RU2695890C1 - Method for monitoring state of power transmission line with shunt reactors disconnected in cycle of single-phase automatic reclosure and device for its implementation - Google Patents

Method for monitoring state of power transmission line with shunt reactors disconnected in cycle of single-phase automatic reclosure and device for its implementation Download PDF

Info

Publication number
RU2695890C1
RU2695890C1 RU2018140377A RU2018140377A RU2695890C1 RU 2695890 C1 RU2695890 C1 RU 2695890C1 RU 2018140377 A RU2018140377 A RU 2018140377A RU 2018140377 A RU2018140377 A RU 2018140377A RU 2695890 C1 RU2695890 C1 RU 2695890C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
voltage
phase
disconnected
input
output
Prior art date
Application number
RU2018140377A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Николай Анатольевич Дони
Дмитрий Владимирович Ильин
Анатолий Владимирович Бычков
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "ЭКРА"
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-производственное предприятие "ЭКРА" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "ЭКРА"
Priority to RU2018140377A priority Critical patent/RU2695890C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2695890C1 publication Critical patent/RU2695890C1/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
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/26Sectionalised protection of cable or line systems, e.g. for disconnecting a section on which a short-circuit, earth fault, or arc discharge has occured

Landscapes

  • Protection Of Transformers (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: invention relates to relay protection and automation of ultrahigh-voltage alternating current lines with non-zero degree of compensation of working capacity, and can be used to determine firing arc extinction or presence of stable short circuit during dead-end pause of single-phase automatic reclosure (SPAR). To achieve said technical result, measuring voltage on disconnected phase and comparing with setting, storing obtained values of voltage on disconnected phase, measured given period of time back, according to measured at different times voltages values are calculated their difference and comparing the obtained value with the setting, determined based on the degree of compensation of the working capacitance of the line, and in case this value exceeds the value of the setting, an arc fading signal is generated.
EFFECT: technical result is improvement of reliability of determination of firing arc extinction, thus preventing activation of phase disconnected in SPAR cycle with stable short circuit on lines with shunt reactors by determination of vector of voltage increment of disconnected phase of power transmission line.
2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к релейной защите и автоматике линий электропередачи (далее, ЛЭП) переменного тока сверхвысокого напряжения (далее, СВН) с ненулевой степенью компенсации рабочей емкости и может быть применено для определения факта погасания дуги подпитки или наличия устойчивого короткого замыкания во время бестоковой паузы однофазного автоматического повторного включения (далее, ОАПВ).The invention relates to relay protection and automation of power lines (hereinafter, power lines) of extra-high voltage alternating current (hereinafter referred to as HV) with a non-zero degree of compensation of the working capacity and can be used to determine the fact of the extinction of the charge arc or the presence of a stable short circuit during a non-current pause of a single-phase automatic re-inclusion (hereinafter, OAPV).

Если на линии электропередачи установлен один и более шунтирующий реактор (далее, ШР), и имеет место ненулевая степень компенсации рабочей емкости, то восстанавливающееся после погасания дуги напряжение в отключенной фазе будет иметь характер биений. Эти биения вызваны появлением в напряжении свободной составляющей с частотой ωсв, которая зависит непосредственно от степени компенсации рабочей емкости и может быть найдена по формуле из литературы (Беляков Н.Н., Кадомская К.П., Левинштейн М.Л. и др.; Под ред. Левинштейна М.Л. Процессы при однофазном автоматическом повторном включении линий высоких напряжений. - М.: Энергоатомиздат, 1991. - 256):If one or more shunt reactors (hereinafter, SH) are installed on the power line, and a non-zero degree of compensation of the working capacitance takes place, then the voltage restored after the extinction of the arc in the disconnected phase will have the character of beats. These beats are caused by the appearance of a free component with a frequency of ω sv , which depends directly on the degree of compensation of the working capacity and can be found by the formula from the literature (Belyakov N.N., Kadomskaya K.P., Levinstein M.L., etc. ; Under the editorship of Levinshtein ML Processes during single-phase automatic re-inclusion of high voltage lines. - M .: Energoatomizdat, 1991. - 256):

Figure 00000001
Figure 00000001

где,Where,

- ωпр - угловая частота принужденной составляющей напряжения (рад/с);- ω CR - the angular frequency of the forced component of the voltage (rad / s);

- Kр - степень компенсации рабочей емкости.- K p - the degree of compensation of the working capacity.

Степень компенсации рабочей емкости Kр вычисляется по формуле:The degree of compensation of the working capacity K p is calculated by the formula:

Figure 00000002
Figure 00000002

где,Where,

- Bр - суммарная проводимость ШР, подключенных к линии в цикле ОАПВ (Сим);- B p - the total conductivity of the SHR connected to the line in the OAPV cycle (Sim);

- B1 - поперечная проводимость линии по прямой последовательности (Сим).- B 1 - the transverse conductivity of the line in a straight sequence (Sim).

