each of which contains the trigger element of the high-frequency transmitter, the manipulator of the high-frequency transmitter and the trigger, connected to the inputs of the high-frequency transmitter of its end of the power line, preparing the protection shutdown circuits, and the inputs of these starting organs and the manipulation organ you the co-frequency transmitter is connected to the output of the group of current transformers at its end of the power line, a trigger that blocks the protection against short circuits behind the transformers connected to the branches, the input of the specified trigger connected to the outputs of the group of current transformers and the voltage transformer of its end of the power line, and the outputs the starting body, preparing the circuit protection tripping and additional starting body connected to the inputs of the first logic circuit And, p CONNECTIONS receiver to the output of the high-frequency end of its power line phase comparison body, wherein the phase comparison output and the first body of the AND gates are connected to the inputs of the second AND gate, whose output is connected to the circuit breaker tripping circuits its end transmission line.

Недостатком устройства-прототипа является его неспособность обеспечить дальнее резервирование защит и коммутационных аппаратов подстанций, подключенных к ответвлениям от линии. Это объясняется тем, что по условию селективности с защитами смежных элементов сигналы на отключение силовых выключателей линии электропередачи не должны подаваться при КЗ за трансформаторами подстанций, подключенных к ответвлениям от ВЛ. Таким образом, действие дифференциально-фазной защиты при КЗ за трансформаторами подстанций, подключенных к ответвлениям от защищаемой ВЛ, блокируется.The disadvantage of the prototype device is its inability to provide long-distance backup protection and switching devices of substations connected to the branches from the line. This is due to the fact that, under the condition of selectivity with the protection of adjacent elements, the signals to turn off the power circuit breakers of the power line should not be supplied during short circuit behind the transformers of substations connected to the branches from the overhead lines. Thus, the action of differential-phase protection during short-circuit behind transformers of substations connected to branches from the protected overhead line is blocked.

Задача, положенная в основу изобретения, заключается в обеспечении дифференциально-фазной высокочастотной защиты линии электропередачи напряжением 110-220 кВ с двухсторонним питанием в сочетании с дальним резервированием релейных защит и коммутационных аппаратов подстанций, подключенных к ответвлениям от указанной линии.The task underlying the invention is to provide differential-phase high-frequency protection of a 110-220 kV power line with two-way power in combination with long-distance redundancy of relay protection and switching devices of substations connected to branches from the specified line.

Технический результат, получаемый при использовании предлагаемого изобретения, заключается в предупреждении возможности повреждения электротехнического оборудования подстанций, подключенных к ответвлениям от линии электропередачи. Такие повреждения могут иметь катастрофические последствия (взрыв, пожар, повреждение находящегося вблизи оборудования и др.) в следующих случаях:The technical result obtained by using the present invention is to prevent the possibility of damage to the electrical equipment of substations connected to the branches from the power line. Such damage can have catastrophic consequences (explosion, fire, damage to equipment located nearby, etc.) in the following cases:

- отказ устройств релейной защиты подстанций (в частности, по причине потери оперативного тока);- failure of relay protection devices of substations (in particular, due to loss of operational current);

- отказ в отключении выключателя на стороне высшего напряжения подстанции;- failure to open the circuit breaker on the higher voltage side of the substation;

- отказ во включении короткозамыкателя или устройства передачи отключающего сигнала при отсутствии выключателя на стороне высшего напряжения подстанции.- refusal to turn on a short circuit or a device for transmitting a trip signal in the absence of a switch on the higher voltage side of the substation.

Поставленная задача решается тем, что используется известное устройство дифференциально-фазной высокочастотной защиты линии электропередачи с двухсторонним питанием, содержащее установленные по питающим концам указанной линии полукомплекты защиты, каждый из которых содержит подключенные выходами к входам высокочастотного передатчика своего конца линии электропередачи пусковой орган высокочастотного передатчика, орган манипуляции высокочастотного передатчика и пусковой орган, подготавливающий цепи отключения защиты, причем входы указанных пусковых органов и органа манипуляции высокочастотного передатчика подключены к выходу группы трансформаторов тока своего конца линии электропередачи, пусковой орган, блокирующий действие защиты при коротких замыканиях за трансформаторами, подключенными к ответвлениям, причем вход указанного пускового органа подключен к выходам группы трансформаторов тока и трансформатора напряжения своего конца линии электропередачи, а выходы пускового органа, подготавливающего цепи отключения защиты и дополнительного пускового органа подключены ко входам первой логической схемы И, подключенный к выходу высокочастотного приемника своего конца линии электропередачи орган сравнения фаз, причем выходы органа сравнения фаз и первого логического элемента И подключены ко входам второго логического элемента И, выход которого подключен к цепям отключения без выдержки времени силового выключателя своего конца линии электропередачи.The problem is solved by the fact that a well-known device for differential-phase high-frequency protection of a power line with two-way power supply is used, containing half-sets of protection installed at the supply ends of the specified line, each of which contains the starting organ of the high-frequency transmitter connected by the outputs to the inputs of the high-frequency transmitter, the organ manipulation of the high-frequency transmitter and the launching organ, preparing the protection shutdown circuits, and the input These start-up organs and the manipulation organ of the high-frequency transmitter are connected to the output of the current transformer group of their end of the power line, the start-up element blocking the action of protection during short circuits behind the transformers connected to the branches, the input of the specified start organ connected to the outputs of the group of current transformers and voltage transformer of its end of the power line, and the outputs of the launching body, preparing the circuit to disconnect the protection and additional starting they are connected to the inputs of the first logic circuit And connected to the output of the high-frequency receiver of its end of the power line is a phase comparing organ, and the outputs of the phase comparing organ and the first logical element And are connected to the inputs of the second logical element And, the output of which is connected to the shutdown circuits without delaying the power switch its end of the power line.

В каждый полукомплект дополнительно введен орган дальнего резервирования, на вход которого через устройства сопряжения подключены выходы группы трансформаторов тока и трансформатора напряжения своего конца линии электропередачи и выход органа сравнения фаз. Орган дальнего резервирования вычисляет ортогональные составляющие отношений выходных напряжений трансформатора напряжения к соответствующим вторичным токам группы трансформаторов тока своего конца линии электропередачи, сравнивает указанные составляющие с заданными значениями, выявляет максимальный из токов фаз линии электропередачи или их разностей и сравнивает указанные токи с заданными значениями и представляет результаты сравнения с заданными значениями всех вышеуказанных величин, а также выходной сигнал органа сравнения фаз в виде логических переменных. Кроме того, орган дальнего резервирования реализует логическую операцию ИЛИ для всех указанных выше логических переменных, а также логическую операцию И для переменных, полученных после выполнения логической операции ИЛИ и преобразует выходной сигнал органа сравнения фаз в логическую переменную, выполняет операцию выдержки времени для логической переменной, полученной после выполнения логической операции И. По логической переменной, полученной после выполнения операции выдержки времени, орган дальнего резервирования формирует выходной дискретный сигнал. Выход органа дальнего резервирования подключен к цепям отключения с выдержкой времени силового выключателя своего конца линии электропередачи.An additional long-range backup unit is additionally introduced into each half-set, to the input of which the outputs of the group of current transformers and the voltage transformer of its end of the power line and the output of the phase comparison organ are connected through the interface devices. The far backup authority calculates the orthogonal components of the ratio of the output voltage of the voltage transformer to the corresponding secondary currents of the current transformer group of its end of the power line, compares these components with the set values, identifies the maximum of the phase currents of the power line or their differences and compares the indicated currents with the set values and presents the results comparison with the set values of all the above values, as well as the output signal of the comparison body phases in the form of logical variables. In addition, the far backup authority implements the logical OR operation for all the above logical variables, as well as the logical AND operation for variables obtained after performing the logical OR operation and converts the output signal of the phase comparison organ into a logical variable, performs the time delay operation for the logical variable, obtained after performing logical operation I. According to the logical variable obtained after performing the time delay operation, the long-range backup authority forms an output bottom discrete signal. The output of the long-range backup unit is connected to tripping circuits with a time delay of the power switch of its end of the power line.

