Способ цифровой дистанционной защиты линии электропередачи Российский патент 2024 года по МПК H02H3/40 

Описание патента на изобретение RU2811565C1

Изобретение относится к электротехнике, в частности к способам защиты воздушных линий электропередачи (ВЛЭП), основанным на дистанционном принципе.

Неисправности в измерительных цепях напряжения, подводимых к устройствам релейной защиты (обрывы, короткие замыкания), могут приводить как к отказу, так и к излишнему срабатыванию определенных функций защиты, связанных с измерением напряжения. В частности, обрыв цепей напряжения во многих случаях, особенно при протекании токов нагрузки ВЛЭП, приводит к срабатыванию отдельных ступеней дистанционной защиты, воспринимающей исчезновение напряжения, как короткое замыкание (К3) на ВЛЭП вблизи места установки защиты.

Известен способ контроля вторичной цепи измерительного трансформатора в электроэнергетической системе [Патент РФ на изобретение № 2469342, МПК G01R 31/06, опубл. 10.12.2012 Бюл. № 34], в которой измерительный трансформатор соединен с компонентом электроэнергетической системы, включающий этапы, на которых: обнаруживают возмущения сигнала от измерительного трансформатора с помощью защитного интеллектуального электронного устройства (ИЭУ), которое подключено к вторичной цепи измерительного трансформатора и защищает компонент электроэнергетической системы; и определяют, произошла ли неисправность во вторичной цепи измерительного трансформатора, в соответствии с результатом обнаружения нарушения режима работы, полученным от защитного ИЭУ, и другим результатом обнаружения нарушения, полученным по меньшей мере от одного другого защитного ИЭУ, при этом указанные другие защитные ИЭУ являются защитными ИЭУ, подключенными к другим вторичным цепям измерительного трансформатора или к вторичным цепям другого измерительного трансформатора, соединенного с указанным компонентом электроэнергетической системы, а защитные ИЭУ, подключенные к другим измерительным трансформаторам, соединенным с другими компонентами электроэнергетической системы, подключены к той же электрической шине, с которой соединен указанный компонент электроэнергетической системы.

Известный способ позволяет только определить неисправность во вторичной цепи измерительного трансформатора напряжения, но не позволяет обеспечить правильное функционирование дистанционной защиты при неисправности в цепях напряжения в условиях короткого замыкания.

Известен способ, реализованный в устройстве адаптивной дистанционной защиты линии электропередачи [Патент РФ на полезную модель №166909, МПК H02H 7/26, G01R 31/08, опубл. 10.12.2016 Бюл. № 34]. Микропроцессорное устройство релейной защиты на переменном и постоянном оперативном токе для воздушных линий 110-220 кВ, содержит трансформаторы тока (по числу фаз), трансформатор тока нулевой последовательности, трансформаторы напряжения (по числу фаз), трансформаторы напряжения разомкнутого треугольника, преобразователи ток-напряжение (по числу трансформаторов тока), преобразователи напряжение-напряжение (по числу трансформаторов напряжения), модуль питания, первую ступень дистанционной защиты, вторую ступень дистанционной защиты, третью ступень дистанционной защиты, блокировку при качаниях, схему «ИЛИ», блокировку при неисправностях цепей напряжения, схему «И», блок отключения выключателя, причем трансформаторы тока и напряжения соединены с первыми входами преобразователей ток-напряжение и напряжение-напряжение соответственно, блокировки при качаниях, блокировки при неисправностях цепей напряжения, а вторые входы - с первым выходом модуля питания, первые выходы первой ступени дистанционной защиты, второй ступени дистанционной защиты и третьей ступени дистанционной защиты соединены с входами схемы «ИЛИ», выход которой соединен с первым входом схемы «И», выход блокировки при качаниях соединен с вторым входом схемы «И», выход блокировки при неисправностях цепей напряжения соединен с третьим входом схемы «И», выход схемы «И» соединен с входом блока отключения выключателя.

Согласно предложению для повышения чувствительности защиты, для исключения мертвой зоны при близких трехфазных коротких замыканиях, для упрощения процедуры расчета уставок защиты вводятся блоки расчета отношения мощности для каждой из ступеней защиты, причем первый выход преобразователей ток-напряжение и напряжение-напряжение соединен с входом блока расчета отношения мощности, а выходы блоков расчета отношения мощности соединены с соответствующими входами ступеней защит.

