RU2585005C1 - Method of protecting power transmission line - Google Patents
Method of protecting power transmission line Download PDFInfo
- Publication number
- RU2585005C1 RU2585005C1 RU2014152396/07A RU2014152396A RU2585005C1 RU 2585005 C1 RU2585005 C1 RU 2585005C1 RU 2014152396/07 A RU2014152396/07 A RU 2014152396/07A RU 2014152396 A RU2014152396 A RU 2014152396A RU 2585005 C1 RU2585005 C1 RU 2585005C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phase
- signal
- current
- values
- frequency
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области электроэнергетики и может быть использовано в аппаратуре релейной защиты (РЗ), предназначенной для защиты высоковольтной линии электропередачи (ЛЭП) напряжением от 110 до 500 кВ при коротких замыканиях (КЗ).The invention relates to the field of electric power and can be used in equipment for relay protection (RE), designed to protect high-voltage power lines (transmission lines) with voltage from 110 to 500 kV during short circuits (short circuit).
Известен способ релейной защиты ЛЭП, описанный, например, в [1] или [2] как способ дифференциально-фазной защиты (ДФЗ) - прототип, который реализован, например, в выпускаемых в настоящее время устройствах типа «ШЭ2607» производства НПП «ЭКРА», или «Бреслер ШЛ2604» производства «ИЦ «Бреслер», а также в ряде аналогичных устройств других производителей, широко применяемых в настоящее время для защиты линий на энергосетях РФ и стран ближнего зарубежья.A known method of relay protection of power lines, described, for example, in [1] or [2] as a method of differential-phase protection (DFZ) - a prototype that is implemented, for example, in currently manufactured devices of type "ШЭ2607" manufactured by NPP "ECRA" , or “Bresler ШЛ2604” manufactured by “IC“ Bresler ”, as well as in a number of similar devices from other manufacturers, which are currently widely used to protect lines on the power networks of the Russian Federation and neighboring countries.
Указанные устройства - так называемые полукомплекты защиты - устанавливаются на противоположных концах участка защищаемой линии, каждое из них содержит терминал защиты и приемопередатчик, взаимодействующие как между собой, так и с полукомплектом защиты, находящимся на противоположном конце.These devices - the so-called protection half-sets - are installed at opposite ends of the section of the protected line, each of them contains a protection terminal and a transceiver that interact both with each other and with the half-set of protection located on the opposite end.
Способ согласно прототипу заключается в выполнении следующих действий.The method according to the prototype is to perform the following actions.
На каждом из концов участка защищаемой линии, в терминале защиты, определяется момент КЗ. Терминал защиты вырабатывает сигнал манипуляции, который является определенным образом составленной композицией составляющих токов фаз трехфазной сети, называемых токами прямой (I1), обратной (I2) и нулевой (I0) последовательностей [1]. В качестве такой композиции при формировании сигнала манипуляции берут сумму I1+kI2, где k - коэффициент пропорциональности.At each end of the section of the protected line, in the protection terminal, the short circuit time is determined. The protection terminal generates a manipulation signal, which is in a certain way composed of a component of the component currents of the phases of a three-phase network, called currents of direct (I 1 ), reverse (I 2 ) and zero (I 0 ) sequences [1]. As such a composition, when generating a manipulation signal, the sum I 1 + kI 2 , where k is the proportionality coefficient, is taken.
В прототипе из сигнала манипуляции (аналогового) путем сравнения с порогом формируют дискретный сигнал манипуляции в виде меандра, который в течение периода напряжения сети (20 мс) принимает только два значения, соответствующих логической 1 или 0.In the prototype, from a manipulation signal (analog) by comparing with a threshold, a discrete manipulation signal is formed in the form of a meander, which takes only two values corresponding to a logical 1 or 0 during a voltage period of a network (20 ms).
В момент КЗ, определяемого по скачку тока одной из упомянутых видов используемых последовательностей (чаще всего это I2 или I0), вырабатывается сигнал «Пуск» и осуществляется запуск приемопередатчика, с помощью которого сигнал манипуляции в виде высокочастотного (ВЧ) амплитудно-манипулированного сигнала передается на противоположный конец защищаемого участка линии.At the time of the short circuit, determined by the current jump of one of the mentioned types of used sequences (most often it is I 2 or I 0 ), the Start signal is generated and the transceiver is launched, by which the manipulation signal is in the form of a high-frequency (HF) amplitude-manipulated signal transmitted to the opposite end of the protected section of the line.
