RU2764280C1 - Method for protecting a power line from a remote short circuit and informing a network manager about disconnecting a protective switching device - Google Patents

Method for protecting a power line from a remote short circuit and informing a network manager about disconnecting a protective switching device Download PDF

Info

Publication number
RU2764280C1
RU2764280C1 RU2021113594A RU2021113594A RU2764280C1 RU 2764280 C1 RU2764280 C1 RU 2764280C1 RU 2021113594 A RU2021113594 A RU 2021113594A RU 2021113594 A RU2021113594 A RU 2021113594A RU 2764280 C1 RU2764280 C1 RU 2764280C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
switching device
protective switching
short
short circuit
power line
Prior art date
Application number
RU2021113594A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Владимирович Виноградов
Алина Васильевна Виноградова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ» (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ)
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 научное учреждение «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ» (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ» (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ)
Priority to RU2021113594A priority Critical patent/RU2764280C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2764280C1 publication Critical patent/RU2764280C1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
    • G01R31/50—Testing of electric apparatus, lines, cables or components for short-circuits, continuity, leakage current or incorrect line connections
    • G01R31/52—Testing for short-circuits, leakage current or ground faults
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02H—EMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/08—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current
    • H02H3/10—Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to excess current additionally responsive to some other abnormal electrical conditions

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Remote Monitoring And Control Of Power-Distribution Networks (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: invention relates to the field of electrical engineering. According to the method, the current in the power transmission line is monitored and the maximum distance from the protective switching device installed at the beginning of the line to the most distant short-circuit point is determined, in which its sensitivity to short circuits is ensured. At this or somewhat less distance, a protective switching device with sensitivity to short circuits is installed along the entire subsequent length of the power line. If a short circuit occurs behind the installation point of the protective switching device, the short-circuit current is disconnected. Based on the totality of the facts of the flow or absence of short-circuit current through the protective switching device and the disappearance of voltage behind the installation point of the protective switching device, it is concluded that the protective switching device has been disconnected due to short-circuit current or for another reason, and a message is sent to the network manager.
EFFECT: ensuring the possibility of protecting the power transmission line from a remote short circuit in the section of the power transmission line behind the installation point of the protective switching device.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для защиты линии электропередачи от удалённого короткого замыкания The invention relates to the field of electrical engineering and is intended to protect the power line from a remote short circuit

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ расширения зоны чувствительности защитного коммутационного аппарата к токам короткого замыкания, заключающийся в контроле тока в линии электропередачи и определении расстояния от защитного коммутационного аппарата, установленного в начале линии до максимально удалённой точки короткого замыкания, в которой обеспечивается чувствительность данного защитного коммутационного аппарата к коротким замыканиям (патент РФ № 2744513, МПК H02H 3/10, G01R 31/52, опубл. 11.03.2021, бюл. № 8).The closest in technical essence to the proposed invention is a method for expanding the sensitivity zone of the protective switching device to short circuit currents, which consists in monitoring the current in the power line and determining the distance from the protective switching device installed at the beginning of the line to the most distant short circuit point, which provides sensitivity of this protective switching device to short circuits (RF patent No. 2744513, IPC H02H 3/10, G01R 31/52, publ. 11.03.2021, bull. No. 8).

Недостатком известного способа является его ограниченная область применения в связи с невозможностью применения для защиты линии электропередачи от удалённого короткого замыкания путём отключения участка линии электропередачи, на котором произошло короткое замыкание. The disadvantage of the known method is its limited scope due to the impossibility of using it to protect a power line from a remote short circuit by disconnecting the section of the power line where the short circuit has occurred.

Задачей предлагаемого изобретения является расширение области применения способа за счёт обеспечения возможности его применения для защиты линии электропередачи от удалённого короткого замыкания путём отключения участка линии электропередачи, на котором произошло короткое замыкание.The objective of the invention is to expand the scope of the method by making it possible to use it to protect a power line from a remote short circuit by disconnecting the section of the power line where the short circuit has occurred.