Известен способ определения факта погасания дуги по напряжению отключенной фазы с электрическим выносом трансформатора напряжения на середину линии по току нулевой последовательности (Беляков Н.Н., Кадомская К.П., Левинштейн М Л и др.; Под ред. Левинштейна М. Л. Процессы при однофазном автоматическом повторном включении линий высоких напряжений. - М.: Энергоатомиздат, 1991. - 256 с.). Способ заключается в измерении напряжения на отключенной фазе, тока нулевой последовательности, расчете компенсированного напряжения и сравнение его с уставкой.There is a method of determining the fact of the extinction of the arc by the voltage of the disconnected phase with the electrical removal of the voltage transformer to the middle of the line according to the zero sequence current (Belyakov NN, Kadomskaya KP, Levinstein M L and others; Ed. By Levinshtein M. L. Processes with single-phase automatic re-inclusion of high voltage lines. - M.: Energoatomizdat, 1991. - 256 p.). The method consists in measuring the voltage on the disconnected phase, the current of the zero sequence, calculating the compensated voltage and comparing it with the setting.

Компенсированное напряжение рассчитывается по формуле:Compensated voltage is calculated by the formula:

Figure 00000003
Figure 00000003

где,Where,

- Uо.ф - напряжение, измеренное на отключенной фазе (В);- U о.ф - voltage measured on the disconnected phase (V);

- I0 - измеренный ток нулевой последовательности (А);- I 0 - measured zero sequence current (A);

- Z0, Z1 - сопротивления ЛЭП по нулевой и прямой последовательностям, (Ом).- Z 0 , Z 1 - resistance of power lines in zero and direct sequences, (Ohm).

Это соответствует компенсации половины максимального напряжения горения дуги. Коэффициент 0,5 увеличивает чувствительность РН (далее, реле напряжения) при КЗ (далее, короткое замыкание)в конце ЛЭП в 2 раза, но ухудшает ее при КЗ в начале ЛЭП, где напряжение горения дуги нулевое. Сигнал срабатывания реле напряжения в условиях биений может носить прерывистый характер, с паузами в минимумах амплитуды биений. Это препятствует набору задержки на срабатывание, выбираемой исходя из времени деионизации среды, в течение которого возможен повторный пробой дугового промежутка. Данный способ определяет факт погасания дуги только в первом периоде биений, поэтому он не подходит для степеней компенсации рабочей емкости, при которых время деионизации среды превышает длительность одного периода биений.This corresponds to compensation for half of the maximum arc burning voltage. A coefficient of 0.5 increases the sensitivity of the LV (hereinafter, the voltage relay) during short circuit (hereinafter, short circuit) at the end of the power line by 2 times, but worsens it during the short circuit at the beginning of the power line, where the arc burning voltage is zero. The response signal of a voltage relay in a beat may be intermittent, with pauses in the minimum amplitude of the beat. This prevents the set of delay for operation, selected on the basis of the time of deionization of the medium, during which repeated breakdown of the arc gap is possible. This method determines the fact of the extinction of the arc only in the first period of the beats, therefore it is not suitable for the degrees of compensation of the working capacity at which the time of deionization of the medium exceeds the duration of one period of the beats.

Аналог имеет следующие недостатки:The analogue has the following disadvantages:

- при наличии компенсации ухудшается чувствительность при КЗ в начале ЛЭП;- in the presence of compensation, sensitivity decreases during short circuit at the beginning of power lines;

- ограничение по времени длительности периода биений.- time limit for the duration of the beat period.

Известен способ определения факта погасания дуги при низкой степени компенсации рабочей емкости, основанный на измерении и сравнении с заданной длительности между переходами напряжения в отключенной фазе через ноль (SU 1418840 A1, опубликовано 23.08.1988 г.), принятый за прототип. Способ заключается в том, что измеряют напряжение на каждой отключенной фазе и сравнивают с уставкой, определяемой отсройкой от близких коротких замыканий, фиксируют превышение измеренным напряжением величины уставки в течение времени необходимого для восстановления прочности воздушного промежутка и для организации повторного включения отключенных фаз, измеряют длительности интервалов между переходами через нулевые значения напряжений отключенных фаз и в случае превышения ими уставки, величина которой соответствует минимальному значению частоты в системе в течение всего указанного интервала времени контроля за величиной напряжения, формируют сигнал о погасании дуги подпитки.A known method of determining the fact of the extinction of the arc at a low degree of compensation of the working capacity, based on the measurement and comparison with a given duration between voltage transitions in the disconnected phase through zero (SU 1418840 A1, published 08/23/1988), adopted as a prototype. The method consists in measuring the voltage at each disconnected phase and comparing it with the setpoint determined by the isolation from close short circuits, recording the excess of the measured value over the setpoint during the time necessary to restore the strength of the air gap and to organize the repeated switching on of the disconnected phases, measuring the duration of the intervals between transitions through zero voltages of the disconnected phases and in case they exceed the setpoint, the value of which corresponds to the minimum The values of frequency in the system during the specified interval of time for monitoring the voltage value of the signal formed recharge arc extinction.

