Способ защиты линии электропередачи от удалённого короткого замыкания и информирования диспетчера сети об отключении защитного коммутационного аппарата от действия короткого замыкания или по иной причине Российский патент 2021 года по МПК G01R31/52 G01R31/08 

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для защиты линии электропередачи от удалённого короткого замыкания.

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).

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.

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.

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.

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 максимального 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, датчиком положения, с помощью которых контролируют ток, протекающий через защитный коммутационный аппарат, и напряжение с обеих сторон от защитного коммутационного аппарата, а также положение 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 фиксируют с помощью датчика положения факт отключения 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 и фиксации отключения защитного коммутационного аппарата датчиком положения, делают вывод о том, что отключение защитного коммутационного аппарата произошло не по причине короткого замыкания, а, например, вручную, сообщение об этом отправляют по каналу связи диспетчеру сети.

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, датчик положения ДП5, блок обработки информации БОИ6, канал связи 7, диспетчер сети 8, точка короткого замыкания 9, точка короткого замыкания 10, линия электропередачи ЛЭП 11. Также на чертеже показаны зоны чувствительности ЗКА1 (LчувЗКА1) и ЗКА2 (LчувЗКА2).

Способ реализуется следующим образом.

Определяется расстояние по длине ЛЭП11 от ЗКА1 до максимально удалённой точки короткого замыкания, в которой обеспечивается чувствительность ЗКА1 к коротким замыканиям. На этом расстоянии, или несколько меньшем, устанавливают в ЛЭП11 ЗКА2, который контролирует ток в линии. При этом зона чувствительности ЗКА2 должна быть более длины ЛЭП11 за точкой установки ЗКА2, то есть ЗКА2 должен чувствовать токи короткого замыкания всех возможных видов в точках от К9 до К10.

При появлении тока короткого замыкания в ЛЭП11 за точкой установки ЗКА2 данное устройство отключает ток короткого замыкания, защищая таким образом ЛЭП11 от удалённых коротких замыканий. ДТ3 контролирует ток, протекающий через ЗКА2, ДН4 контролирует напряжение с обеих сторон от ЗКА2, ДП5 контролирует положение ЗКА2. При протекании тока короткого замыкания через ЗКА2 это будет зафиксировано ДТ3 и информация об этом будет передана в блок обработки информации БОИ6. Отключение ЗКА2 приведёт к исчезновению напряжения после ЗКА2 при его наличии до ЗКА2, что будет зафиксировано ДН4. Информация об этом также поступит на БОИ6. Факт отключения ЗКА2 фиксируется также ДП5, который также передаёт информацию в БОИ6. В БОИ6 сопоставляется информация, полученная с ДТ3, ДН4, ДП5 и, если данные с датчиков соответствуют указанным выше, то БОИ6 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 ЛЭП11.

Если будет зафиксировано датчиком ДП5 отключение ЗКА2 при отсутствии факта протекания через ЗКА2 тока короткого замыкания, то есть при отсутствии соответствующего сигнала с ДТ3, но при исчезновении напряжения за защитным коммутационным аппаратом, сигнал о чём поступит с ДН4, то БОИ6, сопоставив данную информацию с ДТ3, ДН4 и ДП5 то БОИ6 по каналу связи передаёт сообщение диспетчеру сети об отключении ЗКА2 не вследствие тока короткого замыкания, а по иной причине.

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 ЛЭП11 за ЗКА2. Также способ позволяет предотвратить необоснованные перерывы в электроснабжении потребителей, подключенных к участку ЛЭП11 до ЗКА2 и повышает электробезопасность, обеспечивая отключение токов коротких замыканий при возникновении замыканий на любом участке ЛЭП11. Возможность ручного отключения ЗКА2 позволяет сократить перерывы в электроснабжении потребителей, подключенных к ЛЭП11 до ЗКА2 при плановом ремонте и обслуживании участка ЛЭП11 за ЗКА2.

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.

Использование: в области электротехники. Технический результат – обеспечение возможности защиты линии электропередачи от удалённого короткого замыкания на участке линии электропередачи за точкой установки защитного коммутационного аппарата. Согласно способу контролируют ток в линии электропередачи и определяют максимальное расстояния от защитного коммутационного аппарата, установленного в начале линии до максимально удалённой точки, в которой обеспечивается его чувствительность к коротким замыканиям. На этом или несколько меньшем расстоянии устанавливают защитный коммутационный аппарат с чувствительностью к коротким замыканиям на всей последующей длине линии электропередачи. При возникновении короткого замыкания осуществляют защитное отключение. По совокупности фактов протекания или отсутствия тока короткого замыкания через защитный коммутационный аппарат и исчезновения напряжения за точкой его установки, а также факта отключения делают вывод об отключении защитного коммутационного аппарата вследствие тока короткого замыкания или вручную и отправляют сообщение диспетчеру сети. 1 ил.

Способ защиты линии электропередачи от удалённого короткого замыкания, заключающийся в контроле тока в линии электропередачи и определении максимального 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, датчиком положения, с помощью которых контролируют ток, протекающий через защитный коммутационный аппарат, и напряжение с обеих сторон от защитного коммутационного аппарата, а также положение 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 фиксируют с помощью датчика положения факт отключения 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 и фиксации отключения защитного коммутационного аппарата датчиком положения делают вывод о том, что отключение защитного коммутационного аппарата произошло не по причине короткого замыкания, а, например, вручную, сообщение об этом отправляют по каналу связи диспетчеру сети.