В результате использования предлагаемого изобретения появляется возможность защиты линии электропередачи от удалённого короткого замыкания за счёт отключения защитного коммутационного аппарата, установленного в линии электропередачи при коротком замыкании на участке линии электропередачи за точкой его установки.As a result of using the proposed invention, it becomes possible to protect the power line from a remote short circuit by turning off the protective switching device installed in the power line in case of a short circuit in the section of the power line beyond the point of its installation.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе защиты линии электропередачи от удалённого короткого замыкания, заключающемся в контроле тока в линии электропередачи и определении расстояния от защитного коммутационного аппарата, установленного в начале линии до максимально удалённой точки короткого замыкания, в которой обеспечивается чувствительность данного защитного коммутационного аппарата к коротким замыканиям, согласно изобретению, на этом, или несколько меньшем расстоянии устанавливают в линии электропередачи защитный коммутационный аппарат чувствительный к токам короткого замыкания от точки установки до конца линии электропередачи, оснащают защитный коммутационный аппарат датчиками тока и напряжения, с помощью которых контролируют ток в линии в точке установки защитного коммутационного аппарата и напряжение с обеих сторон от защитного коммутационного аппарата, при возникновении короткого замыкания за точкой установки защитного коммутационного аппарата отключают данным защитным коммутационным аппаратом ток короткого замыкания, защищая таким образом линию электропередачи от удалённых коротких замыканий, при протекании тока короткого замыкания через защитный коммутационный аппарат и последующем исчезновении напряжения за точкой установки защитного коммутационного аппарата делают вывод об отключении защитного коммутационного аппарата вследствие тока короткого замыкания и отправляют сообщение об этом по каналу связи диспетчеру сети, при отсутствии факта протекания через защитный коммутационный аппарат тока короткого замыкания, но при исчезновении напряжения за защитным коммутационным аппаратом, делают вывод о том, что отключение защитного коммутационного аппарата произошло не по причине короткого замыкания, а по иной причине, сообщение об этом отправляют по каналу связи диспетчеру сети.The above technical result is achieved by the fact that in the proposed method of protecting a power line from a remote short circuit, which consists in monitoring the current in the power line and determining the distance from the protective switching device installed at the beginning of the line to the most remote short circuit point, which ensures the sensitivity of this protective switching device to short circuits, according to the invention, at this or a slightly shorter distance, a protective switching device is installed in the power line that is sensitive to short-circuit currents from the installation point to the end of the power line, the protective switching device is equipped with current and voltage sensors, with which the current is controlled in the line at the installation point of the protective switching device and the voltage on both sides of the protective switching device, in the event of a short circuit behind the installation point of the protective switching device The parata cut off the short circuit current by this protective switching device, thus protecting the power line from remote short circuits, when a short circuit current flows through the protective switching device and the subsequent voltage disappears behind the installation point of the protective switching device, it is concluded that the protective switching device is turned off due to the short circuit current and send a message about this via the communication channel to the network manager, in the absence of the fact of a short-circuit current flowing through the protective switching device, but when the voltage behind the protective switching device disappears, they conclude that the shutdown of the protective switching device did not occur due to a short circuit, but otherwise, a message about this is sent over the communication channel to the network manager.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, на котором представлена структурная схема реализации способа, согласно которой: защитный коммутационный аппарат ЗКА1, защитный коммутационный аппарат ЗКА2, датчик тока ДТ3, датчик напряжения ДН4, блок обработки информации БОИ5, канал связи 6, диспетчер сети 7, точка короткого замыкания 8, точка короткого замыкания 9, линия электропередачи ЛЭП 10. Также на чертеже показаны зоны чувствительности ЗКА1 (LчувЗКА1) и ЗКА2 (LчувЗКА2).The essence of the invention is illustrated by a drawing, which shows a block diagram of the implementation of the method, according to which: protective switching device ZKA1, protective switching device ZKA2, current sensor DT3, voltage sensor DN4, information processing unit BOI5, communication channel 6, network manager 7, short circuit point circuit 8, short circuit point 9, power line transmission line 10. Also shown in the drawing are the sensitivity zones ZKA1 (LchuvZKA1) and ZKA2 (LchuvZKA2).

Способ реализуется следующим образом. The method is implemented as follows.

