RU2688144C1 - Method of adaptive single-phase automatic reconnection of power transmission lines - Google Patents

Method of adaptive single-phase automatic reconnection of power transmission lines Download PDF

Info

Publication number
RU2688144C1
RU2688144C1 RU2018113195A RU2018113195A RU2688144C1 RU 2688144 C1 RU2688144 C1 RU 2688144C1 RU 2018113195 A RU2018113195 A RU 2018113195A RU 2018113195 A RU2018113195 A RU 2018113195A RU 2688144 C1 RU2688144 C1 RU 2688144C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
phase
transmission lines
power transmission
short
line
Prior art date
Application number
RU2018113195A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Татьяна Германовна Красильникова
Сайёд Гулмуродович Джононаев
Original Assignee
Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Новосибирский Государственный Технический Университет"
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 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Новосибирский Государственный Технический Университет" filed Critical Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Новосибирский Государственный Технический Университет"
Priority to RU2018113195A priority Critical patent/RU2688144C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2688144C1 publication Critical patent/RU2688144C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/02Details
    • H02H3/06Details with automatic reconnection

Landscapes

  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
  • Emergency Protection Circuit Devices (AREA)

Abstract

FIELD: electrical equipment.
SUBSTANCE: field of application: electrical equipment. According to the method of adaptive single-phase automatic reconnection of power transmission lines, two-sided disconnection of the damaged phase is performed, characterized by that a one-sided activation of the emergency phase on the side of the intermediate system is carried out for short-term within 0.1 s, measuring current value of current of this phase at connected end and comparing with setpoint, if current is higher than setpoint, then short or arc short-circuit is fixed on phase and then command is given to disconnect line, otherwise there is no phase closure, and it is successfully switched on with other side.
EFFECT: high reliability of single-phase automatic reconnection of power transmission lines with any number of shunt reactors (SHR) on the line, as well as reliable identification of arc damage, which can not be detected on the double-side disconnected emergency phase.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, в частности, к автоматике электроэнергетических систем и может быть использовано для обеспечения высокой надежности адаптивного однофазного автоматического повторного включения (АОАПВ) линий электропередачи, оснащенных любым числом шунтирующих реакторов (ШР), включая случай их отсутствия.The invention relates to electrical engineering, in particular, to automation of electric power systems and can be used to ensure high reliability of adaptive single-phase automatic reclosing (AOAPO) power lines equipped with any number of shunt reactors (SR), including the case of their absence.

Известен способ АОАПВ линий электропередачи (Авторское свидетельство СССР №792398, кл. Н02Н 3/06, 1979), основанный на измерении модулей напряжений по концам отключенной фазы линии и сравнении их с заданными уставками. Когда оба напряжения превышают заданные уставки, то это означает исчезновение замыкания.The known method AOAPV transmission lines (USSR Author's Certificate No. 792398, Cl. Н02Н 3/06, 1979), based on the measurement of voltage modules at the ends of the disconnected line phase and comparing them with the given settings. When both voltages exceed the specified settings, this means the disappearance of the circuit.

Недостатком способа является низкая надежность АОАПВ в тех случаях, когда линия не оснащена ШР или оснащена неполным их числом. Кроме того, при реализации способа требуется организация высокочастотного канала связи между полукомплектами устройства, установленными по концам линии.The disadvantage of this method is the low reliability of AOAPO in cases where the line is not equipped with SR or is equipped with an incomplete number. In addition, when implementing the method requires the organization of a high-frequency communication channel between the semi-sets of the device installed at the ends of the line.

Также известен способ АОАПВ линий электропередачи (Авторское свидетельство СССР №869537, кл. Н02Н 3/06, 1980), являющийся прототипом предлагаемого изобретения и заключающийся в измерении и сравнении с заданными уставками значения напряжения на отключенной фазе линии и действующего значения симметричной составляющей тока линии. Если значения составляющей токов ниже уставки, а значения напряжения выше уставки, то фиксирует исчезновение замыкания.Also known method AOAPV transmission lines (USSR Copyright Certificate No. 869537, CL ННН 3/06, 1980), which is the prototype of the present invention and consists in measuring and comparing the set values of the voltage on the disconnected line phase and the effective value of the symmetrical component of the line current. If the values of the current component are below the setpoint, and the voltage values are higher than the setpoint, then it fixes the disappearance of the circuit.

Однако, указанный способ не устраняет довольно низкую надежность АОАПВ в тех случаях, когда линия не оснащена ШР или оснащена неполным их числом.However, this method does not eliminate the rather low reliability of the AOADO in those cases when the line is not equipped with SR or is equipped with an incomplete number.