Способ по ближайшему аналогу осуществляется с помощью устройства, содержащего трансформатор напряжения, одним выходом последовательно соединенный с блоком измерения напряжения аварийной фазы, выход которого соединен с входом порогового элемента, выходом соединенного с первым входом логического элемента И, выходом соединенного с элементом «задержка», транформатор напряжения другим выходом соеденный параллельно с входом блока измерения длительности интервала времени между переходами напряжения через нулевые значения, выход которого соединен с входом блока сравнения, выходом соединенного со вторым входом логического элемента И. При этом, блок измерения длительности интервала времени между переходами напряжения через нулевые значения содержит блок выработки импульсов «метки», соединенный с элементом «задержка», соединенного с элементом «Память», образцовый генератор, выходом соединенный с входом элемента И, выходом соединенный с другим элементом И, выходом соединенный с входом счетчика импульсов, выходом соединенный с блоком сравнения, содержащий блок выставления уставок выходом соединенный с входом элемента сравнения, выход которого соединен с входом блока логического элемента И, блок измерения длительности интервалов времени между переходами напряжения через нулевые значения соединен с вторым входом элемента сравнения.The method according to the closest analogue is carried out using a device containing a voltage transformer, with one output connected in series with the emergency phase voltage measuring unit, the output of which is connected to the input of the threshold element, the output connected to the first input of the AND logic element, the output connected to the “delay” element, the transformer voltage of another output connected in parallel with the input of the unit for measuring the duration of the time interval between voltage transitions through zero values, the output of which o connected to the input of the comparison unit, the output connected to the second input of the logical element I. Moreover, the unit for measuring the duration of the time interval between voltage transitions through zero values contains a block “pulse” generating pulses connected to the “delay” element connected to the “Memory” element ", An exemplary generator, connected to an input of an AND element by an output, connected to another AND element by an output, connected to an impulse counter input, connected to a comparison unit by an output, and containing the block setting the output connected to the input of the comparison element, the output of which is connected to the input of the block of the logic element AND, the unit for measuring the duration of time intervals between voltage transitions through zero values is connected to the second input of the comparison element.

Недостаток способа и устройства для его осуществления - незащищенность электрооборудования энергосистемы от нежелательных воздействий аварийного режима, возникающего при включении фазы линии на устойчивое короткое замыкание; увеличение длительности бестоковой паузы ОАПВ, и, как следствие, низкая устойчивость энергосистемы к аварийным возмущениям.The disadvantage of the method and device for its implementation is the insecurity of the electrical system of the power system from the undesirable effects of the emergency mode that occurs when the phase of the line is switched on for a stable short circuit; an increase in the duration of a dead-time pause of the OAPV, and, as a consequence, the low stability of the power system to emergency disturbances.

Это происходит в следствие наличия чувствительности способа к искажению формы сигнала напряжения при горении дуги, что приводит к изменению длительностей между переходами напряжения через ноль; а также из-за невозможности работы при больших значениях степени компенсации рабочей емкости и степенях компенсации больше единицы.This is due to the sensitivity of the method to distortion of the voltage waveform during arc burning, which leads to a change in the durations between voltage transitions through zero; and also because of the impossibility of working with large values of the degree of compensation of the working capacity and the degrees of compensation greater than one.

Технический результат - уменьшение длительности бестоковой паузы ОАПВ или предотвращение включения отключенной в цикле ОАПВ фазы с устойчивым коротким замыканием на линиях с шунтирующими реакторами, в следствие повышения точности определения факта погасания дуги в возможных условиях искажения формы сигнала, и при больших степенях компенсации рабочей емкости, а также степенях компенсации больше единицы.The technical result is a reduction in the duration of the uninterrupted pause of the OAPV or preventing the turn-off of the phase disconnected in the OAPV cycle with a stable short circuit on the lines with shunt reactors, as a result of increasing the accuracy of determining the fact of the extinction of the arc in possible conditions of distortion of the waveform, and with large degrees of compensation of the working capacity also degrees of compensation greater than one.

Технический результат заявляемого способа достигается тем, что в способе контроля состояния отключенной в цикле однофазного автоматического повторного включения фазы линии электропередачи с шунтирующими реакторами заключающегося в том, что измеряют напряжение на отключенной фазе и сравнивают с уставкой, сохраняют полученные значения напряжений на отключенной фазе измеренные заданный период времени назад, по измеренным в разные моменты времени значениям напряжений вычисляют их разность и сравнивают полученное значение с уставкой, определяемой исходя из степени компенсации рабочей емкости линии, и в случае превышения этой величиной значения уставки, формируют сигнал о погасании дуги.The technical result of the proposed method is achieved by the fact that in the method of monitoring the state of the power line phase disconnected in the cycle of the single-phase automatic repeated switching on of the power line with shunt reactors, the method consists in measuring the voltage in the disconnected phase and comparing it with the setpoint, storing the obtained voltage values for the disconnected phase measured for a predetermined period time ago, according to the voltage values measured at different instants of time, their difference is calculated and the obtained value is compared with the setting, predelyaemoy based on the degree of working line capacitance compensation, and in case of exceeding this value the setting value, a signal is formed of the arc extinction.