Определяется расстояние по длине ЛЭП10 от ЗКА1 до максимально удалённой точки короткого замыкания, в которой обеспечивается чувствительность ЗКА1 к коротким замыканиям. На этом расстоянии, или несколько меньшем, устанавливают в ЛЭП10 ЗКА2, который контролирует ток в линии. При этом зона чувствительности ЗКА2 должна быть более длины ЛЭП10 за точкой установки ЗКА2, то есть ЗКА2 должен чувствовать токи короткого замыкания всех возможных видов в точках от К8 до К9. The distance along the length of the power transmission line10 from ZKA1 to the most remote short circuit point is determined, in which the sensitivity of ZKA1 to short circuits is ensured. At this distance, or somewhat less, they install ZKA2 in the power line10, which controls the current in the line. At the same time, the sensitivity zone of ZKA2 should be longer than the length of the power transmission line10 beyond the installation point of ZKA2, that is, ZKA2 should feel short-circuit currents of all possible types at points from K8 to K9.

При появлении тока короткого замыкания в ЛЭП10 за точкой установки ЗКА2 данное устройство отключает ток короткого замыкания, защищая таким образом ЛЭП10 от удалённых коротких замыканий. ДТ3 контролирует ток, протекающий через ЗКА2, ДН4 контролирует напряжение с обеих сторон от ЗКА2. При протекании тока короткого замыкания через ЗКА2 это будет зафиксировано ДТ3 и информация об этом будет передана в блок обработки информации БОИ5. Отключение ЗКА2 приведёт к исчезновению напряжения после ЗКА2 при его наличии до ЗКА2, что будет зафиксировано ДН4. Информация об этом также поступит на БОИ5. В БОИ5 сопоставляется информация, полученная с ДТ3, ДН4 и, если данные с датчиков соответствуют указанным выше, то БОИ5 по каналу связи передаёт сообщение диспетчеру сети об отключении ЗКА2 вследствие тока короткого замыкания. Сообщение может быть передано по любому каналу связи и протоколу, принятому в компании, обслуживающей рассматриваемую ЛЭП10. When a short circuit current appears in PTL10 beyond the installation point ZKA2, this device turns off the short circuit current, thus protecting PTL10 from remote short circuits. DT3 controls the current flowing through ZKA2, DN4 controls the voltage on both sides of ZKA2. When a short circuit current flows through ZKA2, this will be recorded by DT3 and information about this will be transmitted to the information processing unit BOI5. Disabling ZKA2 will lead to the disappearance of voltage after ZKA2 if it is present before ZKA2, which will be fixed by DN4. Information about this will also go to BOI5. PU5 compares the information received from DT3, DN4 and, if the data from the sensors correspond to the above, then PU5 sends a message to the network manager about the shutdown of ZKA2 due to a short circuit current via a communication channel. The message can be transmitted via any communication channel and protocol adopted by the company serving the considered transmission line10.

Если будет зафиксировано исчезновение напряжения за защитным коммутационным аппаратом ЗКА2, сигнал о чём поступит с ДН4 при отсутствии факта протекания через ЗКА2 тока короткого замыкания, то есть при отсутствии соответствующего сигнала с ДТ3, то БОИ5, сопоставив данную информацию с ДТ3, ДН4, по каналу связи передаёт сообщение диспетчеру сети об отключении ЗКА2 не вследствие тока короткого замыкания, а по иной причине.If a voltage failure is detected behind the protective switching device ZKA2, a signal about which will come from DN4 in the absence of the fact of a short circuit current flowing through ZKA2, that is, in the absence of a corresponding signal from DT3, then BOI5, comparing this information with DT3, DN4, via the communication channel transmits a message to the network manager about the shutdown of ZKA2 not due to a short circuit current, but for another reason.