В состав устройства, реализующего способ адаптивной дистанционной защиты линии электропередачи, входит блокировка при неисправностях цепей напряжения. Поэтому известный способ позволяет определить неисправность во вторичной цепи измерительного трансформатора напряжения, но не позволяет обеспечить правильное функционирование дистанционной защиты при неисправности в цепях напряжения в условиях короткого замыкания.

Наиболее близким техническим решением к предполагаемому изобретению является способ фиксации неисправности в цепях напряжения цифровой релейной защиты [Шнеерсон Э.М. Цифровая релейная защита. - М.: Энергоатомиздат, 2007. с. 476-479].

В основу функционирования способа фиксации неисправности в цепях напряжения цифровой релейной защиты положено принципиальное отличие режима повреждения цепей напряжения от режима КЗ, заключающееся в том, что возникновение К3 сопровождается скачкообразным изменением тока, измеряемого защитой.

Способ фиксации неисправности в цепях напряжения цифровой дистанционной защиты, в котором по мгновенным фазным значениям тока и напряжения рассчитывают действующие значения фазных токов и напряжений, а также действующее значение напряжения обратной последовательности, проверяют исполнение следующих условий: превышение порога по приращению любого из действующих значений фазных токов в заданном временном интервале; нахождение максимального из действующих значений фазных токов ниже порога, соответствующего максимальному действующему значению рабочего тока; нахождение минимального из действующих значений фазных токов выше порога, соответствующего минимальному действующему значению тока функционирования дистанционной защиты; одновременное снижение трех действующих значений фазных напряжения ниже порога, соответствующего обрыву трех фаз; превышение действующим значением напряжения обратной последовательности порога, соответствующего несимметричному повреждению цепей напряжения, связанному с обрывом одной или двух фаз,

причем при выявлении скачкообразного повышения хотя бы одного из действующих значений фазных токов, а также превышения действующим значением одного из фазных токов с определенным запасом действующего значения тока в максимальном режиме нагрузки разрешают действие дистанционной защиты на время, соответствующее длительности существования короткого замыкания, блокируют дистанционную защиту и сигнализируют о неисправности в цепях напряжения при превышении порога действующим значением напряжения обратной последовательности или одновременном снижении порога действующими значениями трех фаз напряжения в сочетании с превышением действующими значениями фазных токов минимального действующего значения тока функционирования дистанционной защиты, сигналы блокирования и сигнализации о неисправности в цепях напряжения удерживают до восстановления симметрии напряжения или отключения линии электропередачи.

Способ-прототип позволяет определить неисправность во вторичной цепи измерительного трансформатора напряжения, разрешить действие дистанционной защиты на время, соответствующее длительности существования короткого замыкания, но не позволяет обеспечить правильное функционирование дистанционной защиты при неисправности в цепях напряжения в условиях короткого замыкания.

Обеспечение правильного функционирования цифровой дистанционной защиты при повреждениях во вторичной цепи измерительного трансформатора напряжения может быть достигнуто за счет использования информации о мгновенных значениях токов и дополнительной информации.

Для наиболее общего случая ВЛЭП с двухсторонним питанием (фиг. 1) в качестве такой дополнительной информации выступают значения модулей ЭДС ǀЕs1ǀ и ǀЕs2ǀ по концам ВЛЭП, комплексные сопротивления источников, а также параметры ВЛЭП и обходных связей. В ходе вычислений требуется переход от действующих к комплексным значениям токов и напряжений. Поясним процесс восстановления мгновенных значений фазных напряжений примером расчетов.

На фиг. 1 изображены схема замещения ВЛЭП в режиме КЗ (фиг. 1а), а также векторные диаграммы (фиг. 1б, в), характеризующие соотношения токов и напряжений. Здесь введены следующие обозначения: Еs1, Еs2, Zs1, Zs2 – ЭДС и собственные сопротивления источников по концам ВЛЭП; Uн, Iн – напряжение и ток нагрузки; U, I – напряжение и ток в месте установки защиты; Uав, Iав – чистоаварийные напряжение и ток, Uав = UнU, Iав = IIн; Uк_н – напряжение в точке КЗ; ZL – сопротивление ВЛЭП; L – длина ВЛЭП; n – относительное расстояние до места повреждения; Zобх – комплексное сопротивление обходных связей.