На фиг.1 приведена принципиальная однолинейная электрическая схема линии электропередачи с двухсторонним питанием, имеющая ответвления, с предлагаемым устройством защиты, а на фиг.2 - функциональная схема полукомплекта предлагаемого устройства защиты, установленного на первом конце защищаемой линии. На фиг.3 приведена функциональная схема полукомплекта предлагаемого устройства защиты, установленного на втором конце защищаемой линии. На фиг.4 приведена блок-схема алгоритма функционирования органа дальнего резервирования, шаги 1-8. На фиг.5 приведена блок-схема алгоритма функционирования органа дальнего резервирования, шаги 9-17. На фиг.6 приведена блок-схема алгоритма функционирования органа дальнего резервирования, шаги 18-25. На фиг.7 приведена блок-схема алгоритма функционирования органа дальнего резервирования, шаги 26-34.In Fig.1 shows a basic single-line electrical diagram of a power line with two-way power supply, having branches with the proposed protection device, and Fig.2 is a functional diagram of a half-set of the proposed protection device installed on the first end of the protected line. Figure 3 shows a functional diagram of a half-set of the proposed protection device installed on the second end of the protected line. Figure 4 shows a block diagram of the algorithm for the operation of the body of the long-range backup, steps 1-8. Figure 5 shows a block diagram of the algorithm for the operation of the body of the long-range backup, steps 9-17. Figure 6 shows a block diagram of the algorithm for the operation of the body of the long-range backup, steps 18-25. Figure 7 shows a block diagram of the algorithm for the operation of the body of the long-range backup, steps 26-34.

В соответствии с фиг.1 к питающим электроэнергетическим системам 1 (С1) и 2 (С2) через силовые выключатели 3 (В1), 4 (В2), группы трансформаторы тока 5 (ТТ1), 6 (ТТ2) и высокочастотные заградители 7 (31), 8 (32) подключена защищаемая линия электропередачи 9 (ВЛ), с трансформаторными подстанциями на ответвлениях 10 (ПС1) и 11 (ПС2). Трансформатор напряжения 12 (ТН1), 13 (ТН2) и группы трансформаторов тока 5 (ТТ1), 6 (ТТ2) являются источниками информации для защиты линии электропередачи. Высокочастотные заградители 7 (31), 8 (32), конденсаторы связи 14 (КС1), 15 (КС2) и фильтры присоединения 16 (ФП1), 17 (ФП2) являются элементами высокочастотной обработки линии электропередачи. Выходы высокочастотных передатчиков 18 (ПД1), 19 (ПД2) и входы высокочастотных приемников 20 (ПР1), 21 (ПР2) подключены, соответственно, к фильтрам присоединения 16 (ФП1), 17 (ФП2). К входам полукомплектов защиты 22 (ПК1) и 23 (ПК2) подключены, соответственно, выходы групп трансформаторов тока 5 (ТТ1), 6 (ТТ2) и трансформаторов напряжения 12 (ТН1), 13 (ТН2), а также выходы приемников 20 (ПР1), 21 (ПР2). Выходы полукомплектов защиты 22 (ПК1) и 23 ПК2), соответственно, подключены к входам высокочастотных передатчиков 18 (ПД1), 19 (ПД2) и цепям отключения без выдержки времени силовых выключателей 3 (В1), 4 (В2) своих концов линии электропередачи.In accordance with figure 1 to the power supply systems 1 (C1) and 2 (C2) through power switches 3 (B1), 4 (B2), groups of current transformers 5 (TT1), 6 (TT2) and high-frequency traps 7 (31 ), 8 (32) a protected power line 9 (VL) is connected, with transformer substations on branches 10 (PS1) and 11 (PS2). The voltage transformer 12 (ТН1), 13 (ТН2) and groups of current transformers 5 (ТТ1), 6 (ТТ2) are sources of information for protecting the power line. High-frequency traps 7 (31), 8 (32), coupling capacitors 14 (KC1), 15 (KC2) and connection filters 16 (FP1), 17 (FP2) are elements of high-frequency processing of the power line. The outputs of the high-frequency transmitters 18 (PD1), 19 (PD2) and the inputs of the high-frequency receivers 20 (PR1), 21 (PR2) are connected, respectively, to the connection filters 16 (FP1), 17 (FP2). The outputs of protection half-sets 22 (PK1) and 23 (PK2) are connected, respectively, the outputs of the groups of current transformers 5 (TT1), 6 (TT2) and voltage transformers 12 (TH1), 13 (TH2), as well as the outputs of the receivers 20 (PR1 ), 21 (PR2). The outputs of protection half-sets 22 (PK1) and 23 PK2), respectively, are connected to the inputs of the high-frequency transmitters 18 (PD1), 19 (PD2) and to the tripping circuits without time delay of the power switches 3 (B1), 4 (B2) of their ends of the transmission line.

В состав первого полукомплекта устройства защиты (фиг.2) входят пусковой орган высокочастотного передатчика 24 (ПО11) и орган манипуляции высокочастотного передатчика 25 (ОМ1), выходы которых подключены к входам высокочастотного передатчика 18 (ПД1), а входы подключены к выходу группы трансформаторов тока 5 (ТТ1). Кроме того, в состав полукомплекта входят пусковой орган 26 (ПО12), подготавливающий цепи отключения защиты, вход которого подключен к выходу группы трансформаторов тока 5 (ТТ1), пусковой орган 27 (БПО1), блокирующий действие защиты при коротких замыканиях за трансформаторами подстанций 10(ПС1) и 11(ПС2), подключенными к ответвлениям, орган сравнения фаз 28 (ОСФ1), вход которого подключен к выходу высокочастотного приемника 20 (ПР1). Выходы пускового органа 26 (ПО12), и пускового органа 27 (БПО1), подготавливающего цепи отключения защиты подключены к входам первого логического элемента 29 (И11), а выходы указанного элемента и органа сравнения фаз 28 (ОСФ1) подключены к входам второго логического элемента 30 (И 12), выход которого подключен к цепям отключения без выдержки времени силового выключателя 3 (В1).The composition of the first half of the protection device (figure 2) includes the trigger of the high-frequency transmitter 24 (PO11) and the manipulation organ of the high-frequency transmitter 25 (OM1), the outputs of which are connected to the inputs of the high-frequency transmitter 18 (PD1), and the inputs are connected to the output of the group of current transformers 5 (TT1). In addition, the half-set includes a starting element 26 (PO12), which prepares protection tripping circuits, the input of which is connected to the output of a group of current transformers 5 (TT1), a starting element 27 (BPO1), which blocks the action of protection during short circuits behind transformers of substations 10 ( PS1) and 11 (PS2) connected to the branches, the phase comparing body 28 (OSF1), the input of which is connected to the output of the high-frequency receiver 20 (PR1). The outputs of the starting element 26 (PO12), and the starting element 27 (BPO1), preparing the protection shutdown circuits are connected to the inputs of the first logic element 29 (I11), and the outputs of this element and the phase comparison organ 28 (OSF1) are connected to the inputs of the second logical element 30 (And 12), the output of which is connected to the tripping circuits without delaying the circuit breaker 3 (B1).