Известно, что действующее значение симметричной составляющей токов линии является однозначной функцией угла расхождения между векторами эквивалентных ЭДС примыкающих систем. При углах, больших некоторого граничного значения, напряжение на отключенной фазе при наличии на ней удаленного замыкания может быть сопоставимо с восстанавливающимся напряжением и даже превышать его. Таким образом, в прототипе диапазон АОАПВ ограничен граничным углом. Измеренное действующее значение симметричной составляющей токов линии позволяет при осуществлении АОАПВ не выходить за пределы этого диапазона. Но в указанных случаях, когда линия не оснащена ШР или оснащена неполным их числом, значение граничного угла может составлять 30-40°, между тем в реальных электропередачах с учетом возможных качаний примыкающих систем граница диапазона АОАПВ должна достигать 110-120°.It is known that the effective value of the symmetric component of the line currents is a unique function of the angle of divergence between the vectors of equivalent emf of adjacent systems. At angles greater than a certain limiting value, the voltage on the disconnected phase in the presence of a remote circuit on it can be comparable with the restoring voltage and even exceed it. Thus, in the prototype, the range of AOAPO is limited by the boundary angle. The measured effective value of the symmetrical component of the line currents allows the implementation of AOAPO not to go beyond this range. But in these cases, when the line is not equipped with an SR or is equipped with an incomplete number, the value of the boundary angle can be 30-40 °, while in real power transmission, taking into account possible swings of adjacent systems, the range boundary of the AOAPO should reach 110-120 °.

Задачей (техническим результатом) предлагаемого изобретения является создание довольно высокой надежности АОАПВ линий электропередачи, оснащенных любым числом ШР, включая случай их отсутствия.The task (technical result) of the present invention is to create a fairly high reliability of AOAPO transmission lines, equipped with any number of SR, including the case of their absence.

Поставленная задача достигается тем, что в известном способе после двустороннего отключения поврежденной фазы линии осуществляют кратковременное в пределах 0,1 сек одностороннее включение аварийной фазы со стороны промежуточной системы, измеряют действующее значение тока этой фазы на включенном конце и сравнивают с заданной уставкой, если ток выше уставки, то на фазе фиксируют короткое или дуговое замыкание и далее дают команду на отключение линии, в противном же случае замыкание на фазе отсутствует, и ее успешно включают с другой стороны.The task is achieved by the fact that in a known method, after two-sided disconnection of the damaged phase of the line, the emergency phase is switched on for a short time within 0.1 sec from the intermediate system, the effective value of the current of this phase at the included end is measured and compared with the set value if the current is higher setting, then the phase is fixed short or arc circuit and then give the command to turn off the line, otherwise the circuit on the phase is absent, and it is successfully included on the other side us

На чертеже приведена структурная схема устройства, реализующая предлагаемый способ.The drawing shows a structural diagram of the device that implements the proposed method.

Устройство содержит фазы линии 1 и 2, подсоединенные к системам 3 и 4 с помощью выключателей 5 и 6, при любом числе ШР 7 на линиях, включая и случай отсутствия ШР. На любой из фаз 1 или 2 возможно возникновение повреждения 8.The device contains the phases of lines 1 and 2, connected to systems 3 and 4 with the help of switches 5 and 6, for any number of SR 7 on the lines, including the case of the absence of SR. Damage may occur at any of phases 1 or 2 8.

Способ осуществляется следующим образом. Двусторонне отключенная аварийная фаза 1 или 2 может находиться в одном из трех состояний. При сопротивлении повреждения 8 R=Rокз < 10 Ом имеет место неустранившееся однофазное короткое замыкание (ОКЗ), при R=Rд > 200 Ом имеет место дуговое замыкание и при R→∞ повреждение на фазе отсутствует. Однако в последнем случае нет полной гарантии, что АОАПВ будет успешным. Действительно, в случае перекрытия одной из фаз в пролете на дерево дуга погаснет после двустороннего отключения аварийной фазы, и прочность промежутка восстановится, но последующее включение фазы приведет к повторному перекрытию промежутка, поскольку имеет место скрытое слабое место на линии, которое невозможно обнаружить при двусторонне отключенной аварийной фазе. Двусторонне отключенную аварийную фазу 1 включают односторонне со стороны промежуточной системы 4 с помощью выключателя 5, измеряют действующее значение тока этой фазы на включенном конце Iав и сравнивают с заданной уставкой Iуст. Если измеренный ток выше уставки Iав>Iуст, то на фазе имеется короткое или дуговое замыкание, и дается команда на отключение линии. В противном случае замыкание на фазе отсутствует, и она успешно включается с другой стороны.The method is as follows. Two-way disabled emergency phase 1 or 2 can be in one of three states. When damage resistance R 8 = R AB IKP <10 ohms holds unremovable single-phase short circuit (IKP), with R = R AB d> 200 ohm arcing fault occurs and R AB → ∞ damage on the offline phase. However, in the latter case there is no complete guarantee that the AOAPO will be successful. Indeed, in case of overlapping of one of the phases in the span of the tree, the arc will go out after two-way shutdown of the emergency phase, and the strength of the gap will be restored, but the subsequent switching on of the phase will cause the gap to re-overlap, because there is a hidden weak spot on the line that cannot be detected when the switch is off emergency phase. The two-sided disconnected emergency phase 1 is turned on unilaterally from the intermediate system 4 by means of the switch 5, the effective value of the current of this phase at the switched end I av is measured and compared with the preset setting I set. If the measured current is higher than the setting I av > I set , then there is a short or arc fault in the phase, and a command is given to turn off the line. Otherwise, a short circuit in the phase is absent, and it is successfully switched on from the other side.