Одновременно таким же образом осуществляется запуск приемопередатчика противоположного конца, передающего ответный сигнал манипуляции от своего терминала защиты.At the same time, the opposite end transceiver is launched in the same way, transmitting a manipulation response signal from its protection terminal.
На каждом из концов защищаемого участка линии сигнал манипуляции, переданный посредством приемопередатчика на противоположный конец, сравнивается по фазе с сигналом манипуляции, выработанным от терминала защиты на данной стороне. По результатам этого сравнения определяют, в каком месте, по отношению к защищаемому участку, произошло КЗ - внутри защищаемого участка или вне его. При внутреннем КЗ линию отключают.At each end of the protected section of the line, the manipulation signal transmitted by the transceiver to the opposite end is compared in phase with the manipulation signal generated from the protection terminal on this side. Based on the results of this comparison, it is determined in which place, in relation to the protected area, a short circuit occurred - inside the protected area or outside it. With internal short circuit, the line is disconnected.
При этом фазы сравниваемых на приемных концах сигналов манипуляции (соответствуют логическим 1 и 0) согласуют таким образом, чтобы при внешнем КЗ фазы сравниваемых сигналов манипуляции были взаимно противоположны, тогда как при внутреннем КЗ они в большинстве случаев оказываются синфазными. При сравнении сигналов манипуляции (операция ИЛИ) при внешнем КЗ на всем периоде манипуляции (20 мс) результат операции сравнения равняется лог. 1. При внутреннем КЗ, когда сигналы манипуляции, по существу, повторяют друг друга, результат операции равняется лог. 1 только примерно половину периода. Измеряя длительность лог. 0 в течение периода частоты 50 Гц и сравнивая ее с установленным порогом (уставкой), выносят решение о внутреннем или внешнем КЗ. При внутреннем КЗ (длительность лог. 0 больше уставки) данный конец защищаемого участка линии должен быть отключен, а при внешнем КЗ (длительность лог. 0 меньше уставки) - отключения быть не должно.In this case, the phases of the manipulation signals being compared at the receiving ends (correspond to logical 1 and 0) are coordinated in such a way that the phases of the compared manipulation signals are mutually opposite for an external short circuit, whereas in most cases they turn out to be in phase. When comparing the manipulation signals (OR operation) with an external fault for the entire period of manipulation (20 ms), the result of the comparison operation is the log. 1. In case of internal fault, when the manipulation signals essentially repeat each other, the result of the operation is the log. 1 only about half the period. Measuring the duration of the log. 0 during a frequency period of 50 Hz and comparing it with a set threshold (setpoint), a decision is made on the internal or external fault. In case of an internal fault (the duration of the log. 0 is longer than the setpoint), this end of the protected section of the line must be disconnected, and with an external fault (the duration of the log. 0 is less than the setpoint), there should be no shutdown.
Способ согласно по прототипу имеет, однако, ряд существенных недостатков.The method according to the prototype, however, has a number of significant disadvantages.
Основные из них связаны с принципом передачи сигнала манипуляции.The main ones are related to the principle of transmitting a manipulation signal.
Данный сигнал передают, как правило, путем амплитудной манипуляции высокочастотного (ВЧ) сигнала, в одной и той же полосе передачи и приема. Передача сигнала манипуляции в противоположных направлениях осуществляется на одной и той же частоте (или с небольшим сдвигом), т.е. на вход каждого приемопередатчика поступают два сигнала одной частоты - более мощный от своего и ослабленный от противоположного приемопередатчика. Более мощный сигнал своего приемопередатчика дополнительно растягивает длительность суммарного принятого сигнала, а с ним и длительность лог. 1. При большой величине ослабления (например, на длинных линиях) длительность лог. 1, принятого от противоположной станции сигнала, может быть существенно увеличена, в результате чего случившееся на линии внутреннее КЗ, с учетом уставки, может быть ошибочно принято за внешнее, и линия в нужный момент не отключится.This signal is transmitted, as a rule, by amplitude manipulation of a high-frequency (HF) signal in the same transmission and reception band. The manipulation signal is transmitted in opposite directions at the same frequency (or with a slight shift), i.e. At the input of each transceiver, two signals of the same frequency arrive - more powerful from its own and weakened from the opposite transceiver. A more powerful signal of its transceiver additionally stretches the duration of the total received signal, and with it the duration of the log. 1. With a large amount of attenuation (for example, on long lines) the duration of the log. 1 received from the opposite station, the signal can be significantly increased, as a result of which the internal fault occurred on the line, taking into account the settings, can be mistaken for the external one, and the line will not turn off at the right time.