Орган дальнего резервирования 31(ОДР1), на вход которого через устройства сопряжения подключены выходы группы трансформаторов тока 5 (ТТ1) и трансформатора напряжения 12 (ТН1) своего конца линии электропередачи и выход органа сравнения фаз 28 (ОСФ1), выполнен с возможностью вычислять ортогональные составляющие отношений выходных напряжений трансформатора напряжения 12 (ТН1) к соответствующим вторичным токам группы трансформаторов тока 5 (ТТ1) своего конца линии электропередачиThe long-range backup authority 31 (ODR1), to the input of which the outputs of the group of current transformers 5 (TT1) and voltage transformer 12 (TH1) of its end of the power line and the output of the phase comparison organ 28 (OSF1) are connected, is configured to calculate orthogonal components the relationship of the output voltage of the voltage transformer 12 (TH1) to the corresponding secondary currents of the group of current transformers 5 (TT1) of its end of the power line

, сравнивать указанные составляющие с заданными значениями, выявлять максимальный из токов фаз линии электропередачи или их разностей и сравнивать указанные токи с заданными значениями, представлять результаты сравнения с заданными значениями всех вышеуказанных величин, а также выходной сигнал органа сравнения фаз в виде логических переменных, реализовывать логическую операцию ИЛИ для всех указанных выше логических переменных, а также логическую операцию И для переменных, полученных после выполнения логической операции ИЛИ и преобразования выходного сигнала органа сравнения фаз в логическую переменную, выполнять операцию выдержки времени для логической переменной, полученной после выполнения логической операции И, причем по логической переменной, полученной после выполнения операции выдержки времени, формировать выходной дискретный сигнал органа дальнего резервирования, выход которого подключен к цепям отключения с выдержкой времени силового выключателя 3(В1) своего конца линии электропередачи., compare the specified components with the set values, identify the maximum phase currents of the power line or their differences and compare the specified currents with the set values, present the results of the comparison with the set values of all the above values, as well as the output signal of the phase comparing organ in the form of logical variables, implement the logical OR operation for all the above logical variables, as well as a logical AND operation for variables obtained after performing a logical OR operation and conversion of the output signal of the phase comparator to a logical variable, perform the time delay operation for the logical variable obtained after performing the logical operation AND, and using the logical variable obtained after the time delay operation, generate a discrete output signal of the long-range reservation body, the output of which is connected to the circuits shutdown with a time delay of the power switch 3 (B1) of its end of the power line.

Аналогично выполнен второй полукомплект, установленный на противоположном конце линии электропередачи и действующий на отключение без выдержки времени и с выдержкой времени силового выключателя 4 (В2).The second half-set was installed similarly, installed at the opposite end of the power line and acting on shutdown without a time delay and time delay of the power switch 4 (B2).

Элементы, входящие в состав полукомплектов предлагаемого устройства защиты, могут быть выполнены как в микропроцессорных устройствах дифференциально-фазной высокочастотной защиты линий электропередачи, выпускаемых различными фирмами России (ООО НИИ «ЭКРА», ООО «ИЦ «Бреслер» и др.), а также за рубежом.Elements that make up the half-kits of the proposed protection device can be made as in microprocessor-based devices for differential-phase high-frequency protection of power lines produced by various Russian companies (OOO NII "ECRA", LLC "IC" Bresler ", etc.), as well as abroad.

Удобно проводить анализ работы устройства в четырех характерных режимах:It is convenient to analyze the operation of the device in four characteristic modes:

- исправное состояние линии электропередачи, т.е. повреждения на защищаемой линии отсутствуют;- good condition of the power line, i.e. no damage to the protected line;

- внешнее (по отношению к устройству защиты) короткое замыкание (КЗ);- external (with respect to the protection device) short circuit (short circuit);

- КЗ на защищаемой линии;- Short circuit on the protected line;

- КЗ за трансформатором, подключенным к ответвлению от линии.- Short circuit behind the transformer connected to the branch from the line.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

В исправном состоянии защищаемой линии элементы полукомплекта защиты, установленного на первом конце линии, функционируют следующим образом. Пусковой орган высокочастотного передатчика 24 (ПО11) и орган манипуляции 25 (ОМ1) высокочастотного передатчика 18(ПД1), а также пусковой орган 26 (ПО12), подготавливающий цепи отключения защиты, находятся в несработанном состоянии, так как токи в фазах линии недостаточны для их срабатывания. Орган манипуляции 25 (ОМ1) высокочастотного передатчика 18(ПД1) не осуществляет манипуляцию высокочастотного сигнала, на выходе приемника 20 (ПР1) сигнал отсутствует. Орган сравнения фаз 28 (ОСФ1) находится в несработанном состоянии.In good condition of the protected line, the elements of the protection half-set installed on the first end of the line operate as follows. The start-up organ of the high-frequency transmitter 24 (PO11) and the manipulation organ 25 (OM1) of the high-frequency transmitter 18 (PD1), as well as the start-up organ 26 (PO12), which prepares the protection trip circuits, are in an unused state, since the currents in the phases of the line are insufficient for them triggering. The manipulation body 25 (OM1) of the high-frequency transmitter 18 (PD1) does not manipulate the high-frequency signal, there is no signal at the output of the receiver 20 (PR1). The phase comparison body 28 (OSF1) is in an unworked state.

Алгоритм функционирования органа дальнего резервирования 31 (ОДР1), блок-схема которого приведена на фиг.4-фиг.7, заключается в выполнении следующих операций:The algorithm of the functioning of the body of the long-range reservation 31 (ODR1), the block diagram of which is shown in Fig.4-Fig.7, consists in the following operations:

Шаг 1 - шаг 4. По текущим отсчетам значений токов и напряжений вычисляются действующие значения первых гармоник токов в фазах линии электропередачи и их разностей (разностных токов). Считывается значение выходного сигнала органа сравнения фаз 28 (ОСФ1) и представляется в виде логической переменной bOSF.Step 1 - Step 4. The current values of the first harmonics of the currents in the phases of the power line and their differences (difference currents) are calculated from current readings of currents and voltages. The value of the output signal of the phase comparator 28 (OSF1) is read and presented as a bOSF logical variable.