Отметим, что значения модулей токов ǀIǀ, ǀIнǀ (фиг. 1б, в) могут быть определены по данным их мгновенных значений. Фазовый угол между напряжением U и током I неизвестен.

В зависимости от режима функционирования ВЛЭП, связанного с прямой или обратной передачей мощности (фиг. 2 а, б) при КЗ характерны два варианта распределения токов и напряжений (фиг. 2 в, г). Однако расчеты для обоих случаев аналогичны, поэтому в дальнейших пояснениях остановимся на варианте (фиг. 1б).

Реализуем поэтапный расчет параметров токов и напряжений, включающий:

1. Определение углов α1, α2, δ треугольника ∆АВС (фиг. 1 б).

Стороны треугольника ∆АВС соответствуют значениям

ǀАСǀ = ǀЕs1ǀ, ǀВСǀ = ǀЕs2ǀ, ǀАВǀ = ǀUdǀ = ǀZsumIн_эквǀ,

где с учетом параллельно включенных сопротивлений ZL и Zобх имеем

Z sum = [Zs1 + Zs2 + ZLZобх / (ZL + Zобх)], Iн_экв = Iн / ǀKiǀ, Ki = Zобх / (ZL + Zобх),

причем при Zобх >> ZL коэффициент ǀKiǀ = 1.

Расчет углов α1, α2, δ выполним с использованием теоремы косинусов, из которой (фиг. 1 б) следует

α 1 = arccos [(ǀАВǀ2 + ǀАСǀ2 − ǀВСǀ2) / (2⋅ǀАВǀ⋅ǀАСǀ)] =

arccos [(ǀZsumIн_эквǀ2 + ǀЕs1ǀ2 − ǀЕs2ǀ2) / (2⋅ǀZsumIн_эквǀ⋅ǀЕs1ǀ)];

α 2 = arccos [(ǀАВǀ2 + ǀВСǀ2 − ǀАСǀ2) / (2⋅ǀАВǀ⋅ǀАСǀ)] =

arccos [(ǀZsumIн_эквǀ2 + ǀЕs2ǀ2 − ǀЕs1ǀ2) / (2⋅ǀZsumIн_эквǀ⋅ǀЕs2ǀ)];

δ = 180° − α1 − α2 или δ = arccos [(ǀЕs1ǀ2 + ǀЕs2ǀ2 − ǀZsumIн_эквǀ2) / (2⋅ǀЕs1ǀ⋅ǀЕs2ǀ)].

2. Вычисление угла β треугольника ΔВСD (фиг. 3).

Определим длину отрезка ǀВDǀ с учетом параллельного включения сопротивлений ZL и Zобх

ǀВDǀ = ǀАВǀ⋅ǀKzǀ = ǀZsumIн_эквǀ⋅ǀKzǀ,

где ǀKzǀ = ǀ[Zs2 + ZLZобх / (ZL + Zобх)] / [Zs1 + Zs2 + ZLZобх / (ZL + Zобх)]ǀ.

Определяем длину отрезка ǀСDǀ по теореме косинусов, соответствующую модулю напряжения ǀUнǀ в доаварийном режиме. Ввиду повреждения цепей напряжения, напряжение ǀUнǀ подлежит расчету

ǀUнǀ = ǀСDǀ = sqrt (ǀВDǀ2 + ǀВCǀ2 − 2⋅ǀВDǀ⋅ǀВCǀ⋅сos α2) =

= sqrt (ǀZsumIн_эквǀ2⋅ǀKzǀ2 + ǀЕs2ǀ2 − 2⋅ǀZsumIн_эквǀ⋅ǀKzǀ⋅ǀЕs2ǀ⋅сos α2),

где sqrt (⋅) – функция квадратного корня.