Другой недостаток - недостаточно высокое быстродействие, связанное с тем, что моменты появления лог. 0 в результате сравнения разности фаз сигналов манипуляции, происходят дискретно с частотой 50 Гц, что приводит к задержке формирования сигнала для отключения линии до 20 мсек.Another drawback is the lack of high speed associated with the fact that the moments of the appearance of the log. 0 as a result of comparing the phase difference of the manipulation signals, they occur discretely with a frequency of 50 Hz, which leads to a delay in the formation of the signal to turn off the line up to 20 ms.
Еще один недостаток связан с тем, что сигнал манипуляции передают, как правило, путем амплитудной манипуляции ВЧ сигнала, следствием чего является появление дополнительных спектральных составляющих вблизи полосы передачи, весьма значительных по величине, которые ограничивают чувствительность приемников, работающих на соседних частотах. В результате, для обеспечения надежной совместной работы различных приемопередатчиков приходится осуществлять разнос рабочих частот на достаточно большую величину, что приводит к дефициту частот, следствием которой становится уменьшение возможностей по резервированию защит, т.е. снижение общей системной надежности энергосистем.Another disadvantage is that the manipulation signal is transmitted, as a rule, by amplitude manipulation of the RF signal, which results in the appearance of additional spectral components near the transmission band, which are very significant in magnitude, which limit the sensitivity of receivers operating at adjacent frequencies. As a result, in order to ensure reliable joint operation of various transceivers, it is necessary to carry out the separation of operating frequencies by a sufficiently large amount, which leads to a frequency deficit, which results in a decrease in the possibilities for redundant protection, i.e. decrease in the overall system reliability of power systems.
Кроме указанных недостатков, приемник сигналов манипуляции для того, чтобы вносить минимум искажений при их приеме, должен иметь достаточно широкую полосу (больше 700-1000 Гц), что снижает его помехоустойчивость.In addition to these shortcomings, the receiver of the manipulation signals in order to introduce a minimum of distortion in their reception should have a sufficiently wide band (more than 700-1000 Hz), which reduces its noise immunity.
И, наконец, разделение полукомплекта защиты на две части: на терминал защиты, определяющий момент КЗ и вырабатывающий сигнал манипуляции, и на приемопередатчик, осуществляющий обмен сигналами манипуляции от противоположных концов и выполняющий их сравнение, - представляется искусственным и не только увеличивает его стоимость, усложняет эксплуатацию, снижает общую надежность, но и ограничивает выбор технических решений, т.к. на практике обе указанные части полукомплекта защиты проектируются и изготавливаются, как правило, разными производителями.And, finally, dividing the protection half-set into two parts: to the protection terminal, which determines the short circuit time and generates a manipulation signal, and to the transceiver that exchanges manipulation signals from opposite ends and performs their comparison, seems artificial and not only increases its cost, complicates operation, reduces overall reliability, but also limits the choice of technical solutions, because in practice, both of these parts of the protection half-set are designed and manufactured, as a rule, by different manufacturers.
Задачей изобретения является повышение быстродействия работы релейной защиты, ее помехоустойчивости, уменьшения стоимости изготовления и эксплуатации, а также повышение общей системной надежности.The objective of the invention is to increase the speed of relay protection, its noise immunity, reduce the cost of manufacture and operation, as well as increase the overall system reliability.