Шаг 5. Вычисляются ортогональные составляющие разностей фазных напряжений (разностных напряжений) и разностных токов, а также их отношения - реактивные и активные сопротивления до точки КЗ.Step 5. The orthogonal components of the differences of phase voltages (differential voltages) and difference currents are calculated, as well as their relations - reactive and active resistances to the point of short circuit.

Шаг 6 - шаг 8. Выявляют, попадают ли вычисленные реактивные и активные сопротивления в область срабатывания пускового дистанционного органа минимального сопротивления Z. При выполнении условия флагу срабатывания пускового дистанционного органа минимального сопротивления FSrZ присваивают значение логической единицы (шаг 7), иначе - логического нуля (шаг 8).Step 6 - Step 8. Determine whether the calculated reactive and active resistances fall into the triggering area of the trigger remote control of the minimum resistance Z. When the condition is met, the trigger flag of the trigger remote control of the minimum resistance FSrZ is assigned a logical unit value (step 7), otherwise - logical zero ( step 8).

Шаг 9 - шаг 17. Выявляют, выполняется ли условие срабатывания токового органа, реагирующего на наибольший из токов трех фаз линии электропередачи. При выполнении условия флагу срабатывания реле максимального тока фазных токов FSrIf присваивают значение логической единицы (шаг 16), иначе - логического нуля (шаг 17).Step 9 - Step 17. Determine whether the condition for the actuation of the current organ that responds to the largest of the currents of the three phases of the power line is satisfied. When the condition is fulfilled, the flag of operation of the relay of the maximum phase current relay FSrIf is assigned the value of a logical unit (step 16), otherwise - a logical zero (step 17).

Шаг 18 - шаг 25. Действия, аналогичные выполненным на шагах 9-17, выполняются для токового органа, реагирующего на наибольший из разностей токов трех фаз (разностный ток) линии электропередачи. При выполнении условия флагу срабатывания реле максимального тока разностных токов FSrIr присваивают значение логической единицы (шаг 24), иначе - логического нуля (шаг 25).Step 18 - Step 25. Actions similar to those performed in steps 9-17 are performed for the current organ that responds to the largest of the differences of the currents of the three phases (differential current) of the power line. When the condition is fulfilled, the flag of operation of the relay for the maximum current of the differential currents FSrIr is assigned the value of a logical unit (step 24), otherwise, a logical zero (step 25).

Шаг 26 - шаг 28. Проверяется, сработал ли хотя бы один из вышеуказанных органов (Z, If, Ir), являющихся пусковыми элементами в органе дальнего резервирования (РО). При выполнении условия флагу срабатывания пусковых элементов органа дальнего резервирования FSrPO присваивают значение логической единицы (шаг 27), иначе - логического нуля (шаг 28).Step 26 - Step 28. It is checked whether at least one of the above bodies (Z, If, Ir), which are the starting elements in the long-range reservation body (RO), has worked. When the condition is fulfilled, the trigger flag of the triggering elements of the long-range reserve body FSrPO is assigned the value of a logical unit (step 27), otherwise, a logical zero (step 28).

Шаг 29 - шаг 34. Флагу срабатывания органа дальнего резервирования FSrODR присваивается значение логической единицы по истечению выдержки времени после срабатывания пусковых элементов (FSrPO=1) и органа сравнения фаз (bOSF=1) (шаг 34).Step 29 - Step 34. The FSrODR triggering flag is assigned a logical unit value at the expiration of the time delay after the triggering of the triggering elements (FSrPO = 1) and the phase comparison organ (bOSF = 1) (step 34).

По указанному выше состоянию флага срабатывания органа дальнего резервирования 31 (ОДР1) формируется сигнал на отключение с выдержкой времени выключателя 3 (В1).According to the above-mentioned state of the actuation flag of the far backup unit 31 (ODR1), a trip signal is generated with a time delay of switch 3 (B1).

Алгоритм функционирования органа дальнего резервирования 39 (ОДР2) второго полукомплекта, установленного на противоположном конце линии электропередачи, выполнен аналогично.The algorithm for the operation of the long-range backup unit 39 (ODR2) of the second half-set installed at the opposite end of the power line is performed similarly.

Параметры срабатывания пускового органа 27 (БПО1), блокирующего действие защиты при коротких замыканиях за трансформаторами подстанций 10(ПС1) и 11(ПС2), подключенными к ответвлениям, выбираются таким образом, чтобы он не срабатывал при КЗ за силовыми трансформаторами подстанций 10(ПС1) и 11(ПС2), подключенными к ответвлениям от линии электропередачи. Поэтому в нормальном режиме пусковой орган 27 (БПО1) не срабатывает. Орган дальнего резервирования 31 (ОДР1) также находится в несработанном состоянии, так как его пусковые элементы не срабатывают (флаги их срабатывания FSrZ, FSrIf, FSrIl находятся в состоянии логического нуля). Сигналы на отключение без выдержки времени и с выдержкой времени силового выключателя 3 (В1) отсутствуют.The response parameters of the starting element 27 (BPO1), which blocks the action of protection during short circuits behind the transformers of substations 10 (PS1) and 11 (PS2) connected to the branches, are selected so that it does not work during a short circuit behind the power transformers of substations 10 (PS1) and 11 (PS2) connected to the branches from the power line. Therefore, in normal mode, the launching organ 27 (BPO1) does not work. The long-range backup authority 31 (ODR1) is also in an unworked state, since its starting elements do not work (their operation flags FSrZ, FSrIf, FSrIl are in a state of logical zero). There are no trip signals without time delay and time delay of power switch 3 (B1).

Аналогичным образом функционируют элементы полукомплекта защиты, установленного на втором конце линии.Similarly, the elements of the protection half-set installed on the second end of the line function.

В случае внешнего КЗ (например, короткое замыкание в точке К1) элементы полукомплекта защиты, установленного на первом конце линии. электропередачи, функционируют следующим образом. Срабатывают пусковой орган 24 (ПО11) высокочастотного передатчика и орган манипуляции высокочастотного передатчика 25 (ОМ1), а также пусковой орган 26 (ПО 12), подготавливающий цепи отключения защиты, пусковой орган 27(БПО1), блокирующий действие защиты при коротких замыканиях за трансформаторами, подключенными к ответвлениям, и пусковые элементы органа дальнего резервирования 31 (ОДР1). Высокочастотный передатчик 18(ПД1) генерирует высокочастотный сигнал. Из-за сдвига по фазе между векторами токов по концам линии на угол, равный 180°, в сигнале на выходе приемника 20 (ПР1) отсутствует бестоковая пауза, превышающая угол блокировки защиты. В результате орган сравнения фаз 28 (ОСФ1) не срабатывает, блокируя действие дифференциально-фазной защиты и органа дальнего резервирования 31 (ОДР1) (bOSF=0). По указанной причине на выходах логического элемента 30 (И 12) и органа дальнего резервирования 31 (ОДР1) не возникает сигнал на отключение силового выключателя 3 (В1), хотя флаги срабатывания FSrZ, FSrIf, FSrIl пусковых элементов органа дальнего резервирования 31 (ОДР1) находятся в состоянии логической единицы.In the case of an external short circuit (for example, a short circuit at point K1), elements of the protection half-set installed at the first end of the line. power transmission, operate as follows. The start-up organ 24 (PO11) of the high-frequency transmitter and the manipulation organ of the high-frequency transmitter 25 (OM1), as well as the start-up organ 26 (ON 12), which prepares the protection shutdown circuits, the start-up organ 27 (BPO1), which blocks the action of protection during short circuits behind the transformers, connected to the branches, and the starting elements of the long-range backup authority 31 (ODR1). High-frequency transmitter 18 (PD1) generates a high-frequency signal. Due to the phase shift between the current vectors at the ends of the line by an angle equal to 180 °, there is no dead gap in the signal at the output of the receiver 20 (PR1) exceeding the angle of protection blocking. As a result, the phase comparison authority 28 (OSF1) does not work, blocking the action of the differential-phase protection and the long-range backup authority 31 (ODR1) (bOSF = 0). For this reason, at the outputs of the logic element 30 (AND 12) and the long-range backup unit 31 (ODR1), there is no signal to trip the circuit breaker 3 (B1), although the operation flags FSrZ, FSrIf, FSrIl of the starting elements of the long-range backup unit 31 (ODR1) are in a state of logical unit.