Таким образом, по теореме косинусов угол β треугольника ∆ВСD равен

β = arccos [(ǀСDǀ2 + ǀВCǀ2 − ǀВDǀ2) / (2⋅ǀСDǀ⋅ǀВCǀ)] =

=arccos [(ǀUнǀ2Еs2ǀ2 − ǀZsumIн_эквǀ2⋅ǀKzǀ2) / (2⋅ǀUнǀ⋅ǀЕs2ǀ)].

3. Расчет комплексного вектора тока I с учетом соотношения фаз векторной диаграммы (фиг. 4). Выберем прямую, соединяющую точки В и С, в качестве опорной, относительно которой будет производиться вычисление углов.

Исходя из соотношений векторов (фиг. 4), угол υ можно определить следующим образом

Выполним расчет угла λ в соответствии с выражением

Определим вектор тока нагрузки Iн, как

В последнем выражении принято, что угол вектора Ud равен нулю, поскольку именно от этого вектора производится отсчет угла λ. Отметим, что на векторной диаграмме (фиг. 4) ток Iн изображен отстающим от вектора напряжения Ud, поэтому угол λ определяется выражением (*).

Произведем расчет вектора тока нагрузки Iн с учетом векторной диаграммы (фиг. 4). Воспользуемся модульным значением ǀIнǀ, которое может быть получено в результате цифровой обработки мгновенных значений тока а доаварийном режиме, тогда

I н = ǀIнǀ⋅exp [j⋅(υλ)].

Учитывая соотношение векторов токов I и Iн (фиг. 4), определим вектор

I = ǀIǀ⋅exp [j⋅(υλϕ)].

Отметим, что приведенные выше математические выкладки были сформированы для прямой последовательности, таким образом были получены токи прямой последовательности I1 и Iн1.

4. Расчет токов обратной и нулевой последовательностей.

Считаем, что по результатам цифровой обработки мгновенных значений токов КЗ и доаварийном получаем модули токов ǀI1ǀ, ǀI2ǀ, ǀI0ǀ и ǀIн1ǀ, ǀIн2ǀ, ǀIн0ǀ, а также соотношение фазовых углов между указанными токами: ф1,2, ф1,0, фн1,2, фн1,0. Тогда для векторов токов обратной и нулевой последовательностей можно записать

I 2 = ǀI2ǀ⋅exp [j⋅(ф1,2 + ψ)]; I0 = ǀI0ǀ⋅exp [j⋅(ф1,0 + ψ)];

I н 2 = ǀIн2ǀ⋅exp [j⋅(фн1,2+ ψ')]; Iн0 = ǀ Iн0ǀ⋅exp [j⋅(фн1,0 + ψ')],

где ψ = (υλϕ) – аргумент тока I1, ψ' = (υλ) – аргумент тока Iн1.

5. Вычисление фазных токов и симметричных составляющих чистоаварийных токов.

I а = I0 + I1 + I2; Ib = I0 + a2I1 + aI2; Ic = I0 + aI1 + a2I2;

I на = Iн0 + Iн1 + Iн2; Iнb = Iн0 + a2Iн1 + aIн2; Iнc = Iн0 + aIн1 + a2Iн2;

I ав 1 = I1Iн1; Iав2 = I2Iн2; Iав0 = I0Iн0.

6. Определение симметричных составляющих чистоаварийных напряжений.

Рассчитываем коэффициенты токораспределения для симметричных составляющих: прямой последовательности: Ki1 = Zобх1 / (Zобх1 + ZL1), при больших Zобх1>> ZL1, Ki1 = 1;

обратной последовательности: Ki2 = Zобх2 / (Zобх2 + ZL2), при больших Zобх2>> ZL2, Ki2 = 1;

нулевой последовательности: Ki0 = Zобх0 / (Zобх0 + ZL0), при больших Zобх0>> ZL0, Ki0 = 1;

По полученным коэффициентам токораспределения симметричных составляющих и сопротивлениям системы со стороны места установки защиты (фиг. 1а) вычисляем чистоаварийные напряжения

U ав 1 = Zs11Ki1Iав1; Uав2 = Zs12Ki2Iав2; Uав0 = Zs10Ki0Iав0.

7. Расчет симметричных и фазных составляющих напряжений.

U 1 = Uн1 + Uав1; U2 = Uав2; U0 = Uав0.

U а = U0 + U1 + U2; Ub = U0 + a2U1 + aU2; Uc = U0 + aU1 + a2U2.