Технический результат заявляемого устройства достигается тем, что содержит измерительные трансформаторы напряжения, пороговый элемент, введены дополнительно измерительные трансформаторы напряжения 5, 6 и 7 входами соединенные с фазами ЛЭП 1 и выключателями 2, 3, 4, а выходами соединенные с входами блока сортировки фаз 8, выходы которого соединены с входами блоков фильтра Фурье 9, 10, 11, при этом первый блок фильтра Фурье выходом соединен с блоком дифферециатора 18, соединенного с пороговым элементом 19; выходы второго 10 и третьего 11 блоков фильтра Фурье соединены с входами блока сумматора 12, к выходу которого подсоединен блок делителя 16, соединенный с входом блока умножителя 17, выходом соединенный с вторым входом блока дифференциатора 18; соединенные между собой буферы 13 и 14, к общей точке которых присоединен блок сдвига 15, при это один буфер 13 подсоединен к выходу первого блока фильтра Фурье 9, а выходом соединен с блоком умножителя 17, а второй буфер 14 подсоединен к выходу блока сумматора 12 и ко второму входу блока делителя 16.The technical result of the claimed device is achieved by the fact that it contains voltage measuring transformers, a threshold element, additional voltage measuring transformers are introduced with 5, 6 and 7 inputs connected to the phases of the power lines 1 and switches 2, 3, 4, and the outputs connected to the inputs of the phase sorting unit 8, the outputs of which are connected to the inputs of the blocks of the Fourier filter 9, 10, 11, while the first block of the Fourier filter is connected to the output of the differentiator 18 connected to the threshold element 19; the outputs of the second 10 and third 11 blocks of the Fourier filter are connected to the inputs of the adder block 12, to the output of which a divider block 16 is connected, connected to the input of the multiplier block 17, connected to the second input of the differentiator block 18; interconnected buffers 13 and 14, to a common point of which a shift block 15 is connected, while one buffer 13 is connected to the output of the first block of the Fourier filter 9, and the output is connected to the block of the multiplier 17, and the second buffer 14 is connected to the output of the adder block 12 and to the second input of the divider block 16.

В фазах, оставшихся в работе в цикле ОАПВ, присутствует исключительно напряжение принужденной частоты ωпр. В то время как в напряжении отключенной фазы после погасания дуги помимо принужденной составляющей присутствует еще и свободная составляющая ωсв. Зафиксировав изменение частоты напряжения отключенной фазы относительно частоты напряжения включенных фаз, можно определить факт погасания дуги. Для этого предлагается использовать явление вращения вектора напряжения отключенной фазы, относительно векторов напряжений включенных фаз. Фиксировать факт вращения предлагается путем вычисления модуля разности двух отсчетов вектора в разные моменты времени, то есть приращение вектора за определенный промежуток времени. Вектор напряжения отключенной фазы во время биений совершает полный оборот за время, равное периоду биений. За промежуток времени равный половине периода биений вектор поворачивается на 180 градусов относительно положения, в котором он находился в момент начала отсчета времени. При этом модуль разности векторов текущего момента времени и момента времени отстоящем на половину периода биений назад, будет максимальной и, с учетом затухания свободной составляющей, близкой к удвоенному значению модуля вращающегося вектора. Во время горения дуги модуль разности векторов теоретически равен нулю. С учетом нестационарности процесса горения разность векторов будет значительно меньше напряжения с компенсацией половины максимального напряжения горения дуги. Таким образом, орган контроля погасания дуги на основе предлагаемого способа чувствительнее реле напряжения и при успешном гашении дуги дает на выходе сплошной сигнал срабатывания без пауз.In the phases remaining in operation in the OAPV cycle, there is exclusively a voltage of a forced frequency ω pr . While in the voltage of the disconnected phase after the extinction of the arc, in addition to the forced component, there is also a free component ω sv . Having fixed the change in the frequency of the voltage of the disconnected phase relative to the frequency of the voltage of the included phases, we can determine the fact of the extinction of the arc. For this, it is proposed to use the phenomenon of rotation of the voltage vector of the disconnected phase, relative to the voltage vectors of the included phases. It is proposed to fix the fact of rotation by calculating the modulus of the difference of two samples of the vector at different points in time, that is, the increment of the vector over a certain period of time. The voltage vector of the disconnected phase during the beating makes a complete revolution in a time equal to the period of the beating. Over a period of time equal to half the beat period, the vector rotates 180 degrees relative to the position in which it was at the time the clock began. In this case, the modulus of the difference between the vectors of the current moment of time and the moment of time spaced half the beat period backward will be maximum and, taking into account the attenuation of the free component, close to twice the value of the module of the rotating vector. During arc burning, the modulus of the difference of vectors is theoretically equal to zero. Given the unsteadiness of the combustion process, the difference between the vectors will be significantly less than the voltage with compensation for half of the maximum arc voltage. Thus, the control unit of the extinction of the arc based on the proposed method is more sensitive to the voltage relay and upon successful extinguishing of the arc gives a continuous operation signal without pauses at the output.