Поставленная задача решается благодаря способу защиты линии электропередачи, основанному на том, что в момент короткого замыкания на каждом из концов защищаемого участка линии электропередачи формируется композиционный сигнал фазы тока промышленной частоты (сигнал манипуляции) трехфазной электрической сети, протекающего через данный конец, и осуществляется обмен сигналами фаз тока между данными концами по каналу связи, а также осуществляется сравнение сигналов фаз тока на каждом из концов защищаемого участка линии электропередачи между собой и с установленным порогом, в результате чего формируется сигнал отключения линии, отличающемуся тем, что сигнал фазы тока формируют в виде выборочных значений (отсчетов) фазовых углов в дискретные моменты времени с заданной частотой дискретизации, используя выборочные значения (отсчеты) композиционного сигнала токов трехфазной электрической сети (сигнала манипуляции в виде суммы токов прямой и обратной последовательностей Iм=I1+kI2), где k - коэффициент пропорциональности), а сравнение выборочных значений фаз тока на каждом из концов защищаемого участка линии электропередачи между собой осуществляют в те же дискретные моменты времени.The problem is solved thanks to the method of protecting the power line, based on the fact that at the moment of a short circuit at each end of the protected section of the power line, a composite signal of the industrial frequency current phase (manipulation signal) of the three-phase electric network flowing through this end is formed, and signals are exchanged phases of the current between these ends over the communication channel, and also compares the signals of the phase currents at each end of the protected section of the transmission line m between each other and with a set threshold, as a result of which a line cut-off signal is generated, characterized in that the current phase signal is generated in the form of sample values (samples) of phase angles at discrete time instants with a given sampling frequency, using sample values (samples) of the composite current signal proportionality factor), and comparing the current phase sample values at each of the - three-phase network (manipulation signal as the sum of the forward and reverse sequences currents Im = I 1 2 + kI), where k ontsov protected portion between a transmission line is carried out in the same discrete times.
Таким образом, суть изобретения заключается в том, что на каждом из концов защищаемого участка линии электропередачи (на электрической подстанции), в отличие от прототипа, измеряют, а затем и сравнивают между собой текущие (мгновенные) выборочные значения фаз сигналов манипуляции, отсчитываемые в дискретные моменты времени в угловых мерах (например, в градусах от 0 до 360°).Thus, the essence of the invention lies in the fact that at each end of the protected section of the power line (at an electrical substation), in contrast to the prototype, the current (instantaneous) sample phase values of the manipulation signals are measured and then compared to each other, counted in discrete time points in angular measures (for example, in degrees from 0 to 360 °).
Технический результат заключается в том, что измерение и последующее сравнение полученных таким образом выборочных значений фаз сигналов манипуляции можно осуществлять с частотой дискретизации сигнала манипуляции. Данное значение частоты может быть гораздо выше (например, его можно принять равным 1000 Гц и выше), чем у прототипа, у которого аналогичное сравнение фаз может производиться с частотой, не превышающей значение частоты тока промышленной частоты (50 Гц).The technical result consists in the fact that the measurement and subsequent comparison of the thus obtained sample values of the phases of the manipulation signals can be performed with the sampling frequency of the manipulation signal. This frequency value can be much higher (for example, it can be taken equal to 1000 Hz and higher) than the prototype, in which a similar phase comparison can be made with a frequency that does not exceed the value of the industrial frequency current frequency (50 Hz).
Как следует из вышеприведенных рассуждений, предложенный способ позволяет существенно сократить время принятия решения о месте нахождения КЗ, т.к. время измерения выборочных значений фаз, а следовательно, и искомого рассогласования можно сократить с почти 20 мсек до значения, равного Т, например, до 1 мсек и менее.As follows from the above reasoning, the proposed method can significantly reduce the time it takes to decide on the location of the short circuit, because the measurement time of the sample phase values, and hence the desired mismatch, can be reduced from almost 20 ms to a value equal to T, for example, to 1 ms or less.
Необходимо отметить, что для увеличения точности измерений выборочных значений (отсчетов) фазы один из вариантов реализации предложенного способа может включать еще и предварительную фильтрацию измеряемых отсчетов от гармоник сети, присутствующих в сети в той или иной степени и искажающих истинные значения отсчетов.It should be noted that to increase the accuracy of measurements of sample values (samples) of the phase, one of the options for implementing the proposed method may also include preliminary filtering of the measured samples from the network harmonics present in the network to one degree or another and distorting the true values of the samples.