Таким образом, в результате реализации этапов 1 - 7 получены комплексные значения фазных напряжений. По комплексным значениям вычисляются мгновенные значения, необходимые для восстановления нормального функционирования дистанционной защиты при неисправности в цепях напряжения в условиях короткого замыкания.

Задача изобретения состоит в разработке способа дистанционной защиты, обеспечивающего правильное функционирование дистанционной защиты при неисправности в цепях напряжения в условиях короткого замыкания.

Поставленная задача достигается способом цифровой дистанционной защиты линии электропередачи, в котором по мгновенным фазным значениям тока и напряжения рассчитывают действующие значения фазных токов и напряжений, а также действующее значение напряжения обратной последовательности, проверяют исполнение следующих условий: превышение порога по приращению любого из действующих значений фазных токов в заданном временном интервале; нахождение максимального из действующих значений фазных токов ниже порога, соответствующего максимальному действующему значению рабочего тока; нахождение минимального из действующих значений фазных токов выше порога, соответствующего минимальному действующему значению тока функционирования дистанционной защиты; одновременное снижение трех действующих значений фазных напряжения ниже порога, соответствующего обрыву трех фаз; превышение действующим значением напряжения обратной последовательности порога, соответствующего несимметричному повреждению цепей напряжения, связанному с обрывом одной или двух фаз, причем при выявлении скачкообразного повышения хотя бы одного из действующих значений фазных токов, а также превышения действующим значением одного из фазных токов с определенным запасом действующего значения тока в максимальном режиме нагрузки разрешают действие дистанционной защиты на время, соответствующее длительности существования короткого замыкания, блокируют дистанционную защиту и сигнализируют о неисправности в цепях напряжения при превышении порога действующим значением напряжения обратной последовательности или одновременном снижении порога действующими значениями трех фаз напряжения в сочетании с превышением действующими значениями фазных токов минимального действующего значения тока функционирования дистанционной защиты, сигналы блокирования и сигнализации о неисправности в цепях напряжения удерживают до восстановления симметрии напряжения или отключения линии электропередачи.

Согласно предложения при разрешении действия дистанционной защиты на время, соответствующее длительности существования короткого замыкания, производят отключения от дистанционной защиты входов, обеспечивающих подачу мгновенных значений напряжения при неисправности в цепях напряжения, вычисляют по мгновенным значениям тока фаз, а также информации о параметрах источников по концам линии электропередачи, обходных связей линии электропередачи и самой линии электропередачи, мгновенные значения напряжений фаз, подают вычисленные мгновенные значения напряжений фаз на входы дистанционной защиты для обеспечения ее функционирования при коротком замыкании.

На фиг. 1 представлены схема замещения поврежденной ВЛЭП с двухстороннем питании (фиг. 1а) в режиме КЗ, а также векторные диаграммы (фиг. 1 б, в), характеризующие распределение токов и напряжений.

На фиг. 2 изображены векторные диаграммы токов и напряжений при КЗ на ВЛЭП, в различных режимах передачи мощности.

На фиг. 3 приведена векторная диаграмма напряжений, поясняющая выполнение расчетов.

На фиг. 4 приведена векторная диаграмма напряжений и токов, поясняющая выполнение расчетов.

На фиг. 5 представлена структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ цифровой дистанционной защиты линии электропередачи.

Воздушная линия электропередачи (фиг. 1) имеет длину L и соединяет шины 5 и 6 двух систем 1 и 2, системы имеют соответствующие собственные сопротивления 3 и 4. На ВЛЭП показано КЗ в точке 9, а также сопротивления ВЛЭП слева 7 и справа 8 от места КЗ. Между шинами 5 и 6 помимо ВЛЭП существуют обходные связи с общим комплексным сопротивлением Zобх (10).

Устройство, реализующее способ дистанционной защиты (фи. 5), содержит: вычислители действующих значений напряжения 11 и тока 12; блоки пусковых органов по напряжению 13 и току 14; блок логики 15; вычислитель 16; коммутатор 17; дистанционную защиту 18.

Способ цифровой дистанционной защиты линии электропередачи реализуется следующим образом.

