RU2767504C1 - Device for protection of power transmission line against remote short circuits and overloads - Google Patents
Device for protection of power transmission line against remote short circuits and overloads Download PDFInfo
- Publication number
- RU2767504C1 RU2767504C1 RU2021115800A RU2021115800A RU2767504C1 RU 2767504 C1 RU2767504 C1 RU 2767504C1 RU 2021115800 A RU2021115800 A RU 2021115800A RU 2021115800 A RU2021115800 A RU 2021115800A RU 2767504 C1 RU2767504 C1 RU 2767504C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- switching device
- processing unit
- protective switching
- power transmission
- power line
- Prior art date
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
Description
Изобретение относится к области электротехники и предназначено для защиты линии электропередачи от удалённого короткого замыкания и перегрузок.The invention relates to the field of electrical engineering and is intended to protect a power line from a remote short circuit and overload.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является пункт секционирования до 1 кВ, совмещённый с пунктом учёта электроэнергии и контроля качества электроэнергии, контроля количества и времени отключения напряжения, включающий в себя коммутационный элемент (патент РФ №2731874, МПК Н02В 7/06, опубл. 08.09.2020 Бюл. №25).The closest in technical essence to the proposed invention is a sectioning point up to 1 kV, combined with a point for metering electricity and monitoring the quality of electricity, controlling the amount and time of power outages, including a switching element (RF patent No. 2731874, IPC H02V 7/06, publ. 09/08/2020 Bull. No. 25).
Недостатком известного устройства является ограниченность области применения в связи избыточной сложностью, влекущей за собой удорожание устройства при его применении для защиты линии электропередачи от удалённого короткого замыкания и ограниченность области применения в связи с применением в качестве защитного коммутационного аппарата вакуумного коммутационного элемента. The disadvantage of the known device is the limited scope due to excessive complexity, resulting in an increase in the cost of the device when it is used to protect a power line from a remote short circuit and a limited scope due to the use of a vacuum switching element as a protective switching device.
Задачей предлагаемого изобретения является расширение области применения посредством упрощения устройства, которое приведёт к его удешевлению и посредством обеспечения возможности применения в качестве защитного коммутационного аппарата не только вакуумных коммутационных элементов, но и других аппаратов, а также повышение достоверности выявления причин отключения защитного коммутационного аппарата посредством контроля положения дверцы шкафа устройства. The objective of the invention is to expand the scope of application by simplifying the device, which will lead to its reduction in cost and by providing the possibility of using not only vacuum switching elements, but also other devices as a protective switching device, as well as increasing the reliability of identifying the reasons for turning off the protective switching device by monitoring the position device cabinet doors.
В результате использования предлагаемого изобретения расширяется область применения устройства за счёт упрощения устройства, которое приведёт к его удешевлению и посредством обеспечения возможности применения в качестве защитного коммутационного аппарата не только вакуумных коммутационных элементов, но и других аппаратов, а также повышается достоверность выявления причин отключения защитного коммутационного аппарата за счёт контроля положения дверцы шкафа устройства. As a result of using the proposed invention, the scope of the device is expanded by simplifying the device, which will lead to its reduction in cost and by providing the possibility of using not only vacuum switching elements, but also other devices as a protective switching device, and also increasing the reliability of identifying the reasons for switching off the protective switching device by monitoring the position of the device cabinet door.