При этом необходимо принять во внимание, что значение одной из сравниваемых фаз нужно передавать по каналу связи, поэтому следует учесть еще дополнительное различие частотно-временных характеристик каналов измерения фаз сигналов манипуляции, например дополнительную временную задержку принимаемого сигнала, которую необходимо компенсировать, чтобы минимизировать ошибку сравнения. Эту компенсацию можно осуществить, установив дополнительно блок, имитирующий в собственном канале измерения фазы сигнала манипуляции частотно-временную характеристику канала связи.It is necessary to take into account that the value of one of the compared phases must be transmitted via the communication channel, therefore, one should take into account the additional difference in the frequency-time characteristics of the channels for measuring the phases of the manipulation signals, for example, the additional time delay of the received signal, which must be compensated to minimize the comparison error . This compensation can be done by installing an additional unit that imitates the frequency-time characteristic of the communication channel in its own channel for measuring the phase of the manipulation signal.
Что касается передачи фазы сигнала манипуляции по каналу связи, то указанный способ предполагает два возможных варианта в зависимости от типа используемого канала связи.As for the transmission of the phase of the manipulation signal over the communication channel, this method involves two possible options, depending on the type of communication channel used.
Для передачи по цифровым каналам связи, включая оптоволоконные и оптоволоконные с мультиплексированием, текущие (мгновенные) значения фазы сигналов манипуляции выгоднее всего передавать в виде фазовых углов, представляющие собой цифровые отсчеты (числа) определенной разрядности, а сравнение фаз тока сигналов манипуляции на каждом из концов защищаемой линии осуществлять также при помощи данных отсчетов.For transmission via digital communication channels, including fiber optic and fiber optic with multiplexing, it is most advantageous to transmit the current (instantaneous) phase values of the manipulation signals in the form of phase angles, which are digital samples (numbers) of a certain bit depth, and a comparison of the phases of the current of the manipulation signals at each end to protect the protected line also with the help of sample data.
В ряде случаев, например при использовании цифровых телефонных каналов, цифровых каналов тональной частоты или мультиплексированных каналов типа Е0/Т0, передачу сигнала манипуляции можно осуществлять непосредственно в виде синусоидального сигнала (частотой 50 Гц).In some cases, for example, when using digital telephone channels, digital tonal frequency channels or multiplexed channels of the E0 / T0 type, the manipulation signal can be transmitted directly as a sinusoidal signal (frequency 50 Hz).
При передаче по аналоговым телефонным или ВЧ каналам связи необходимо осуществлять преобразование сигнала манипуляции в модулированный аналоговый сигнал.When transmitting via analog telephone or HF communication channels, it is necessary to convert the manipulation signal into a modulated analog signal.
Для минимизации ширины полосы частот, используемой для передачи ВЧ сигнала, а также для повышения помехоустойчивости, наиболее выгодно использовать частотную модуляцию (ЧМ). Кроме того, использование ЧМ при передаче сигнала манипуляции характеризуется низким уровнем побочного излучения. А помехоустойчивость может быть дополнительно повышена путем уменьшения полосы частот.To minimize the bandwidth used to transmit the RF signal, as well as to increase noise immunity, it is most beneficial to use frequency modulation (FM). In addition, the use of FM when transmitting a manipulation signal is characterized by a low level of spurious radiation. And noise immunity can be further improved by reducing the frequency band.
Также, определение текущего значения фазы гармонического сигнала (в данном случае тока манипуляции Iм) можно осуществить путем измерения двух текущих значений (отсчетов) тока Iм1 и Iм2, если дополнительно известна частота сети (Fсети=50 Гц) и временной промежуток (период Т) этих измерений. Например, если образовать сумму токов Iм1 и Iм2 и их разность, а затем поделить их с весовым коэффициентом tg(π*T*Fсети), то получится значение, равное тангенсу угла α на момент Т/2. Итак, искомое значение текущей фазы α на момент Т/2 можно подсчитать по следующей точной формуле {1}:Also, the determination of the current value of the phase of the harmonic signal (in this case, the manipulation current Im) can be carried out by measuring the two current values (samples) of the current Im1 and Im2, if the network frequency (F network = 50 Hz) and the time period (period T) are additionally known these measurements. For example, if we form the sum of the currents Im1 and Im2 and their difference, and then divide them with the weight coefficient tg (π * T * F of the network ), we get a value equal to the tangent of the angle α at the moment T / 2. So, the desired value of the current phase α at the time T / 2 can be calculated by the following exact formula {1}:
Чем меньше выбрать в {1} период отсчетов Т, тем меньше будет задержка вычислений. Однако, при снижении периода взятия отсчетов Т на точность вычисления значений фазы относительно большее влияние будет оказывать точность измерения самих отсчетов.The smaller the sample period T selected in {1}, the smaller the delay in calculations. However, with a decrease in the period of taking T samples, the accuracy of the measurement of the samples themselves will have a relatively greater influence on the accuracy of the calculation of the phase values.