Для компенсации отклонения принужденной частоты энергосистемы от номинала предлагается умножать вектор напряжения отключенной фазы, записанный в память половину периода биений назад, на вычисленный из суммы векторов напряжений включенных фаз вектор поворота. Для нахождения этого вектора суммарный вектор напряжений включенных фаз в текущий момент времени необходимо поделить на этот же вектор, запомненный в памяти половину периода биений назад. Сумма векторов используется для уменьшения угловой погрешности при измерении каждого из них в отдельности.To compensate for the deviation of the forced frequency of the power system from the nominal value, it is proposed to multiply the voltage vector of the disconnected phase, recorded in memory half the beat period back, by the rotation vector calculated from the sum of the voltage vectors of the included phases. To find this vector, the total stress vector of the included phases at the current time must be divided by the same vector, memorized half the beat period back. The sum of the vectors is used to reduce the angular error when measuring each of them individually.

Увеличение периода биений соответствует приближению к резонансу напряжений с частотами ωсв и ωпр, а следовательно увеличению амплитуды биений и модуля вращающегося вектора. То есть разность векторов будет иметь достаточную величину даже при углах между ними менее 180 градусов. Следовательно, возможно уставку по времени ограничить значением 0,14 с, потому как модуль разности векторов будет иметь достаточное значение для обеспечения необходимой отстройки от нестационарного режима горения дуги.An increase in the beat period corresponds to an approach to the resonance of stresses with frequencies ω sb and ω pr , and, consequently, an increase in the beat amplitude and the modulus of the rotating vector. That is, the difference of the vectors will have a sufficient value even at angles between them less than 180 degrees. Therefore, it is possible to limit the time setting to 0.14 s, because the modulus of the vector difference will be of sufficient value to provide the necessary detuning from the non-stationary mode of arc burning.

Сущность заявляемого способа заключается в том, что благодаря измерению напряжения на отключенной фазе, а также сохранению значения напряжения на отключенной фазе измеренного заданный период времени назад, вычислению разности по этим, измеренным в разные моменты времени, напряжениям и сравнению полученного значения с уставкой, а в случае превышения этой величиной значения уставки, формировании сигнала о погасании дуги, достигается технический результат.The essence of the proposed method lies in the fact that by measuring the voltage at the disconnected phase, as well as maintaining the voltage value at the disconnected phase of the measured predetermined period of time ago, calculating the difference from these voltages measured at different times, and comparing the obtained value with the set point, and in if this value is exceeded, the value of the setting, the formation of a signal about the extinction of the arc, a technical result is achieved.

На фиг. приведена функциональная схема устройства для осуществления заявляемого способа контроля погасания дуги, функционирующего на предлагаемом способе, где приняты следующие обозначения:In FIG. the functional diagram of a device for implementing the inventive method for controlling the extinction of an arc operating on the proposed method, where the following notation:

1 - фазы ЛЭП;1 - phase power lines;

2, 3, 4 - выключатели;2, 3, 4 - switches;

5, 6, 7 - измерительные трансформаторы напряжения;5, 6, 7 - measuring voltage transformers;

8 - блок сортировки фаз;8 - phase sorting unit;

8.1; 8.2; 8.3 - выходы блока сортировки фаз;8.1; 8.2; 8.3 - outputs of the phase sorting unit;

9, 10, 11 - блоки фильтра Фурье;9, 10, 11 - Fourier filter blocks;

12 - блок сумматора;12 - adder block;

13, 14-буферы;13, 14-buffers;

15 - блок сдвига;15 - block shear;

16 - блок делителя;16 - divider block;

17 - блок умножителя;17 - block multiplier;

18 - блок дифференциатора;18 - block differentiator;

19 - пороговый элемент.19 is a threshold element.

Способ контроля состояния отключенной в цикле однофазного автоматического повторного включения фазы линии электропередачи с шунтирующими реакторами заключается в том, что измеряют напряжение на отключенной фазе и сравнивают с уставкой. Сохраняют значение напряжения на отключенной фазе измеренное заданный период времени назад. По измеренным в разные моменты времени значениям напряжений вычисляют их разность и сравнивают полученное значение с уставкой, определяемой исходя из степени компенсации рабочей емкости линии. В случае превышения этой величиной значения уставки, формируют сигнал о погасании дуги.The method for monitoring the state of a power line phase disconnected in a single-phase automatic repeated switching-on phase with shunt reactors consists in measuring the voltage in the disconnected phase and comparing it with the setpoint. The voltage value for the disconnected phase is measured, the measured predetermined period of time ago. From the voltage values measured at different time instants, their difference is calculated and the obtained value is compared with the setting determined on the basis of the degree of compensation of the line working capacity. If this value is exceeded, the setting value is formed, a signal about the extinction of the arc.