Вышеуказанный технический результат достигается тем, что предлагаемое устройство защиты линии электропередачи от удалённых коротких замыканий и перегрузок, включающее в себя коммутационный элемент, согласно изобретению содержит коммутационный элемент, выполняющий функции защитного коммутационного аппарата, устанавливаемый в разрыв линии электропередачи в заданной точке и предназначенный для защиты участка линии электропередачи от токов коротких замыканий и перегрузки, размещённый в щите со степенью защиты, позволяющей использовать его на открытом воздухе, и имеющем возможность крепления на опору линии электропередачи, датчик тока, соединённый с силовой цепью за защитным коммутационным аппаратом и с блоком обработки информации, датчик напряжения, соединённый с силовой цепью до и после защитного коммутационного аппарата и соединённый с блоком обработки информации, датчик положения защитного коммутационного аппарата, соединённый с блоком обработки информации, датчик положения дверцы щита, соединённый с блоком обработки информации, блок обработки информации, соединённый с датчиком тока, датчиком напряжения, датчиком положения защитного коммутационного аппарата, датчиком положения дверцы шкафа, устройством передачи данных, осуществляющий обработку и сопоставление данных, поступающих с указанных датчиков, устройство передачи данных, соединённое с блоком обработки данных и предназначенное для передачи информации, получаемой от блока обработки данных.The above technical result is achieved by the fact that the proposed device for protecting a power line from remote short circuits and overloads, including a switching element, according to the invention, contains a switching element that performs the functions of a protective switching device, installed in a break in the power line at a given point and designed to protect the site power lines from short circuit currents and overload, located in a shield with a degree of protection that allows it to be used outdoors, and having the ability to be mounted on a power line support, a current sensor connected to the power circuit behind the protective switching device and to the information processing unit, sensor voltage connected to the power circuit before and after the protective switching device and connected to the information processing unit, the position sensor of the protective switching device connected to the information processing unit, the switchboard door position sensor, connected to an information processing unit, an information processing unit connected to a current sensor, a voltage sensor, a position sensor of a protective switching device, a cabinet door position sensor, a data transmission device that processes and compares data coming from these sensors, a data transmission device connected to data processing unit and designed to transmit information received from the data processing unit.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, на котором представлена структурная схема устройства защиты линии электропередачи от удалённых коротких замыканий и перегрузок. The essence of the invention is illustrated by a drawing, which shows a block diagram of a power line protection device against remote short circuits and overloads.
Устройство защиты линии электропередачи от удалённых коротких замыканий и перегрузок содержит защитный коммутационный аппарат ЗКА1, щит с возможностью крепления на опору 2, датчик тока ДТ3, датчик напряжения ДН4, датчик положения дверцы щита ДПДЩ5, датчик положения защитного коммутационного аппарата ДП6, блок обработки информации БОИ7, устройство передачи данных УПД8, участок линии электропередачи Участок ЛЭП9, участок линии электропередачи Участок ЛЭП10.The power line protection device against remote short circuits and overloads contains a protective switching device ZKA1, a shield with the possibility of mounting on a support 2, a current sensor DT3, a voltage sensor DN4, a position sensor of the switchboard door DPDSch5, a position sensor of the protective switching device DP6, an information processing unit BOI7, data transmission device UPD8, section of the power line Section of the power line9, section of the power line Section of the power line10.
ЗКА 1 установлен в щите 2 и соединён с участками ЛЭП 9 и 10. ДТ3 соединён с силовой цепью после ЗКА 1 и соединён с БОИ7. ДН4 соединён с силовой цепью перед и после ЗКА 1 и с БОИ7. ДП6 соединён с ЗКА1 и БОИ7. ДПДЩ5 соединён с БОИ7. БОИ7 соединён с ДТ3, ДН4, ДПДЩ5, УПД8. УПД8 соединён с БОИ7.ZKA 1 is installed in shield 2 and connected to sections of power lines 9 and 10. DT3 is connected to the power circuit after ZKA 1 and connected to PU7. DN4 is connected to the power circuit before and after ZKA 1 and to PU7. DP6 is connected to ZKA1 and BOI7. DPShch5 is connected to BOI7. BOI7 is connected to DT3, DN4, DPDSch5, UPD8. UPD8 is connected to PU7.
Устройство защиты линии электропередачи от удалённых коротких замыканий и перегрузок работает следующим образом. The power line protection device against remote short circuits and overloads operates as follows.