На Фиг. 1 и Фиг. 2 представлены варианты устройства осуществления предложенного способа.In FIG. 1 and FIG. 2 presents variants of a device for implementing the proposed method.
Согласно Фиг. 1 композиционный сигнал (сигнал манипуляции Iм=I1+kI2) поступает на вход полосового фильтра (1), настроенного на частоту сети переменного тока (50 Гц), где осуществляется его предварительная фильтрация. Выходной сигнал фильтра Iϕ поступает на вход измерителя фазы (2), где он повергается дискретизации с периодом Т, а по двум последовательным отсчетам Iϕ (Iм1 и Iм2) также с периодом Т вычисляются выборочные значения (отсчеты) фазы сигнала манипуляции. Полученное выборочное значение фазы поступает на блок модуляции (3), а после модуляции (кодирования) выходной сигнал Uвых блока (3) поступает в канал связи. Кроме передающего устройства полукомплект канала связи должен содержать и приемное устройство. Приемное устройство представляет собой демодулирующее (декодирующее) устройство (4), на вход которого подключен сигнал Uвх, поступающий по каналу связи от другого полукомплекта. Полученное после декодирования в блоке (4) значение текущей фазы тока композиционного сигнала (манипуляции) α2 другой подстанции поступает на первый вход вычитающего устройства (6), на второй вход которого поступают полученные в блоке (2) отсчеты фазы тока композиционного сигнала (манипуляции) своей подстанции α1, предварительно подвергнутые в блоке (5) преобразованию, имитирующему частотно-временные характеристики канала связи. Результат вычитания (α2-α1) с выхода блока (6) поступает на вход устройства порогового сравнения (7), где после сравнения с порогом Uпор выносится Решение о месте короткого замыкания (вне защищаемого участка ЛЭП или внутри его).According to FIG. 1 composite signal (manipulation signal Im = I 1 + kI 2 ) is fed to the input of a band-pass filter (1) tuned to the frequency of the AC network (50 Hz), where it is pre-filtered. The output signal of the filter I ϕ is fed to the input of the phase meter (2), where it is sampled with a period T, and two successive samples I ϕ (Im1 and Im2) also with a period T are sampled values (samples) of the phase of the manipulation signal. The obtained selective phase value is supplied to the modulation unit (3), and after modulation (coding) the output signal U of the output unit (3) enters the communication channel. In addition to the transmitting device, a half-set of the communication channel must also contain a receiving device. The receiving device is a demodulating (decoding) device (4), the input of which is connected to the signal U I , received through the communication channel from another half-set. The value of the current phase phase of the composite signal (manipulation) α2 from another substation obtained after decoding in block (4) is fed to the first input of the subtractor (6), the second input of which receives the current phase of the composite signal (manipulation) readings from its substations α1, previously subjected to conversion in the block (5), simulating the time-frequency characteristics of the communication channel. The result of subtraction (α2-α1) from the output of block (6) is input to the threshold comparison device (7), where, after comparison with the threshold U, the decision is made on the location of the short circuit (outside the protected section of the power line or inside it).
Использование для предлагаемого способа устройства, приведенного на Фиг. 1, особенно пригодно при использовании цифровых (оптических) каналов связи, т.к., по существу, передает измеренное цифровое значение текущей фазы сразу в виде цифрового отсчета.Using for the proposed method the device shown in FIG. 1 is particularly suitable when using digital (optical) communication channels, since, in essence, it transmits the measured digital value of the current phase immediately in the form of a digital readout.