Устройство для осуществления заявляемого способа содержит измерительные трансформаторы напряжения 5, 6 и 7, входы которых соединены с фазами ЛЭП 1 и выключателями 2, 3, 4, а выходы соединены с входами блока сортировки фаз 8. Выходы блока сортировки фаз 8 соединены с входами блоков фильтра Фурье 9, 10, 11. При этом первый блок фильтра Фурье 9 выходом соединен с блоком дифферециатора 18, соединенного с пороговым элементом 19. Выходы второго 10 и третьего 11 блоков фильтра Фурье соединены с входами блока сумматора 12, к выходу которого подсоединен блок делителя 16, соединенный с входом блока умножителя 17. Выход блока умножителя 17 соединен с вторым входом блока дифференциатора 18. Буферы 13 и 14 соединены между собой, а к их общей точке присоединен блок сдвига 15. При этом один буфер 13 подсоединен к выходу первого блока фильтра Фурье 9, а выходом соединен с блоком умножителя 17, а второй буфер 14 подсоединен к выходу блока сумматора 12 и ко второму входу блока делителя 16.A device for implementing the inventive method contains voltage transformers 5, 6 and 7, the inputs of which are connected to the phases of the power lines 1 and switches 2, 3, 4, and the outputs are connected to the inputs of the phase sorting unit 8. The outputs of the phase sorting unit 8 are connected to the inputs of the filter blocks Fourier 9, 10, 11. In this case, the first Fourier filter block 9 is connected to the output of the differentiator 18 connected to the threshold element 19. The outputs of the second 10 and third 11 Fourier filter blocks are connected to the inputs of the adder block 12, to the output of which the block divides For 16, connected to the input of the multiplier block 17. The output of the multiplier block 17 is connected to the second input of the differentiator block 18. The buffers 13 and 14 are connected to each other, and the shift block 15 is connected to their common point. In this case, one buffer 13 is connected to the output of the first block Fourier filter 9, and the output is connected to the block of the multiplier 17, and the second buffer 14 is connected to the output of the adder block 12 and to the second input of the divider block 16.

Способ осуществляется с помощью устройства следующим образом.The method is carried out using the device as follows.

В устройстве измерительные трансформаторы напряжения 5, 6 и 7 подключены к фазам ЛЭП 1. С разрешения устройства АПВ блок сортировки фаз 8 перенаправляет сигналы: с отключенной выключателем 4 фазы на выход блока сортировки фаз 8.1, а с включенных фаз (выключатели 2 и 3) - на выходы блока сортировки фаз 8.2 и 8.3. Отсортированные блоком сортировки фаз 8 сигналы поступают на блоки фильтров Фурье 9, 10 и 11, которые формируют цифровые отсчеты напряжений в комплексных величинах (далее отсчеты). Отсчеты напряжений включенных фаз с выходов блоков фильтра Фурье 10 и 11 суммируются в блоке сумматора 12. Отсчеты напряжений с выходов блоков фильтра Фурье 9 и сумматора 12 записываются в буферы 13 и 14 соответственно. Блок сдвига 15 определяет напряжение, записанное заданное (уставкой) время назад, в результате чего, эти значения являются выходными значениями буферов 13 и 14. Текущее значение суммарного напряжения с блока сумматора 12 делится в блоке делителя 16 на значение, извлеченное из буфера 14. Таким образом, блоком делителя 16 формируется вектор поворота, который затем перемножается в блоке умножителя 17 с извлеченным из буфера 13 напряжением отключенной фазы. Блок дифференциатора 18 вычисляет разность текущего вектора напряжения отключенной фазы с выхода блока 9 и скомпенсированного вектором поворота напряжения с выхода блока умножителя 17. Пороговый орган 19 сравнивает модуль вектора с заданной уставкой, определяемой степенью компенсации рабочей емкости Kр. При превышении значения модуля вектора значения уставки пороговый элемент 19 формирует на выходе дискретный сигнал, сигнализирующий о погасании дуги. В результате выявляется устойчивое короткое замыкание или факт окончательного гашения дуги при самоустраняющемся коротком замыкании. Это позволяет защитить электрооборудование энергосистемы от нежелательных воздействий аварийного режима, возникающего при включении фазы линии с устойчивым коротким замыканием и сократить длительность бестоковой паузы ОАПВ, и тем самым, повысить устойчивость энергосистемы к аварийным возмущениям.In the device, voltage measuring transformers 5, 6 and 7 are connected to the phases of the power line 1. With the permission of the automatic reclosure device, the phase sorting unit 8 redirects signals: with the 4-phase switch disconnected to the output of the phase sorting unit 8.1, and from the switched-on phases (switches 2 and 3) - to the outputs of the block sorting phases 8.2 and 8.3. The signals sorted by the phase sorting unit 8 are fed to the Fourier filter units 9, 10 and 11, which form digital voltage samples in complex quantities (hereinafter referred to as samples). The voltage samples of the included phases from the outputs of the Fourier filter blocks 10 and 11 are summed in the adder block 12. The voltage samples from the outputs of the Fourier filter blocks 9 and the adder 12 are written to the buffers 13 and 14, respectively. The shift unit 15 determines the voltage recorded a predetermined (setpoint) time ago, as a result of which, these values are the output values of the buffers 13 and 14. The current value of the total voltage from the adder unit 12 is divided in the divider unit 16 by the value extracted from the buffer 14. Thus Thus, the rotation vector is formed by the divider block 16, which is then multiplied in the multiplier block 17 with the disconnected phase voltage extracted from the buffer 13. The differentiator block 18 calculates the difference of the current voltage vector of the disconnected phase from the output of block 9 and the voltage rotation vector compensated by the output of the multiplier block 17. The threshold organ 19 compares the vector module with a given setting determined by the degree of compensation of the working capacitance K p . When the value of the modulus of the vector of the set value is exceeded, the threshold element 19 generates a discrete signal at the output signaling the extinction of the arc. As a result, a stable short circuit or the fact of the final extinction of the arc with a self-eliminating short circuit is detected. This allows you to protect the electrical system of the energy system from the undesirable effects of the emergency mode that occurs when the phase of the line with a stable short circuit is turned on and to reduce the duration of the uninterrupted pause of the OAPV, and thereby increase the stability of the energy system to emergency disturbances.