Получив информацию об отключении ЗКА2 диспетчер сети оперативно принимает решение о дальнейших действиях, что позволяет сократить время перерыва в электроснабжении потребителей, подключенных к участку линии ЛЭП10 за ЗКА2. Также способ позволяет предотвратить необоснованные перерывы в электроснабжении потребителей, подключенных к участку ЛЭП10 до ЗКА2 и повышает электробезопасность, обеспечивая отключение токов коротких замыканий при возникновении замыканий на любом участке ЛЭП10. Возможность ручного отключения ЗКА2 позволяет сократить перерывы в электроснабжении потребителей, подключенных к ЛЭП10 до ЗКА2 при плановом ремонте и обслуживании участка ЛЭП10 за ЗКА2.Having received information about the disconnection of ZKA2, the network manager promptly decides on further actions, which allows to reduce the time of interruption in the power supply of consumers connected to the section of the TL10 line behind ZKA2. Also, the method makes it possible to prevent unreasonable interruptions in the power supply of consumers connected to the PTL10 section to ZKA2 and increases electrical safety by ensuring that short-circuit currents are turned off in the event of short circuits in any section of the PTL10. The ability to manually turn off ZKA2 allows you to reduce interruptions in the power supply of consumers connected to PTL10 to ZKA2 during scheduled repairs and maintenance of the PTL10 section behind ZKA2.

Предлагаемый способ позволяет осуществить защиту линии электропередачи от удалённого короткого замыкания повышает наблюдаемость электрической сети и её управляемость, сокращает время перерывов в электроснабжении потребителей при аварийных отключениях и при плановом обслуживании линии электропередачи.The proposed method makes it possible to protect the power line from a remote short circuit, increases the observability of the electrical network and its controllability, reduces the time of interruptions in the power supply of consumers during emergency shutdowns and during scheduled maintenance of the power line.

Claims (1)

Способ защиты линии электропередачи от удалённого короткого замыкания, заключающийся в контроле тока в линии электропередачи и определении расстояния от защитного коммутационного аппарата, установленного в начале линии до максимально удалённой точки короткого замыкания, в которой обеспечивается чувствительность данного защитного коммутационного аппарата к коротким замыканиям, отличающийся тем, что на этом или несколько меньшем расстоянии устанавливают в линии электропередачи защитный коммутационный аппарат, чувствительный к токам короткого замыкания от точки установки до конца линии электропередачи, оснащают защитный коммутационный аппарат датчиками тока и напряжения, с помощью которых контролируют ток в линии в точке установки защитного коммутационного аппарата и напряжение с обеих сторон от защитного коммутационного аппарата, при возникновении короткого замыкания за точкой установки защитного коммутационного аппарата отключают данным защитным коммутационным аппаратом ток короткого замыкания, защищая таким образом линию электропередачи от удалённых коротких замыканий, при протекании тока короткого замыкания через защитный коммутационный аппарат и последующем исчезновении напряжения за точкой установки защитного коммутационного аппарата делают вывод об отключении защитного коммутационного аппарата вследствие тока короткого замыкания и отправляют сообщение об этом по каналу связи диспетчеру сети, при отсутствии факта протекания через защитный коммутационный аппарат тока короткого замыкания, но при исчезновении напряжения за защитным коммутационным аппаратом делают вывод о том, что отключение защитного коммутационного аппарата произошло не по причине короткого замыкания, а по иной причине, сообщение об этом отправляют по каналу связи диспетчеру сети.A method for protecting a power line from a remote short circuit, which consists in monitoring the current in the power line and determining the distance from the protective switching device installed at the beginning of the line to the most remote short circuit point, at which the sensitivity of this protective switching device to short circuits is ensured, characterized in that that at this or a slightly shorter distance, a protective switching device is installed in the power line, sensitive to short-circuit currents from the installation point to the end of the power line, the protective switching device is equipped with current and voltage sensors, which control the current in the line at the installation point of the protective switching device and voltage on both sides of the protective switching device, in the event of a short circuit behind the installation point of the protective switching device, the short circuit current is disconnected by this protective switching device. short circuits, thus protecting the power line from remote short circuits, when a short circuit current flows through the protective switching device and the subsequent voltage disappears behind the installation point of the protective switching device, a conclusion is made about the disconnection of the protective switching device due to the short circuit current and send a message about this via the communication channel to the network manager, in the absence of the fact of a short-circuit current flowing through the protective switching device, but in the event of a voltage failure behind the protective switching device, they conclude that the shutdown of the protective switching device did not occur due to a short circuit, but for another reason, a message about this is sent by communication channel to the network manager.
RU2021113594A 2021-05-13 2021-05-13 Method for protecting a power line from a remote short circuit and informing a network manager about disconnecting a protective switching device RU2764280C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021113594A RU2764280C1 (en) 2021-05-13 2021-05-13 Method for protecting a power line from a remote short circuit and informing a network manager about disconnecting a protective switching device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021113594A RU2764280C1 (en) 2021-05-13 2021-05-13 Method for protecting a power line from a remote short circuit and informing a network manager about disconnecting a protective switching device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2764280C1 true RU2764280C1 (en) 2022-01-17