При использовании аналоговых каналов связи (высокочастотных) более пригодна реализация (устройство), функциональная схема которой приведена на Фиг. 2. Отличие ее только в том, что в канал связи передается сигнал Uвых (аналоговый) после операции модуляции (амплитудной, частотной или др.) в блоке (3) выходного сигнала полосового фильтра (1). Также между первым входом вычитателя (6) и выходом демодулятора (4) (амплитудного, частотного или др.) необходимо дополнительно установить измеритель фазы (8), аналогичный измерителю фазы (2), вычисляющего текущую фазу композиционного сигнала (манипуляции) своей подстанции.When using analog communication channels (high-frequency), an implementation (device) is more suitable, the functional diagram of which is shown in FIG. 2. Its difference is only in the fact that the signal U o (analog) is transmitted to the communication channel after the modulation operation (amplitude, frequency, etc.) in the block (3) of the output signal of the band-pass filter (1). Also, between the first input of the subtractor (6) and the output of the demodulator (4) (amplitude, frequency, etc.), it is necessary to additionally install a phase meter (8) similar to a phase meter (2), which calculates the current phase of the composite signal (manipulation) of its substation.
Описанные устройства могут быть построены на современных решающих устройствах: микропроцессорах с цифровой обработкой сигнала (ADSP2191, TMS320) или ПЛИС (Cyclone), причем упомянутые блоки для определения отчетов композиционного сигнала (манипуляции), а также модуляции, демодуляции, измеритель фаз, фильтры и т.п. могут быть реализованы в виде соответствующего программного обеспечения. Ввод сигналов в решающее устройство реализуется непосредственно с АЦП или по цифровой сети (Ethernet, IEC 61850). ВЧ канал связи осуществляется также известным способом: посредством линейного усилителя мощности 10…40 Вт, в диапазоне частот 20…1000 Гц с частотно-зависимой нагрузкой с номинальным сопротивлением 75 Ом. Оптоволоконные каналы связи могут быть организованы посредством широко применяемых SFP модулей, предназначенных для работы по одно- или многомодовому оптическому волокну с длиной волны 1550 нм или др. Цифровые мультиплексируемые каналы связи могут быть организованы по стандарту Е0/Т0, E1/T1, С37.94 и др.The described devices can be built on modern resolving devices: microprocessors with digital signal processing (ADSP2191, TMS320) or FPGA (Cyclone), the blocks mentioned above for determining reports of a composite signal (manipulation), as well as modulation, demodulation, phase meter, filters, etc. .P. can be implemented as appropriate software. Signal input to the solver is implemented directly from the ADC or via a digital network (Ethernet, IEC 61850). The RF communication channel is also carried out in a known manner: by means of a linear power amplifier 10 ... 40 W, in the frequency range 20 ... 1000 Hz with a frequency-dependent load with a nominal resistance of 75 Ohms. Fiber-optic communication channels can be organized using widely used SFP modules designed to operate on single- or multimode optical fiber with a wavelength of 1550 nm or other. Digital multiplexed communication channels can be organized according to the standard E0 / T0, E1 / T1, C37.94 and etc.
Использованные источники информацииInformation Sources Used
1. А.М. Федосеев, М.А. Федосеев. Релейная защита электроэнергетических систем. М.: «Энергоатомиздат», 1992 с: ил.1. A.M. Fedoseev, M.A. Fedoseev. Relay protection of electric power systems. M .: "Energoatomizdat", 1992 p.
2. Э.М. Шнеерсон. Цифровая релейная защита. М.: «Энергоатомиздат»,2007. 549 с.: ил.2. E.M. Schneerson. Digital relay protection. M .: "Energoatomizdat", 2007. 549 p.: Ill.