Claims (2)

1. Способ контроля состояния отключенной в цикле однофазного автоматического повторного включения фазы линии электропередачи с шунтирующими реакторами, заключающийся в том, что измеряют напряжение на отключенной фазе и сравнивают с уставкой, отличающийся тем, что сохраняют полученные значения напряжений на отключенной фазе, измеренные заданный период времени назад, по измеренным в разные моменты времени значениям напряжений вычисляют их разность и сравнивают полученное значение с уставкой, определяемой исходя из степени компенсации рабочей емкости линии, и в случае превышения этой величиной значения уставки формируют сигнал о погасании дуги.1. A method for monitoring the state of a power line disconnected in a cycle of a single-phase automatic repeated switching on of a phase of a power line with shunt reactors, which consists in measuring the voltage in the disconnected phase and comparing with the setpoint, characterized in that the obtained voltage values in the disconnected phase, measured for a specified period of time, are stored back, according to the voltage values measured at different instants of time, their difference is calculated and the obtained value is compared with the setting determined on the basis of the degree of compensation the working capacity of the line, and if this value is exceeded, the setpoint values form a signal about the extinction of the arc. 2. Устройство для осуществления способа по п.1, содержащее измерительный трансформатор напряжения 5, пороговый элемент 19, отличающееся тем, что введены дополнительно измерительные трансформаторы напряжения 6 и 7, входами соединенные с фазами ЛЭП 1 и выключателями 2, 3, 4, а выходами соединенные с входами введенного блока сортировки фаз 8, выходы которого соединены с входами введенных блоков фильтра Фурье 9, 10, 11, при этом первый блок фильтра Фурье выходом соединен с блоком дифферециатора 18, соединенного с пороговым элементом 19; выходы второго 10 и третьего 11 блоков фильтра Фурье соединены с входами введенного блока сумматора 12, к выходу которого подсоединен введенный блок делителя 16, соединенный с входом введенного блока умножителя 17, выходом соединенный со вторым входом введенного блока дифференциатора 18; соединенные между собой введенные буферы 13 и 14, к общей точке которых присоединен введенный блок сдвига 15, при этом один буфер 13 подсоединен к выходу первого блока фильтра Фурье 9, а выходом соединен с блоком умножителя 17, а второй буфер 14 подсоединен к выходу блока сумматора 12 и ко второму входу блока делителя 16.2. The device for implementing the method according to claim 1, comprising a voltage measuring transformer 5, a threshold element 19, characterized in that additional voltage measuring transformers 6 and 7 are introduced, with inputs connected to the phases of the power lines 1 and switches 2, 3, 4, and outputs connected to the inputs of the input phase sorting unit 8, the outputs of which are connected to the inputs of the input Fourier filter units 9, 10, 11, while the first Fourier filter unit is connected via an output to the differentiator unit 18 connected to the threshold element 19; the outputs of the second 10 and third 11 blocks of the Fourier filter are connected to the inputs of the input block of the adder 12, the output of which is connected to the input block of the divider 16, connected to the input of the input block of the multiplier 17, the output connected to the second input of the input block of the differentiator 18; interconnected input buffers 13 and 14, to the common point of which the introduced shift unit 15 is attached, while one buffer 13 is connected to the output of the first Fourier filter unit 9, and by output it is connected to the multiplier unit 17, and the second buffer 14 is connected to the output of the adder block 12 and to the second input of the divider block 16.
RU2018140377A 2018-11-15 2018-11-15 Method for monitoring state of power transmission line with shunt reactors disconnected in cycle of single-phase automatic reclosure and device for its implementation RU2695890C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018140377A RU2695890C1 (en) 2018-11-15 2018-11-15 Method for monitoring state of power transmission line with shunt reactors disconnected in cycle of single-phase automatic reclosure and device for its implementation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2018140377A RU2695890C1 (en) 2018-11-15 2018-11-15 Method for monitoring state of power transmission line with shunt reactors disconnected in cycle of single-phase automatic reclosure and device for its implementation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2695890C1 true RU2695890C1 (en) 2019-07-30