Устройство устанавливается в разрыв линии электропередачи в заданном месте, например, на отпайке линии, или в точке, где находится граница чувствительности защитного коммутационного аппарата, установленного в начале линии. При этом ЗКА1 соединяется с участками ЛЭП 9 и 10. При этом зона чувствительности ЗКА1 должна быть более длины участка ЛЭП10 за точкой установки ЗКА1, то есть ЗКА1 должен чувствовать токи короткого замыкания всех возможных видов и перегрузки на участке ЛЭП 10. The device is installed in a break in a power line at a predetermined location, for example, on a branch line, or at a point where the sensitivity limit of a protective switching device installed at the beginning of the line is located. In this case, ZKA1 is connected to sections of power lines 9 and 10. At the same time, the sensitivity zone of ZKA1 must be longer than the length of the section of power lines 10 beyond the installation point of ZKA1, that is, ZKA1 must feel short-circuit currents of all possible types and overload on the section of power line 10.
При появлении тока короткого замыкания на участке ЛЭП 10 за точкой установки ЗКА1, ЗКА1 отключает ток короткого замыкания. ДТ3 контролирует ток, протекающий через ЗКА1, ДН4 контролирует напряжение с обеих сторон от ЗКА1. При протекании тока короткого замыкания через ЗКА1 это будет зафиксировано ДТ3 и информация об этом будет передана в блок обработки информации БОИ7. Отключение ЗКА1 приведёт к исчезновению напряжения после ЗКА1 при его наличии до ЗКА1, что будет зафиксировано ДН4 и информация об этом передана в БОИ7. Датчиком ДП6 будет зафиксировано отключенное состояние ЗКА1. Информация об этом также поступит на БОИ7. В БОИ7 сопоставляется информация, полученная с ДТ3, ДН4, ДП6 и, если данные с датчиков соответствуют указанным выше, то БОИ7 делает вывод, что на участке ЛЭП 9 произошло короткое замыкание и ЗКА1 отключился под его действием. Информация об этом передаётся от БОИ7 в УПД8 и с помощью УПД8 диспетчеру сети. Сообщение может быть передано по любому каналу связи и протоколу, принятому в компании, обслуживающей линию электропередачи, в которой установлено устройство.When a short circuit current appears in the section of the power line 10 beyond the installation point ZKA1, ZKA1 turns off the short circuit current. DT3 controls the current flowing through ZKA1, DN4 controls the voltage on both sides of ZKA1. When a short circuit current flows through ZKA1, this will be recorded by DT3 and information about this will be transmitted to the information processing unit BOI7. Switching off the SKA1 will lead to the disappearance of the voltage after the SKA1 if it is present before the SKA1, which will be recorded by DN4 and information about this will be transferred to the PU7. Sensor DP6 will record the disabled state of ZKA1. Information about this will also go to BOI7. In BOI7, the information received from DT3, DN4, DP6 is compared and, if the data from the sensors correspond to those indicated above, then BOI7 concludes that a short circuit occurred in the section of power line 9 and ZKA1 turned off under its action. Information about this is transmitted from PU7 to UPD8 and with the help of UPD8 to the network manager. The message can be transmitted over any communication channel and protocol accepted by the company serving the power line in which the device is installed.