На вход устройства (фиг. 5) поступают мгновенные значения токов и напряжений фаз. Мгновенные значения токов фаз поступают на входы дистанционной защиты 18, вычислителя 16 и вычислителя действующих значений тока 12. Мгновенные значения напряжений фаз поступают на входы коммутатора 17 и вычислителя действующих значений напряжения 11.

На основе мгновенных значений вычислители 11 и 12 производят расчет действующих значений соответственно напряжений и токов фаз, которые подаются на блоки пусковых органов по напряжению 13 и току 14. Функционирование пусковых органов по напряжению 13 и току 14 аналогично способу прототипу [Шнеерсон Э.М. Цифровая релейная защита. -М.: Энергоатомиздат, 2007. с. 476 – 479.]

Пусковые органы по току (блок 14) достаточно чувствительны и выявляют скачкообразные повышения токов фаз во всем диапазоне возможных токов КЗ. При запуске хотя бы одного из пусковых органов, фиксирующих резкое возрастание тока фазы во времени, с выхода блока 14 выдается сигнал на вход блока логики 15 длительностью приблизительно 10 секунд (с запасом по отношению к возможной длительности существования КЗ), при этом:

- запрещается блокировка дистанционной защиты 18;

- выдается сигнал с выхода блока логики 15 на вычислитель 16 для расчета мгновенных значений напряжения фаз;

- выдается сигнал с блока логики 15 на коммутатор 17 для подключения выходов вычислителя 16 мгновенных значений напряжения фаз ко входам дистанционной защиты 18;

- выдается сигнал с блока логики 15 на дистанционную защиту 18 для обеспечения ее нормального функционирования в режиме КЗ.

В состав блока 14 также входят пусковые органы, реагирующие на превышение с определенным запасом тока в режиме максимальной нагрузки. При таком превышении также формируется сигнал с выходов блока 14 и блока логики 15 на деблокирование дистанционной защиты 18 и обеспечение ее нормальное функционирование с учетом задействования вычислителя 16 и коммутатора 17.

Дополнительно в состав блока 14 входит пусковой орган, контролирующий минимальный уровень протекания тока. Такой пусковой орган необходим для предотвращения возникновения блокирующих сигналов при отключенном выключателе ВЛЭП, когда отсутствие напряжения на входе дистанционной защиты будет восприниматься как неисправность. При этом сигнал с выхода блока 14 также выдается на вход блока логики 15.

При «несимметричном» обрыве цепей напряжения возникает напряжение обратной последовательности и задействуется соответствующий пусковой орган блока 13. Его действие через блок логики на блокирование дистанционной защиты 18 осуществляется только при условии, если:

- рабочий ток ВЛЭП превышает минимальные порог, составляющий 5% от номинального тока (блок 14);

- отсутствует срабатывание пусковых органов, связанных со скачком одного из фазных токов (блок 14);

- фазные токи имеют значения, меньше значения максимального тока в режиме нагрузки (блок 14).

При трехфазном обрыве цепей напряжения несимметрия напряжения отсутствует. Поэтому в состав блока 13 входит пусковой орган, который реагирует на одновременное снижение напряжения трех фаз ниже порога (близкого к нулевому значению) с последующей выдачей блокирующего сигнала через блок логики 15.

Следует отметить, что блокирующий сингал с выхода блока логики самоудерживается до восстановления симметрии напряжения или же отключения ВЛЭП (исчезновения тока на входах блока 14). Самоудержание необходимо во избежание снятия блокирующего сигнала с дистанционной защиты 18 при скачкообразном изменении тока, вызванным, например, коммутацией нагрузки в сети.

В условиях КЗ при срабатывании пусковых органов по току блока 14, а также выдачи сигнала деблокирования дистанционной защиты 18 блоком 15 логики, запускается поэтапный расчет вычислителем 16 мгновенных значений напряжения по мгновенным значениям тока, поступающим на входы вычислителя 16.

Перед началом функционирования устройства (фиг. 5), реализующего способ цифровой дистанционной защиты, через вход вычислителя 16 загружаются параметры, необходимые для проведения расчетов мгновенных значений напряжения, в число которых входят: модули ЭДС и комплексные сопротивления источников по концам ВЛЭП; значения комплексных сопротивлений ВЛЭП и ее обходных связей; комплексные значения коэффициентов токораспределения и распределения сопротивлений и другие параметры.