Family

ID=67586741

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2018140377A RU2695890C1 (en) 2018-11-15 2018-11-15 Method for monitoring state of power transmission line with shunt reactors disconnected in cycle of single-phase automatic reclosure and device for its implementation

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2695890C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2793958C1 (en) * 2023-01-19 2023-04-11 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Бреслер" Method and device for monitoring the state of the power line with shunting reactors disconnected as part of one-phase automatic reclosing phase

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1396191A1 (en) * 1986-04-14 1988-05-15 Производственное Объединение По Эксплуатации Дальних Электропередач "Дальние Электропередачи" Method of single-phase automatic reconnection of superhigh-voltage power transmission line
US5483462A (en) * 1990-05-07 1996-01-09 Cornell Research Foundation, Inc. On-line method for determining power system transient stability
CN101316036A (en) * 2008-07-16 2008-12-03 天津大学 Self-adapting three-phase reclosure decision method of ultra-high voltage electric power line with shunt reactor
RU2400003C1 (en) * 2009-04-13 2010-09-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный технический университет" Device for single-phase automatic repeated connection of ultrahigh voltage lines

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU1396191A1 (en) * 1986-04-14 1988-05-15 Производственное Объединение По Эксплуатации Дальних Электропередач "Дальние Электропередачи" Method of single-phase automatic reconnection of superhigh-voltage power transmission line
US5483462A (en) * 1990-05-07 1996-01-09 Cornell Research Foundation, Inc. On-line method for determining power system transient stability
CN101316036A (en) * 2008-07-16 2008-12-03 天津大学 Self-adapting three-phase reclosure decision method of ultra-high voltage electric power line with shunt reactor
RU2400003C1 (en) * 2009-04-13 2010-09-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Новосибирский государственный технический университет" Device for single-phase automatic repeated connection of ultrahigh voltage lines

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2793958C1 (en) * 2023-01-19 2023-04-11 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Бреслер" Method and device for monitoring the state of the power line with shunting reactors disconnected as part of one-phase automatic reclosing phase
RU2823797C1 (en) * 2024-01-23 2024-07-30 Общество с ограниченной ответственностью "Научно-производственное предприятие "Бреслер" Method for control of recharge arc extinction at disconnected phase in cycle of single-phase automatic reclosing of power transmission line with shunt reactors and device for its implementation

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN101529709B (en) Power conversion device
AU2002345871B2 (en) Delta filter with an adaptive time window for protective relays
JP3185257B2 (en) Power conversion unit parallel operation device
EP0561526A2 (en) Phase-locked loop with automatic phase offset calibration
JPS6250764B2 (en)
US4556842A (en) Tracking filter for sensing DC content in an AC waveform
NZ205715A (en) Generating switching signal having reduced dc error due to interaction with switched signal
RU2695890C1 (en) Method for monitoring state of power transmission line with shunt reactors disconnected in cycle of single-phase automatic reclosure and device for its implementation
CA1069592A (en) Digital phase comparator
US4137503A (en) Phase shifting apparatus
JPS58163274A (en) Pole switch firing control circuit
EP1204198B1 (en) Method and system for detecting a zero current level in a line commutated converter
US4502105A (en) Inverter firing control with pulse averaging error compensation
JPS59209078A (en) Inverter firing control circuit
JPH0468814B2 (en)
JPH1114674A (en) Method for measuring higher harmonics of power system
RU2237312C1 (en) Phase-difference relay
JPH04208076A (en) Method for detecting output current of pwm inverter
SU943986A1 (en) Device for automatic stopping asynchronous run in power system
SU1262705A1 (en) Sawtooth voltage generator
SU886185A1 (en) Device for single-channel synchronous control of power-diode converter
SU922658A1 (en) Method of harmonic signal phase shift measurement
SU789446A1 (en) Device for electric power control of glass smelting vessel
SU1413671A1 (en) Device for checking servosignal of magnetic disk stack
RU2227942C1 (en) Resistance relay