Аналогичным образом функционируют элементы полукомплекта защиты, установленного на втором конце линии.Similarly, the elements of the protection half-set installed on the second end of the line function.

При КЗ в зоне действия защиты (например, короткое замыкание в точке К2) срабатывают пусковой орган высокочастотного передатчика 24 (ПО11) и орган манипуляции 25 (ОМ1) высокочастотного передатчика 18(ПД1), а также пусковой орган 26 (ПО12), подготавливающий цепи отключения защиты, пусковой орган 27(БПО1)), блокирующий действие защиты при коротких замыканиях за трансформаторами, подключенными к ответвлениям, и пусковые элементы органа дальнего резервирования 31 (ОДР1). Высокочастотный передатчик 18 (ПД1) генерирует высокочастотный сигнал. Из-за совпадения по фазе векторов токов по концам линии в сигнале на выходе приемника 20 (ПР1) имеется бестоковая пауза, превышающая угол блокировки защиты. Орган сравнения фаз 28 (ОСФ1) срабатывает, фиксируя факт возникновения КЗ в зоне действия дифференциально - фазной защиты линии. На выходах логических элементов 29 (И11) и 30 (И12) появляется логический сигнал «1». Силовой выключатель 3 (В1) отключается без выдержки времени.In the event of a short circuit in the protection zone (for example, a short circuit at point K2), the trigger element of the high-frequency transmitter 24 (PO11) and the manipulation organ 25 (OM1) of the high-frequency transmitter 18 (PD1), as well as the trigger 26 (PO12), which prepare the trip circuits, are triggered protection, starting organ 27 (BPO1)), which blocks the action of protection during short circuits behind transformers connected to the branches, and the starting elements of the long-range backup unit 31 (ODR1). High-frequency transmitter 18 (PD1) generates a high-frequency signal. Due to the phase matching of the current vectors at the ends of the line in the signal at the output of the receiver 20 (PR1) there is a dead time pause exceeding the angle of protection lock. The phase comparison body 28 (OSF1) is triggered, fixing the fact of the occurrence of short-circuit in the zone of differential-phase line protection. At the outputs of the logic elements 29 (I11) and 30 (I12) appears a logical signal "1". Power switch 3 (B1) trips without delay.

Хотя пусковые элементы органа дальнего резервирования 31 (ОДР1) и орган сравнения фаз 28 (ОСФ1) срабатывают (FSrPO=1, bOSF=1), флагу срабатывания органа дальнего резервирования значение логической единицы может быть присвоено только по истечению выдержки времени, которая превышает время отключения линии электропередачи устройством дифференциально-фазной высокочастотной защиты. Таким образом, орган дальнего резервирования 31 (ОДР1) не участвует в отключении без выдержки времени силового выключателя 3 (В1).Although the triggers of the far backup unit 31 (ODR1) and the phase comparison unit 28 (OSF1) are triggered (FSrPO = 1, bOSF = 1), the triggering element of the far backup unit can be set to a logical unit only after a time delay that exceeds the trip time power lines with a differential-phase high-frequency protection device. Thus, the long-range backup authority 31 (ODR1) is not involved in tripping without time delay of the power switch 3 (B1).

Аналогичным образом функционируют элементы полукомплекта защиты, установленного на втором конце линии, т.е. с действием на отключение силового выключателя 4 (В2).Similarly, the elements of the protection half-set installed on the second end of the line function, i.e. with the effect of tripping the circuit breaker 4 (B2).

Если КЗ возникает, например, в точке КЗ (за силовым трансформатором подстанции 10(ПС1), подключенной к ответвлению от линии электропередачи), то срабатывают пусковой орган 24 (ПО11) высокочастотного передатчика 18(ПД1) и орган манипуляции 25 (ОМ1) высокочастотного передатчика 18(ПД1), а также пусковой орган 26 (ПО12), подготавливающий цепи отключения защиты, и пусковые элементы органа дальнего резервирования 31 (ОДР1). Высокочастотный передатчик 18 (ПД1) генерирует высокочастотный сигнал. Из-за совпадения по фазе векторов токов по концам линии в сигнале на выходе приемника 20 (ПР1) имеется бестоковая пауза, превышающая угол блокировки защиты. Орган сравнения фаз 28 (ОСФ1) срабатывает (bOSF=1), фиксируя факт возникновения КЗ в зоне действия защиты линии.If a short circuit occurs, for example, at a short circuit point (behind a power transformer of substation 10 (PS1) connected to a branch from a power line), then the trigger 24 (PO11) of the high-frequency transmitter 18 (PD1) and the manipulation organ 25 (OM1) of the high-frequency transmitter are triggered 18 (PD1), as well as the launching authority 26 (PO12), which prepares the protection shutdown circuits, and the starting elements of the long-range backup unit 31 (ODR1). High-frequency transmitter 18 (PD1) generates a high-frequency signal. Due to the phase matching of the current vectors at the ends of the line in the signal at the output of the receiver 20 (PR1) there is a dead time pause exceeding the angle of protection lock. The phase comparison body 28 (OSF1) is triggered (bOSF = 1), fixing the occurrence of a short circuit in the line of protection of the line.

Пусковой орган 27(БПО1)), блокирующий действие защиты при коротких замыканиях за трансформаторами подстанций 10(ПС1) и 11(ПС2), подключенными к ответвлениям, не срабатывает, так как параметры его срабатывания выбираются таким образом, чтобы он блокировал действие дифференциально-фазной защиты линии электропередачи при КЗ за трансформаторами подстанций, подключенных к ответвлениям от защищаемой ВЛ. По указанной причине на выходе логических элементов 29 (И11) и 30 (И12) логический сигнал «1» отсутствует. Дифференциально-фазная высокочастотная защита линии электропередачи не действует на отключение без выдержки времени силового выключателя 3 (В1).Starting body 27 (BPO1)), which blocks the action of protection during short circuits behind the transformers of substations 10 (PS1) and 11 (PS2) connected to the branches, does not work, since its operation parameters are selected so that it blocks the differential-phase action protection of the power line during short-circuit behind transformers of substations connected to branches from the protected overhead line. For this reason, at the output of logic elements 29 (I11) and 30 (I12), the logical signal "1" is absent. Differential-phase high-frequency protection of the power line does not affect tripping without time delay of power switch 3 (B1).