Заданная уставка по току выбирается из условия отстройки от наибольшего тока Imax, определяемого на односторонне включенном конце фазы при отсутствии поврежденияThe preset current setting is selected from the condition of detuning from the highest current I max determined at the one-sided end of the phase in the absence of damage.

Iуст≥Imax⋅Kн⋅Kч,I set ≥I max ⋅K n ⋅K h ,

Kн = 1,1 - коэффициент надежности,K n = 1,1 - reliability factor

Kч = 1,25 - коэффициент чувствительности.K h = 1.25 - coefficient of sensitivity.

Для линий сверхвысокого напряжения в интервале длин 100-500 км в зависимости от числа ШР на линии уставка составляет не более 250 А для линий 500 кВ и 550 А для линий 750 кВ, в то время как возможный диапазон токов на включенном конце аварийной фазы при наличии ОКЗ или дуги составляет не менее 800 А для линий 500 кВ и 1200 А для линий 750 кВ, что более чем в 3 раза превосходит уставку для линий 500 кВ и более чем в 2 раза уставку для линий 750 кВ. Таким образом, имеет место надежная гарантия идентификации повреждения.For extra high voltage lines in the interval of lengths of 100-500 km, depending on the number of SRs on the line, the setpoint is no more than 250 A for 500 kV lines and 550 A for 750 kV lines, while the possible range of currents at the included end of the emergency phase in the presence of OKZ or arc is not less than 800 A for 500 kV lines and 1200 A for 750 kV lines, which is more than 3 times greater than the setpoint for 500 kV lines and more than 2 times the setpoint for 750 kV lines. Thus, there is a reliable guarantee of damage identification.

Включение со стороны промежуточной системы 4, мощность которой, как правило, существенно меньше, чем мощность примыкающих систем 3, характеризуется малыми токами короткого замыкания, если ОКЗ сохраняется на фазе, и поэтому не представляет опасности для оборудования.The inclusion of the intermediate system 4, the power of which, as a rule, is significantly less than the power of adjacent systems 3, is characterized by low short-circuit currents if the OKZ remains in phase and therefore does not pose a danger to the equipment.

Техническим результатом является обеспечение высокой надежности АОАПВ линий электропередачи при любом числе ШР на линии, включая и случай отсутствия ШР. Кроме того, способ гарантирует надежную идентификацию дугового повреждения, которое невозможно обнаружить на двусторонне отключенной аварийной фазе.The technical result is to ensure high reliability of AOAPO transmission lines for any number of SR on the line, including the case of the absence of SR. In addition, the method ensures reliable identification of arc damage that cannot be detected on the two-way disabled emergency phase.

Claims (1)

Способ адаптивного однофазного автоматического повторного включения линий электропередачи, при котором выполняют двустороннее отключение поврежденной фазы, отличающийся тем, что осуществляют кратковременное в пределах 0,1с одностороннее включение аварийной фазы со стороны промежуточной системы, измеряют действующее значение тока этой фазы на включенном конце и сравнивают с заданной уставкой, если ток выше уставки, то на фазе фиксируют короткое или дуговое замыкание и далее дают команду на отключение линии, в противном же случае замыкание на фазе отсутствует, и ее успешно включают с другой стороны.The method of adaptive single-phase automatic reclosing of power lines, in which a two-way disconnection of the damaged phase is carried out, characterized in that a one-sided activation of the emergency phase from the intermediate system for a short time within 0.1 s setpoint, if the current is higher than the setpoint, then a short or arc circuit is fixed at the phase and then a command is given to turn off the line, otherwise the circuit Phase is absent, and it is successfully turned on from the other side.
RU2018113195A 2018-04-11 2018-04-11 Method of adaptive single-phase automatic reconnection of power transmission lines RU2688144C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018113195A RU2688144C1 (en) 2018-04-11 2018-04-11 Method of adaptive single-phase automatic reconnection of power transmission lines

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018113195A RU2688144C1 (en) 2018-04-11 2018-04-11 Method of adaptive single-phase automatic reconnection of power transmission lines

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2688144C1 true RU2688144C1 (en) 2019-05-20