Вычислитель 16 производит расчеты (например, по приведенным выше математическим выражениям), в результате которых формируются мгновенные значения напряжений фаз и поступают с выходов вычислителя 16 на входы коммутатора 17. По управляющему сигналу (сигналу деблокирования дистанционной защиты 18) коммутатор 17 подключает выходы вычислителя 16 вычисленных мгновенных значений напряжений фаз ко входам дистанционной защиты 18, тем самым обеспечивая ее функционирование при КЗ в условиях неисправностей во вторичной цепи измерительного трансформатора напряжения.

Таким образом, подачей вычисленных мгновенных значений напряжений фаз с выходов вычислителя 16 на входы дистанционной защиты 18 достигается задача изобретения - обеспечение правильного функционирования дистанционной защиты при неисправности в цепях напряжения в условиях короткого замыкания.

Похожие патенты RU2811565C1

название год авторы номер документа
Способ одностороннего определения места повреждения линии электропередачи 2023
  • Куликов Александр Леонидович
  • Колобанов Петр Алексеевич
  • Лоскутов Антон Алексеевич
  • Севостьянов Александр Александрович
RU2813460C1
УСТРОЙСТВО ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО-ФАЗНОЙ ВЫСОКОЧАСТОТНОЙ ЗАЩИТЫ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ С ДВУХСТОРОННИМ ПИТАНИЕМ И ДАЛЬНЕГО РЕЗЕРВИРОВАНИЯ РЕЛЕЙНЫХ ЗАЩИТ И КОММУТАЦИОННЫХ АППАРАТОВ ПОДСТАНЦИЙ, ПОДКЛЮЧЕННЫХ К ОТВЕТВЛЕНИЯМ 2012
  • Кужеков Станислав Лукьянович
  • Кужеков Сергей Станиславович
  • Дегтярев Андрей Александрович
  • Куров Николай Николаевич
  • Ольшанский Григорий Григорьевич
  • Трясцин Артем Дмитриевич
RU2498471C1
СПОСОБ ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНО-ФАЗНОЙ ЗАЩИТЫ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ 2003
  • Дони Н.А.
  • Дони А.Н.
  • Дони К.Н.
  • Левиуш А.И.
RU2237331C1
Способ контроля исправности соединительных проводов продольной дифференциально-фазной защиты линий электропередачи 1984
  • Костерин Владимир Александрович
  • Яриз Николай Алексеевич
SU1229880A1
Устройство для дистанционной защиты шестифазной линии электропередачи 1980
  • Гуров Николай Сергеевич
  • Чувычин Владимир Николаевич
SU904073A1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫЯВИТЕЛЬНОГО ПРИЗНАКА КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ НА ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ ПРИ ПЕРЕГРУЗКЕ, КАЧАНИИ И АСИНХРОННОМ РЕЖИМЕ В ЭНЕРГОСИСТЕМЕ 2008
  • Мамаев Виктор Александрович
  • Седова Ирина Юрьевна
RU2389116C1
Устройство для аифференциальнофазной высокочастотной защиты линии электропередачи с ответвлениями 1976
  • Цветков Александр Петрович
  • Гречухин Владимир Николаевич
SU657511A1
Блок управления для устройства дифференциально-фазной защиты электроустановки 1989
  • Макеев Александр Николаевич
SU1677763A2
Устройство для определения вида повреждения в секционированной электропередаче переменного тока сверхвысокого напряжения с блоками релейной защиты и автоматики 1986
  • Лысков Юрий Иосифович
  • Онучин Владимир Алексеевич
  • Лосев Семен Борисович
  • Ильиничнин Владимир Васильевич
SU1392609A1
Способ автоматического повторного включения кабельно-воздушной линии электропередачи 2017
  • Куликов Александр Леонидович
  • Лоскутов Антон Алексеевич
  • Петрухин Андрей Алексеевич
RU2663413C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 811 565 C1

Реферат патента 2024 года Способ цифровой дистанционной защиты линии электропередачи