Так как орган сравнения фаз 28 (ОСФ1) и пусковые элементы органа дальнего резервирования 31 (ОДР1) находятся в сработанном состоянии (FSrPO=1, bOSF=1), то происходит набор выдержки времени на срабатывание органа дальнего резервирования 31 (ОДР1). Если КЗ не было отключено ранее выключателем трансформатора подстанции 10(ПС1) или 11(ПС2), подключенного к ответвлению от линии электропередачи (вследствие отказа в срабатывании штатных защит элементов подстанции, потери оперативного тока на подстанции или отказа выключателя на стороне высшего напряжения подстанции в отключении, отказа во включении короткозамыкателя или устройства передачи отключающего сигнала), то после истечения выдержки времени на срабатывание флагу срабатывания органа дальнего резервирования (FSrODR) присваивается значение логической единицы. На выходе органа дальнего резервирования 31 (ОДР1) появляется сигнал на отключение с выдержкой времени выключателя 3 (В1).Since the phase comparison body 28 (OSF1) and the triggering elements of the long-range backup unit 31 (ODR1) are in the triggered state (FSrPO = 1, bOSF = 1), a set of time delay for the operation of the long-range reservation body 31 (ODR1) occurs. If the short circuit was not previously disconnected by the transformer substation switch of substation 10 (PS1) or 11 (PS2) connected to the branch from the power line (due to a failure in the operation of the standard protection of the substation elements, loss of operating current at the substation, or failure of the switch on the higher voltage side of the substation failure to turn on the short circuit or the device for transmitting the disconnecting signal), then after the expiration of the time delay for the actuation of the actuation flag of the long-range reserve body (FSrODR), the value is assigned The value of the logical unit. At the output of the far backup body 31 (ODR1), a trip signal appears with a time delay of switch 3 (B1).

Аналогичным образом функционируют элементы полукомплекта защиты, установленного на противоположном конце линии, действуя с выдержкой времени на отключение силового выключателя 4 (В2).Similarly, the elements of the protection half-set installed on the opposite end of the line function, acting with a time delay for tripping the circuit breaker 4 (B2).

Таким образом, наличие органов дальнего резервирования 31(ОДР1) и 39 (ОДР2) позволяет обеспечить отключение линии с выдержкой времени при КЗ за силовыми трансформаторами подстанций 10(ПС1) и 11(ПС2), подключенных к ответвлениям от линии электропередачи, сопровождающихся отказами в срабатывании релейной защиты элементов указанных подстанций, потерей оперативного тока на подстанции или отказом в отключении выключателей на стороне высшего напряжения указанных подстанций, а при отсутствии последних - отказом во включении короткозамыкателей или устройств передачи отключающего сигнала.Thus, the availability of long-range backup authorities 31 (ODR1) and 39 (ODR2) allows for disconnecting the time-delayed line during short-circuit behind power transformers of substations 10 (PS1) and 11 (PS2) connected to branches from the power line, accompanied by failures in operation relay protection of the elements of the indicated substations, loss of operating current at the substation or failure to turn off the circuit breakers on the higher voltage side of the indicated substations, and in the absence of the latter, by refusing to turn on short-circuits or stroystv transfer trip signal.

Параметры срабатывания органов дальнего резервирования 31 (ОДР1) и 39 (ОДР2), а также их выдержки времени выбираются по условиям согласования с резервными защитами трансформаторов подстанций 10(ПС1) и 11(ПС2), подключенных к ответвлениям от линии, и чувствительности. Благодаря использованию сигналов о срабатывании органов сравнения фаз дифференциально-фазной высокочастотной защиты линии электропередачи 28(ОСФ1) и 36(ОСФ2), органы дальнего резервирования 31(ОДР1) и 39(ОДР2) не требуют отстройки от токов асинхронного режима и внешних КЗ. Это обстоятельство позволяет значительно повысить чувствительность указанных органов.The response parameters of the long-range backup authorities 31 (ODR1) and 39 (ODR2), as well as their time delay, are selected according to the conditions of coordination with the backup protection of the transformers of substations 10 (PS1) and 11 (PS2) connected to the branches from the line, and sensitivity. Due to the use of signals about the operation of the phase comparison organs of the differential-phase high-frequency protection of the power line 28 (OSF1) and 36 (OSF2), the long-range backup authorities 31 (ODR1) and 39 (ODR2) do not require detuning from asynchronous currents and external short-circuit currents. This circumstance can significantly increase the sensitivity of these organs.

Органы дальнего резервирования 31(ОДР1) и 39(ОДР2) реализуют функции реле минимального сопротивления, максимального тока фаз линии или их разностей. Параметры срабатывания указанных реле должны выбираться таким образом, чтобы орган дальнего резервирования надежно срабатывал при КЗ на стороне низшего напряжения силовых трансформаторов подстанций 10(ПС1) и 11(ПС2), подключенных к ответвлениям от линии электропередачи. С целью повышения чувствительности органов дальнего резервирования 31 (ОДР1) и 39 (ОДР2) пусковые элементы, входящие в их состав, могут реагировать на аварийные составляющие фазных или разностных токов линии электропередачи.The bodies of long-distance reservation 31 (ODR1) and 39 (ODR2) realize the functions of the relay of minimum resistance, maximum current of the phases of the line or their differences. The response parameters of these relays should be selected so that the long-range backup unit reliably operates when a short circuit occurs on the low voltage side of the power transformers of substations 10 (PS1) and 11 (PS2) connected to the branches from the power line. In order to increase the sensitivity of long-range backup authorities 31 (ODR1) and 39 (ODR2), the starting elements included in their composition can respond to emergency components of phase or differential currents of the power line.

Предлагаемое устройство обладает следующей совокупностью свойств, которую не имеет ни одно из известных устройств того же назначения:The proposed device has the following set of properties that none of the known devices of the same purpose have:

- обеспечение отключения коротких замыканий на линии электропередачи с двухсторонним питанием в качестве основной релейной защиты без выдержки времени;- ensuring the disconnection of short circuits on power lines with two-way power supply as the main relay protection without time delay;

- обеспечение с выдержкой времени отключения линии электропередачи в качестве защиты дальнего резервирования при отказах в срабатывании релейной защиты элементов подстанций, подключенных к ответвлениям от линии (в частности, при потере оперативного тока на подстанциях), или отказах в отключении выключателей на стороне высшего напряжения указанных подстанций, а при отсутствии выключателей - отказа во включении короткозамыкателей или устройств передачи отключающих сигналов;- providing with a delayed shutdown of the power line as a protection of long-distance backups in case of failures in the relay protection of the elements of substations connected to branches from the line (in particular, when operating current is lost at substations), or failures to turn off the switches on the higher voltage side of these substations , and in the absence of switches - refusal to turn on short-circuiting devices or transmission devices of disconnecting signals;