Family

ID=66578807

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018113195A RU2688144C1 (en) 2018-04-11 2018-04-11 Method of adaptive single-phase automatic reconnection of power transmission lines

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2688144C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2727792C1 (en) * 2019-12-24 2020-07-24 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Новосибирский Государственный Технический Университет" Method of adaptive single-phase automatic re-connection of power transmission lines
RU2761509C1 (en) * 2021-04-27 2021-12-09 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования «Новосибирский Государственный Технический Университет» Method for adaptive single-phase automatic reclosing of power transmission lines

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU687519A1 (en) * 1978-01-23 1979-09-25 Ордена Октябрьской Революции Всесоюзный Государственный Проектно-Изыскательский И Научно-Исследовательский Институт Энергетических Систем И Электрических Сетей "Энергосетьпроект" Method of automatic reconnection of power transmission line
EP0041202A1 (en) * 1980-05-31 1981-12-09 Kabushiki Kaisha Toshiba Reclosing device for transmission line
SU1356095A1 (en) * 1985-06-07 1987-11-30 Сибирский научно-исследовательский институт энергетики Method of automatic repeated connection of electric transmission line
RU2535654C1 (en) * 2013-07-30 2014-12-20 Ооо Научно-Производственное Предприятие "Энергоконсалт" Method of adaptive single-phase automatic reclosing of overhead ac power transmission lines

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU687519A1 (en) * 1978-01-23 1979-09-25 Ордена Октябрьской Революции Всесоюзный Государственный Проектно-Изыскательский И Научно-Исследовательский Институт Энергетических Систем И Электрических Сетей "Энергосетьпроект" Method of automatic reconnection of power transmission line
EP0041202A1 (en) * 1980-05-31 1981-12-09 Kabushiki Kaisha Toshiba Reclosing device for transmission line
SU1356095A1 (en) * 1985-06-07 1987-11-30 Сибирский научно-исследовательский институт энергетики Method of automatic repeated connection of electric transmission line
RU2535654C1 (en) * 2013-07-30 2014-12-20 Ооо Научно-Производственное Предприятие "Энергоконсалт" Method of adaptive single-phase automatic reclosing of overhead ac power transmission lines

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2727792C1 (en) * 2019-12-24 2020-07-24 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования "Новосибирский Государственный Технический Университет" Method of adaptive single-phase automatic re-connection of power transmission lines
RU2761509C1 (en) * 2021-04-27 2021-12-09 Федеральное Государственное Бюджетное Образовательное Учреждение Высшего Образования «Новосибирский Государственный Технический Университет» Method for adaptive single-phase automatic reclosing of power transmission lines

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10148080B2 (en) Single-phase-to-earth fault processing device and method for neutral non-effectively grounded distribution network
US9054557B2 (en) Voltage balancing of symmetric HVDC monopole transmission lines after earth faults
CN102460879B (en) Single transformer is used to carry out the method and apparatus of ground fault circuit interruption detection
CN110794355B (en) Bus current transformer disconnection identification method, differential protection method and device
RU2688144C1 (en) Method of adaptive single-phase automatic reconnection of power transmission lines
US20180109109A1 (en) Change of current return path in a bipole power transmission system
CN110291603B (en) Method for controlling a circuit breaker and circuit breaker controller
JPH01503033A (en) Overcurrent protection device for power supply of indoor electrical equipment such as houses and factories
US20060146464A1 (en) Overvoltage protection device
RU2727792C1 (en) Method of adaptive single-phase automatic re-connection of power transmission lines
WO2004008600A3 (en) Electrical network protection system
RU2761509C1 (en) Method for adaptive single-phase automatic reclosing of power transmission lines
Samorodov et al. An adaptive single-phase reclosing of line in the scheme with intermediate system
RU108232U1 (en) DEVICE FOR INCREASING AN ACTIVE SINGLE-PHASE CIRCUIT TO EARTH IN COMPENSATED ELECTRIC NETWORKS WITH NEUTRAL EARTHED THROUGH AN ARC EXTING REACTOR
US2320123A (en) Protection of alternating current electric systems
EP1734632B1 (en) Safety device for a circuit breaker
He et al. Effects of pre-insertion resistor on energization of compensated lines
RU2798464C1 (en) Method for automatic elimination of overvoltage in the event of a single-phase ground fault in an electrical network with an isolated neutral
CA1061861A (en) Protection system and method for high voltage direct current transmission system
RU2807318C1 (en) Method for uninterrupted power supply to consumers in event of conductor break
CN110998775B (en) Grounding circuit, electrical device, grounding control method, and grounding control program
CN110247377B (en) Intelligent small-resistance grounding device for power distribution network and control method thereof
Liu et al. Application of auto-reclosing residual current device in lightning protection for communications power supply
KR102219474B1 (en) Solar power generation system without electric shock
WO2021235607A1 (en) Multi-circuit direct current breaking system