При появлении тока перегрузки на участке ЛЭП 10 за точкой установки ЗКА1, ЗКА1 отключает ток перегрузки. ДТ3 контролирует ток, протекающий через ЗКА1, ДН4 контролирует напряжение с обеих сторон от ЗКА1. При протекании тока перегрузки через ЗКА1 это будет зафиксировано ДТ3 и информация об этом будет передана в блок обработки информации БОИ7. Отключение ЗКА1 приведёт к исчезновению напряжения после ЗКА1 при его наличии до ЗКА1, что будет зафиксировано ДН4. Информация об этом также поступит на БОИ7. ДП6 зафиксирует изменение положения ЗКА1 на отключенное и передаст эту информацию в БОИ7. В БОИ7 сопоставляется информация, полученная с ДТ3, ДН4, ДП6 и, если данные с датчиков соответствуют указанным выше, то БОИ7 делает вывод, что на участке ЛЭП 10 произошла перегрузка и ЗКА1 отключился под её действием. Информация об этом передаётся от БОИ7 в УПД8 и с помощью УПД8 диспетчеру сети. Сообщение может быть передано по любому каналу связи и протоколу, принятому в компании, обслуживающей линию электропередачи, в которой установлено устройство.When an overload current appears in the section of the power line 10 beyond the installation point ZKA1, ZKA1 turns off the overload current. DT3 controls the current flowing through ZKA1, DN4 controls the voltage on both sides of ZKA1. When an overload current flows through ZKA1, this will be recorded by DT3 and information about this will be transmitted to the information processing unit PU7. Disabling ZKA1 will lead to the disappearance of voltage after ZKA1 if it is present before ZKA1, which will be fixed by DN4. Information about this will also go to BOI7. DP6 will fix the change in the position of SKA1 to disabled and will transfer this information to PU7. In BOI7, the information received from DT3, DN4, DP6 is compared and, if the data from the sensors correspond to those indicated above, then BOI7 concludes that an overload occurred in the section of power line 10 and ZKA1 turned off under its action. Information about this is transmitted from PU7 to UPD8 and with the help of UPD8 to the network manager. The message can be transmitted over any communication channel and protocol accepted by the company serving the power line in which the device is installed.
Если будет зафиксировано исчезновение напряжения за защитным коммутационным аппаратом ЗКА1, но не будет зафиксирован ток короткого замыкания или ток перегрузки, то сигнал с ДН4 поступит на БОИ7 при отсутствии соответствующего сигнала с ДТ3. При этом ДП6 зафиксирует изменение положения ЗКА1 на отключенное и передаст эти данные в БОИ7. Если перед исчезновением напряжения за ЗКА1 дверца шкафа была закрыта, а затем открыта, информация об этом поступит с ДПДЩ5 в БОИ7. БОИ7, сопоставив полученную информацию с ДТ3, ДН4, ДП6, ДПДЩ5, включая последовательность её поступления, делает вывод, что произошло ручное отключение ЗКА1 и передаёт данную информацию, с помощью УПД8 диспетчеру сети. If a voltage failure is detected behind the protective switching device ZKA1, but no short circuit current or overload current is detected, then the signal from DN4 will go to BOI7 in the absence of a corresponding signal from DT3. At the same time, DP6 will record the change in the position of ZKA1 to disabled and transfer this data to PU7. If before the power failure behind ZKA1 the cabinet door was closed and then opened, information about this will come from DPDSch5 to PU7. BOI7, comparing the information received with DT3, DN4, DP6, DPDSh5, including the sequence of its receipt, concludes that a manual shutdown of the ZKA1 has occurred and transmits this information using the UPD8 to the network manager.
Получив информацию об отключении ЗКА1 диспетчер сети оперативно принимает решение о дальнейших действиях, что позволяет сократить время перерыва в электроснабжении потребителей, подключенных к участку ЛЭП 10 за ЗКА1. Также устройство позволяет предотвратить необоснованные перерывы в электроснабжении потребителей, подключенных к участку ЛЭП9 до ЗКА1 и повышает электробезопасность, обеспечивая отключение токов коротких замыканий при возникновении замыканий на участке ЛЭП10. Возможность ручного отключения ЗКА1 позволяет сократить перерывы в электроснабжении потребителей, подключенных к участку ЛЭП9 при плановом ремонте и обслуживании участка ЛЭП10 за ЗКА1.Having received information about the disconnection of ZKA1, 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 power line 10 behind ZKA1. Also, the device helps to prevent unreasonable interruptions in the power supply of consumers connected to the PTL9 section to ZKA1 and increases electrical safety by ensuring that short-circuit currents are turned off in the event of short circuits in the PTL10 section. The possibility of manual shutdown of ZKA1 allows to reduce interruptions in the power supply of consumers connected to the PTL9 section during scheduled repairs and maintenance of the PTL10 section behind ZKA1.