- высокая чувствительность защиты дальнего резервирования, что объясняется отсутствием необходимости согласования ее параметров срабатывания с защитами смежных элементов по отношению к данной линии электропередачи, что обеспечивается благодаря фиксации факта наличия КЗ на линии или в цепях ответвлений органами сравнения фаз дифференциально-фазной высокочастотной защиты;- high sensitivity of protection of long-range backup, which is explained by the absence of the need to coordinate its response parameters with the protection of adjacent elements with respect to a given transmission line, which is ensured by fixing the fact of the presence of short-circuit on the line or in branch circuits by phase comparison organs of differential-phase high-frequency protection;

- отсутствие необходимости отстройки защиты дальнего резервирования от токов асинхронного режима, протекающих по линии электропередачи, что обеспечивается органом сравнения фаз дифференциально-фазной высокочастотной защиты;- the absence of the need to detune the protection of long-distance backups from asynchronous currents flowing through the power line, which is provided by the phase comparison unit of the differential-phase high-frequency protection;

- отсутствие необходимости отстройки защиты дальнего резервирования от токов внешних (по отношению к дифференциально-фазной высокочастотной защите) КЗ, что обеспечивается органом сравнения фаз дифференциально-фазной высокочастотной защиты;- the absence of the need to detune the protection of long-distance backup from external currents (with respect to the differential-phase high-frequency protection) short circuit, which is provided by the body for comparing the phases of the differential-phase high-frequency protection;

- более простое выполнение защиты дальнего резервирования по сравнению с используемыми в настоящее время устройствами того же целевого назначения.- simpler protection of long-range backup compared to currently used devices of the same purpose.

Указанная совокупность свойств объясняется эффектом совместного использования высокочастотной дифференциально-фазной защиты и органов дальнего резервирования.The specified set of properties is explained by the effect of the joint use of high-frequency differential-phase protection and long-range reservation bodies.

Claims (1)

Устройство дифференциально-фазной высокочастотной защиты линии электропередачи с двухсторонним питанием и дальнего резервирования релейных защит и коммутационных аппаратов подстанций, подключенных к ответвлениям, содержащее установленные по питающим концам указанной линии полукомплекты защиты, каждый из которых содержит подключенные выходами к входам высокочастотного передатчика своего конца линии электропередачи пусковой орган высокочастотного передатчика, орган манипуляции высокочастотного передатчика и пусковой орган, подготавливающий цепи отключения защиты, причем входы указанных пусковых органов и органа манипуляции высокочастотного передатчика подключены к выходу группы трансформаторов тока своего конца линии электропередачи, пусковой орган, блокирующий действие защиты при коротких замыканиях за трансформаторами, подключенными к ответвлениям, причем вход указанного пускового органа подключен к выходам группы трансформаторов тока и трансформатора напряжения своего конца линии электропередачи, а выходы пускового органа, подготавливающего цепи отключения защиты и дополнительного пускового органа, подключены ко входам первой логической схемы И, подключенный к выходу высокочастотного приемника своего конца линии электропередачи орган сравнения фаз, причем выходы органа сравнения фаз и первого логического элемента И подключены ко входам второго логического элемента И, выход которого подключен к цепям отключения силового выключателя своего конца линии электропередачи, отличающееся тем, что в каждый полукомплект дополнительно введен орган дальнего резервирования, на вход которого через устройства сопряжения подключены выходы группы трансформаторов тока и трансформатора напряжения своего конца линии электропередачи и выход органа сравнения фаз, причем орган дальнего резервирования выполнен с возможностью вычислять ортогональные составляющие отношений выходных напряжений трансформатора напряжения к соответствующим вторичным токам группы трансформаторов тока своего конца линии электропередачи, сравнивать указанные составляющие с заданными значениями, выявлять максимальный из токов фаз линии электропередачи или их разностей и сравнивать указанные токи с заданными значениями, представлять результаты сравнения с заданными значениями всех вышеуказанных величин, а также выходной сигнал органа сравнения фаз в виде логических переменных, реализовывать логическую операцию ИЛИ для всех указанных выше логических переменных, а также логическую операцию И для переменных, полученных после выполнения логической операции ИЛИ и преобразования выходного сигнала органа сравнения фаз в логическую переменную, выполнять операцию выдержки времени для логической переменной, полученной после выполнения логической операции И, причем по логической переменной, полученной после выполнения операции выдержки времени, формировать выходной дискретный сигнал органа дальнего резервирования, выход которого подключен к цепям отключения силового выключателя своего конца линии электропередачи. A device for differential-phase high-frequency protection of a power line with double-sided power supply and long-distance redundancy of relay protection and switching devices of substations connected to branches, containing half-sets of protection installed at the supply ends of the specified line, each of which contains outputs connected to the inputs of the high-frequency transmitter of its starting transmission line end high-frequency transmitter organ, high-frequency transmitter manipulation organ and trigger element, under a pressing protection trip circuit, the inputs of the specified starting organs and the manipulation organ of the high-frequency transmitter connected to the output of the group of current transformers at its end of the power line, the starting element blocking the action of protection during short circuits behind the transformers connected to the branches, and the input of the specified starting organ is connected to the outputs groups of current transformers and a voltage transformer at its end of the power line, and the outputs of the starting organ preparing the circuits The switching of the protection and the additional starting element are connected to the inputs of the first logic circuit And connected to the output of the high-frequency receiver of its end of the power line is a phase comparing organ, the outputs of the phase comparing organ and the first logical element And connected to the inputs of the second logical element And, the output of which is connected to disconnection circuits of the power switch of its end of the power line, characterized in that in each half-set an additional long-range backup body is introduced, at the input of which through the interface devices, the outputs of the group of current transformers and the voltage transformer of its end of the power line and the output of the phase comparing body are connected, and the long-range backup unit is able to calculate the orthogonal components of the ratio of the output voltage of the voltage transformer to the corresponding secondary currents of the group of current transformers of its end of the power line the specified components with specified values, to identify the maximum of the phase currents of the electric power line phase or their differences and compare the indicated currents with the set values, present the results of comparison with the set values of all the above values, as well as the output signal of the phase comparing organ in the form of logical variables, implement the logical OR operation for all the above logical variables, as well as the logical operation AND for the variables obtained after performing the logical OR operation and converting the output signal of the phase comparison organ into a logical variable, perform the time delay operation d logic variable I obtained after performing logical AND operation, with at logical variable obtained after the time delay operation, to form an output digital signal body remote backup, whose output is connected to the circuit breaker tripping circuits its end transmission line.
RU2012138735/07A 2012-09-10 2012-09-10 Device of high-frequency phase-differential protection for power line with two-way feed and remote backup protection and switching devices of substations connected to branches RU2498471C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012138735/07A RU2498471C1 (en) 2012-09-10 2012-09-10 Device of high-frequency phase-differential protection for power line with two-way feed and remote backup protection and switching devices of substations connected to branches

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012138735/07A RU2498471C1 (en) 2012-09-10 2012-09-10 Device of high-frequency phase-differential protection for power line with two-way feed and remote backup protection and switching devices of substations connected to branches

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2498471C1 true RU2498471C1 (en) 2013-11-10