Family

ID=80040545

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021113594A RU2764280C1 (en) 2021-05-13 2021-05-13 Method for protecting a power line from a remote short circuit and informing a network manager about disconnecting a protective switching device

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2764280C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7400150B2 (en) * 2004-08-05 2008-07-15 Cannon Technologies, Inc. Remote fault monitoring in power lines
RU2472170C1 (en) * 2008-10-27 2013-01-10 Сименс Акциенгезелльшафт Detection of fault area in electric circuits of power supply using principle of remote protection
RU174043U1 (en) * 2017-05-24 2017-09-27 Публичное акционерное общество энергетики и электрификации Кубани THE IMPROVED BODY FOR FAR RESERVATION OF RELAY PROTECTIONS AND SWITCHING EQUIPMENT OF SUBSTATIONS CONNECTED TO DEPARTURES FROM A TWO-WAY CLOSER-RESOURCED CUSTOMER SERVICE
RU2744513C1 (en) * 2020-07-20 2021-03-11 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Method of expanding zone of sensitivity of protective switching device to short-circuit currents

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7400150B2 (en) * 2004-08-05 2008-07-15 Cannon Technologies, Inc. Remote fault monitoring in power lines
RU2472170C1 (en) * 2008-10-27 2013-01-10 Сименс Акциенгезелльшафт Detection of fault area in electric circuits of power supply using principle of remote protection
RU174043U1 (en) * 2017-05-24 2017-09-27 Публичное акционерное общество энергетики и электрификации Кубани THE IMPROVED BODY FOR FAR RESERVATION OF RELAY PROTECTIONS AND SWITCHING EQUIPMENT OF SUBSTATIONS CONNECTED TO DEPARTURES FROM A TWO-WAY CLOSER-RESOURCED CUSTOMER SERVICE
RU2744513C1 (en) * 2020-07-20 2021-03-11 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Method of expanding zone of sensitivity of protective switching device to short-circuit currents

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN108075449B (en) System and method for protecting solid state power controllers
JP4653238B2 (en) Delta I ground fault protection relay system for DC traction power supply system and control method thereof
RU2744513C1 (en) Method of expanding zone of sensitivity of protective switching device to short-circuit currents
US20040153215A1 (en) Fault control and restoration in a multi-feed power network
KR100903149B1 (en) Monitoring device for trip circuit of circuit breaker
JPH11313438A (en) Fault protection device for power distribution system
KR101355944B1 (en) Directional selective ground relay system and control method in dc traction power supply system
KR20150128124A (en) Over current relay
CN102658784A (en) Control method for one-way conduction device with arc extinction function
JP4744415B2 (en) Supervisory control device with automatic reclosing function
RU2764280C1 (en) Method for protecting a power line from a remote short circuit and informing a network manager about disconnecting a protective switching device
RU2763036C1 (en) Method for protecting a power line from a remote short circuit and informing a network manager about disconnecting a protective switching device from a short circuit or for another reason
CN110784005B (en) Uninterruptible power supply, arc extinguishing device, electric appliance and method for reducing arc energy
RU2779432C1 (en) Method for protecting a power line from a remote short circuit
RU2767501C1 (en) Power line partitioning device
RU2767502C1 (en) Device for protection of power transmission line against remote short circuit
RU2767504C1 (en) Device for protection of power transmission line against remote short circuits and overloads
KR20190054438A (en) Apparatus for pfeeding electric power for train equipment and method
RU2779875C1 (en) Method for controlling circuit breakers in high and extra high voltage networks with power electromagnetic devices
KR101623759B1 (en) Circuit breaker control system and method for distributing board
KR100970892B1 (en) ELB trip alarm system for piping heating device
KR100960495B1 (en) Digital Protective Relay
KR101771809B1 (en) Distance relay using partial trip blocking and method for operating thereof
RU2237331C1 (en) Method for phase-comparison protection of power transmission line
KR20160021653A (en) Protection relay