Изобретение относится к электротехнике, в частности к способам защиты воздушных линий электропередачи, основанным на дистанционном принципе. Технический результат заключается в обеспечении функционирования дистанционной защиты при неисправности в цепях напряжения в условиях короткого замыкания. Согласно изобретению при разрешении действия дистанционной защиты производят отключения от дистанционной защиты входов, обеспечивающих подачу мгновенных значений напряжения при неисправности в цепях напряжения, вычисляют по мгновенным значениям тока фаз, а также информации о параметрах источников по концам линии электропередачи, обходных связей линии электропередачи и самой линии электропередачи, мгновенные значения напряжений фаз, подают вычисленные мгновенные значения напряжений фаз на входы дистанционной защиты для обеспечения ее функционирования при коротком замыкании. 5 ил.

Формула изобретения RU 2 811 565 C1

Способ цифровой дистанционной защиты линии электропередачи, в котором по мгновенным фазным значениям тока и напряжения рассчитывают действующие значения фазных токов и напряжений, а также действующее значение напряжения обратной последовательности, проверяют исполнение следующих условий: превышение порога по приращению любого из действующих значений фазных токов в заданном временном интервале; нахождение максимального из действующих значений фазных токов ниже порога, соответствующего максимальному действующему значению рабочего тока; нахождение минимального из действующих значений фазных токов выше порога, соответствующего минимальному действующему значению тока функционирования дистанционной защиты; одновременное снижение трех действующих значений фазных напряжений ниже порога, соответствующего обрыву трех фаз; превышение действующим значением напряжения обратной последовательности порога, соответствующего несимметричному повреждению цепей напряжения, связанному с обрывом одной или двух фаз, причем при выявлении скачкообразного повышения хотя бы одного из действующих значений фазных токов, а также превышения действующим значением одного из фазных токов с определенным запасом действующего значения тока в максимальном режиме нагрузки разрешают действие дистанционной защиты на время, соответствующее длительности существования короткого замыкания, блокируют дистанционную защиту и сигнализируют о неисправности в цепях напряжения при превышении порога действующим значением напряжения обратной последовательности или одновременном снижении порога действующими значениями трех фаз напряжения в сочетании с превышением действующими значениями фазных токов минимального действующего значения тока функционирования дистанционной защиты, сигналы блокирования и сигнализации о неисправности в цепях напряжения удерживают до восстановления симметрии напряжения или отключения линии электропередачи, отличающийся тем, что при разрешении действия дистанционной защиты на время, соответствующее длительности существования короткого замыкания, производят отключения от дистанционной защиты входов, обеспечивающих подачу мгновенных значений напряжения при неисправности в цепях напряжения, вычисляют по мгновенным значениям тока фаз, а также информации о параметрах источников по концам линии электропередачи, обходных связей линии электропередачи и самой линии электропередачи, мгновенные значения напряжений фаз, подают вычисленные мгновенные значения напряжений фаз на входы дистанционной защиты для обеспечения ее функционирования при коротком замыкании.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2024 года RU2811565C1

СПОСОБ ЦИФРОВОЙ ДИСТАНЦИОННОЙ ЗАЩИТЫ 2010
  • Куликов Александр Леонидович
RU2474940C2
СПОСОБ АДАПТАЦИИ ДИСТАНЦИОННОЙ ЗАЩИТЫ И ОПРЕДЕЛИТЕЛЯ МЕСТА ПОВРЕЖДЕНИЯ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЕЕ МОДЕЛИ 2015
  • Куликов Александр Леонидович
  • Колобанов Петр Алексеевич
  • Обалин Михаил Дмитриевич
RU2584268C1
СПОСОБ АДАПТАЦИИ ДИСТАНЦИОННОЙ ЗАЩИТЫ И ОПРЕДЕЛИТЕЛЯ МЕСТА ПОВРЕЖДЕНИЯ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ЕЕ МОДЕЛИ 1994
  • Ильин В.А.
  • Лямец Ю.Я.
  • Ефремов В.А.
  • Подшивалин Н.В.
RU2088012C1
US 9941683 B2, 10.04.2018
US 10742068 B2, 11.08.2020.

RU 2 811 565 C1

Авторы

Куликов Александр Леонидович

Колобанов Петр Алексеевич

Лоскутов Антон Алексеевич

Даты

2024-01-15Публикация

2023-10-25Подача