Family

ID=49683358

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012138735/07A RU2498471C1 (en) 2012-09-10 2012-09-10 Device of high-frequency phase-differential protection for power line with two-way feed and remote backup protection and switching devices of substations connected to branches

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2498471C1 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2573595C1 (en) * 2014-09-02 2016-01-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) Remote protection device for multiterminal power line
RU174043U1 (en) * 2017-05-24 2017-09-27 Публичное акционерное общество энергетики и электрификации Кубани THE IMPROVED BODY FOR FAR RESERVATION OF RELAY PROTECTIONS AND SWITCHING EQUIPMENT OF SUBSTATIONS CONNECTED TO DEPARTURES FROM A TWO-WAY CLOSER-RESOURCED CUSTOMER SERVICE
RU2638548C1 (en) * 2016-09-19 2017-12-14 Общество с ограниченной ответственностью "Релематика" Method for relay protection of remote backup
RU2642844C1 (en) * 2016-11-21 2018-01-29 Общество с ограниченной ответственностью "Релематика" Method of relay protection of multiterminal power line
RU2647485C1 (en) * 2016-11-15 2018-03-16 Общество с ограниченной ответственностью "Релематика" Method of relay protection of electric transmission lines at double-sided supervision
RU2752848C1 (en) * 2021-01-26 2021-08-11 Общество с ограниченной ответственностью "Релематика" Method for differential-phase protection of power lines

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU657511A1 (en) * 1976-01-20 1979-04-15 Горьковское Отделение Ордена Октябрьской Революции Всесоюзного Государственного Проектно-Изыскательского И Научно-Исследовательского Института Энергетических Систем И Электрических Сетей "Энергосетьпроект" Device for high-frequency differential-phase protection of tapped power transsion line
SU1272393A1 (en) * 1985-03-12 1986-11-23 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Электроэнергетики Device for differential-phase high-frequency protection of electrical power line
RU2162269C2 (en) * 1998-08-20 2001-01-20 Научно-исследовательский институт энергетики Новочеркасского государственного технического университета Backup protective device for line with transformers on taps
RU40689U1 (en) * 2004-04-27 2004-09-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт") DEVICE RESERVE LINE WITH TRANSFORMERS ON BRANCHES
RU2248077C2 (en) * 2002-10-07 2005-03-10 Исследовательский центр "Бреслер" Method for remote protection of power transmission line

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU657511A1 (en) * 1976-01-20 1979-04-15 Горьковское Отделение Ордена Октябрьской Революции Всесоюзного Государственного Проектно-Изыскательского И Научно-Исследовательского Института Энергетических Систем И Электрических Сетей "Энергосетьпроект" Device for high-frequency differential-phase protection of tapped power transsion line
SU1272393A1 (en) * 1985-03-12 1986-11-23 Всесоюзный Научно-Исследовательский Институт Электроэнергетики Device for differential-phase high-frequency protection of electrical power line
RU2162269C2 (en) * 1998-08-20 2001-01-20 Научно-исследовательский институт энергетики Новочеркасского государственного технического университета Backup protective device for line with transformers on taps
RU2248077C2 (en) * 2002-10-07 2005-03-10 Исследовательский центр "Бреслер" Method for remote protection of power transmission line
RU40689U1 (en) * 2004-04-27 2004-09-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Южно-Российский государственный технический университет (Новочеркасский политехнический институт") DEVICE RESERVE LINE WITH TRANSFORMERS ON BRANCHES

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2573595C1 (en) * 2014-09-02 2016-01-20 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Ивановский государственный энергетический университет имени В.И. Ленина" (ИГЭУ) Remote protection device for multiterminal power line
RU2638548C1 (en) * 2016-09-19 2017-12-14 Общество с ограниченной ответственностью "Релематика" Method for relay protection of remote backup
RU2647485C1 (en) * 2016-11-15 2018-03-16 Общество с ограниченной ответственностью "Релематика" Method of relay protection of electric transmission lines at double-sided supervision
RU2642844C1 (en) * 2016-11-21 2018-01-29 Общество с ограниченной ответственностью "Релематика" Method of relay protection of multiterminal power line
RU174043U1 (en) * 2017-05-24 2017-09-27 Публичное акционерное общество энергетики и электрификации Кубани THE IMPROVED BODY FOR FAR RESERVATION OF RELAY PROTECTIONS AND SWITCHING EQUIPMENT OF SUBSTATIONS CONNECTED TO DEPARTURES FROM A TWO-WAY CLOSER-RESOURCED CUSTOMER SERVICE
RU2752848C1 (en) * 2021-01-26 2021-08-11 Общество с ограниченной ответственностью "Релематика" Method for differential-phase protection of power lines

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2498471C1 (en) Device of high-frequency phase-differential protection for power line with two-way feed and remote backup protection and switching devices of substations connected to branches
RU174043U1 (en) THE IMPROVED BODY FOR FAR RESERVATION OF RELAY PROTECTIONS AND SWITCHING EQUIPMENT OF SUBSTATIONS CONNECTED TO DEPARTURES FROM A TWO-WAY CLOSER-RESOURCED CUSTOMER SERVICE
Fletcher et al. Determination of protection system requirements for DC unmanned aerial vehicle electrical power networks for enhanced capability and survivability
CN101297448B (en) A converter station
CN101069333B (en) Automobile circuit
RU2447565C1 (en) Method for automatic switching-on of backup supply for consumers and device for this method implementation
CN210350802U (en) Sharing earthing pole direct current transmission system circuit
US20150280427A1 (en) System and method of controlling current-limiters in ring systems
RU157512U1 (en) COMPLETE COMBINED RELAY PROTECTION AND AUTOMATION DEVICE ON AC VARIABLE CURRENT FOR CONNECTIONS OF 6-35 kV ELECTRICAL DISTRIBUTION DEVICE
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
RU2662639C1 (en) Method of the backup power supply fast switching on and device for its implementation
KLETSEL et al. Differential protection of three and four parallel lines of idling current control
RU2633803C1 (en) Protection device against wire breaks of overhead power transmission line with insulated neutral
EP2235805A1 (en) Control unit for safely re-enabling a ground fault interrupter
JP2014204484A (en) Power line protection device, power line switch, and power supply system
US9379537B2 (en) Power system including a circuit providing smart zone selective interlocking communication
CN105098736B (en) A kind of mother guard method with outlet reactor
WO2012136241A1 (en) Fault handling during circuit breaker maintenance in a double-breaker busbar switchyard
RU2638574C1 (en) Medium voltage substation
RU2480882C1 (en) DEVICE OF PULSE PROTECTION AGAINST SINGLE PHASE-TO-GROUND FAULT OF AIR AND CABLE LINES OF DISTRIBUTION NETWORKS 6-35 kV
CN107230967A (en) voltage transformer secondary neutral point potential drift monitoring method
RU2639295C2 (en) Current protection device
US8837095B2 (en) DC electrical power system
RU2695643C1 (en) Method of transforming power supply systems tn-cs and tt and power supply system for implementing method with protective input heterogeneous communication switching device
Vukolov et al. Improvement of algorithms for voltage circuits fault detection in relay protection terminal of 6-35 kV electrical networks

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140911

NF4A Reinstatement of patent

Effective date: 20150727

MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20160911