Предлагаемое устройство позволяет осуществить защиту линии электропередачи от удалённого короткого замыкания и перегрузки за счёт отключения удалённого короткого замыкания или перегрузки без отключения всей линии электропередачи и обеспечивает информирование диспетчера сети об отключении защитного коммутационного аппарата с указанием причин отключения. Также устройство повышает наблюдаемость электрической сети и её управляемость, сокращает время перерывов в электроснабжении потребителей при аварийных отключениях и при плановом обслуживании линии электропередачи.The proposed device allows you to protect the power line from a remote short circuit and overload by disconnecting a remote short circuit or overload without disconnecting the entire power line and informs the network manager about the shutdown of the protective switching device, indicating the reasons for the shutdown. Also, the device 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 transmission line.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021115800A RU2767504C1 (en) | 2021-06-02 | 2021-06-02 | Device for protection of power transmission line against remote short circuits and overloads |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021115800A RU2767504C1 (en) | 2021-06-02 | 2021-06-02 | Device for protection of power transmission line against remote short circuits and overloads |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2767504C1 true RU2767504C1 (en) | 2022-03-17 |
Family
ID=80737093
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021115800A RU2767504C1 (en) | 2021-06-02 | 2021-06-02 | Device for protection of power transmission line against remote short circuits and overloads |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2767504C1 (en) |
Citations (4)
| 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 |
-
2021
- 2021-06-02 RU RU2021115800A patent/RU2767504C1/en active
Patent Citations (4)
| 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 |
|---|---|---|
| US6459998B1 (en) | Sensing downed power lines | |
| KR100903149B1 (en) | Monitoring device for trip circuit of circuit breaker | |
| CN109884521A (en) | A kind of circuit-breaker switching on-off control loop template monitoring, alarming circuit | |
| US10732223B2 (en) | Circuit breaker health monitoring | |
| CN113049901A (en) | Electrical control and protection device | |
| WO2018131797A1 (en) | Real-time detection/recovery system of power line failure in power distribution system and construction method therefor | |
| US5543995A (en) | Method and apparatus for protecting a power transmission line | |
| CN112117735A (en) | Arc protection system and control method thereof | |
| KR100920946B1 (en) | Apparatus and method for fault detection and fault location decision on a distribution line using load current | |
| RU2767504C1 (en) | Device for protection of power transmission line against remote short circuits and overloads | |
| RU2767502C1 (en) | Device for protection of power transmission line against remote short circuit | |
| KR101101981B1 (en) | Circuit breaker for surge protective device | |
| GB2462001A (en) | Fault detection and restoration system | |
| 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 | |
| RU2767501C1 (en) | Power line partitioning device | |
| RU2764280C1 (en) | Method for protecting a power line from a remote short circuit and informing a network manager about disconnecting a protective switching device | |
| KR20120126344A (en) | Distribution line purpose T branched type circuit breaker | |
| CN105655979A (en) | Device capable of distinguishing overcurrent and overload protection action signals of high-voltage motor and method | |
| Rintamaki et al. | Communicating line differential protection for urban distribution networks | |
| RU2189681C1 (en) | Factory-assembled transformer substation | |
| US11431161B2 (en) | Electric power distribution sectionalizing in high-risk areas using wireless fault sensors | |
| JPH05122835A (en) | Reverse power flow preventer for power system | |
| JP2005006417A (en) | Lightning stroke protective device | |
| RU2189680C2 (en) | Factory-assembled switch gear | |
| CN219420291U (en) | GIS auxiliary protection system based on arc light criterion |