Claims (6)
α=arctg {tg(π* Т* Fсети) * (Iм2 + Iм1)/(Iм2-Iм1)},
где Iм1 и Iм2 - последовательные выборочные значения (отсчеты) тока,
Т - величина временного сдвига между отдельными отсчетами тока,
a Fсети - частота электрической сети (50 Гц). 6. The method according to p. 1, characterized in that the calculation of the sample values of the phases of the current is carried out according to the expression
α = arctan {tg (π * T * F network ) * (Im2 + Im1) / (Im2-Im1)},
where Im1 and Im2 are consecutive sampled values (counts) of the current,
T is the magnitude of the time shift between the individual current samples,
a F network - frequency of the electric network (50 Hz).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014152396/07A RU2585005C1 (en) | 2014-12-23 | 2014-12-23 | Method of protecting power transmission line |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2014152396/07A RU2585005C1 (en) | 2014-12-23 | 2014-12-23 | Method of protecting power transmission line |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2585005C1 true RU2585005C1 (en) | 2016-05-27 |
Family
ID=56095867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2014152396/07A RU2585005C1 (en) | 2014-12-23 | 2014-12-23 | Method of protecting power transmission line |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2585005C1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1665452A1 (en) * | 1989-01-19 | 1991-07-23 | Институт Электродинамики Ан Усср | Method for phase-comparison relay protection of transmission line |
| US5367425A (en) * | 1992-05-22 | 1994-11-22 | Asea Brown Boveri Ab | Method and device for preventing understabilization of longitudinal differential protection in case of external fault and current transformer saturation |
| RU2237331C1 (en) * | 2003-04-29 | 2004-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно производственное предприятие "ЭКРА" | Method for phase-comparison protection of power transmission line |
| RU2487451C2 (en) * | 2008-10-28 | 2013-07-10 | Сименс Акциенгезелльшафт | Method of differential protection and device for differential protection |
-
2014
- 2014-12-23 RU RU2014152396/07A patent/RU2585005C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1665452A1 (en) * | 1989-01-19 | 1991-07-23 | Институт Электродинамики Ан Усср | Method for phase-comparison relay protection of transmission line |
| US5367425A (en) * | 1992-05-22 | 1994-11-22 | Asea Brown Boveri Ab | Method and device for preventing understabilization of longitudinal differential protection in case of external fault and current transformer saturation |
| RU2237331C1 (en) * | 2003-04-29 | 2004-09-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Научно производственное предприятие "ЭКРА" | Method for phase-comparison protection of power transmission line |
| RU2487451C2 (en) * | 2008-10-28 | 2013-07-10 | Сименс Акциенгезелльшафт | Method of differential protection and device for differential protection |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100465944B1 (en) | Digital protective relay | |
| CN106199183B (en) | A kind of PMU and method realizing sub-synchronous oscillation on-line identification alarm | |
| Artale et al. | A new PLC-based smart metering architecture for medium/low voltage grids: Feasibility and experimental characterization | |
| US4275429A (en) | Protective relay apparatus | |
| GB2070869A (en) | Detecting faults on transmission lines | |
| CN104917547A (en) | TPLC based power line power frequency communication system | |
| US10802054B2 (en) | High-fidelity voltage measurement using a capacitance-coupled voltage transformer | |
| JP5161930B2 (en) | Accident location system | |
| CN103163426A (en) | Fault recorder utilizing travelling wave fault location algorithm | |
| CN102714406A (en) | Control system, transformer, security control device, and bitstream memory unit | |
| RU2393606C1 (en) | Method of relay line protection setup and adjustment with fixed indication of damaged point | |
| US3986121A (en) | Method for remote control through a power supply system and apparatus for carrying out the same | |
| RU2585005C1 (en) | Method of protecting power transmission line | |
| CN102082420B (en) | Longitudinal differential protection method of power transmission line | |
| Ercan et al. | Power line communication channel for smart grid | |
| Sanders et al. | Power line carrier channel & application considerations for transmission line relaying | |
| KR101309400B1 (en) | Merging unit with frequency protection function | |
| Poluektov et al. | Designing a power-line-communication-based LoM protection concept with application of software-defined radios | |
| Kulikov et al. | Application of correlation methods for traveling wave fault locating and automation of intelligent electrical networks | |
| CN207148213U (en) | Signal acquisition circuit, protection circuit and motor | |
| KR101366760B1 (en) | An apparatus and method for identifying power-line phase | |
| CN102696161A (en) | Fuzzy interference relay and method for current differential protection of a transmission line | |
| Ahmed et al. | Power line carrier (PLC) based communication system for distribution automation system | |
| RU2502186C1 (en) | Apparatus for receiving and transmitting information over electric power distribution networks | |
| Khowaja et al. | DESIGN AND TUNING OF DIGITAL POWER LINE CARRIER TO IMPROVE NETWORK LINE PARAMETERS AT HIGH VOLTAGE TRANSMISSION LINES |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201224 |