Устройство для контроля состояния отключенной в цикле однофазного автоматического повторного включения фазы линии электропередачи с шунтирующими реакторами Советский патент 1983 года по МПК H02H3/06 

С)-

сл

О5 СО

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при создании средств .прртнвоавариййой автоматики линий электропередачи с шуйтирующими реакторами, в частности автоматики ОЛГ1В.

, Известно- устройство АПВ для линий а| ектропередачи с бь1стррдействующей р лейной защитой, содержащее соединенные .срелейной защитой блоки избирателя поврежденной фазы, фиксации отключения поврежденной фазы, отключения и повторйого включения ее выключателей через фиксированную выдержку вре.мени 1.

Это устройство обеспечивает проведение Полного цикла операций линейными выключателями при ликвидации однофазных повреждений, однако из-за отсутствия контроля исчезновения замыкания не исключает вероятности повторного включения на нёустраниБщееся или устойчивое повреждение, что приводит к увеличению числа и тяжести токовых воздействий на оборудование, к уменьшению межремонтных сроков их работы.

Наиболее близким к изобретению являегся устройство для контроля состояния отключенной в цикле однофазного автоматического повторного включения фазы линии электропередачи с шунтирующими реакторами, оснащенной выключателями по кон-:цам с повторителями их положений, содер: жащее блок выделения напряжений аварийной фазы, предназначенный для подключения к напряжению линии, к выходу которого подключен первый вход блока сравнения напряжения и два элемента задержки, один из которых подключен к выходу бло; ка сравнения и является выходом устройств ва.

В этом устройстве осуществляется контроль за погасанием дуги подпитки по напряжению аварийной фазы, сигнал о погасании дуги формируется по превыщению Напряжением аварийной фазы неизменного фиксированного значения напряжения уставки в течение времени, исключающего возможность ложного срабатывания при повторных пробоях дугового промежутка, после чего формируется сигнал на повторное включение выключателей отключенной фазы.

Блок сравнения осуществляет контроль за величиной напряжения на конне отключенной фазы, сравнивает ее с заданным значением уставки, при превыщении напряжением аварийной фазы напряжения уставки выдает управляющий сигнал на блок задержки. Если в течение времени работы этого блока напряжение фазы не снизилось мейьще напряжения уставки, что свидетельствует об отсутствии повторных зажиганий дуги, вырабатывается сигнал о погасании дуги подпитки, которь1Й используется для формирования сигнала на повторное включение аварийной фазы J2.

Недостатком известного устройства является то, что на электропередачах, оснащенных неполным или несимметрично расположенным комплектом реакторов (т.е. при неполной компенсации зарядной мощности линии), вследствии чего восстанавливающееся напряжение определяется в основном электромагнитной составляющей, возрастающей суглом б (углом между векторами эквивалентных -ЭДС, примыкающих к линии), выбор неизменной величины устав-. ки по Напряжению, не позволяет осуществлять контроль за погасанием дуги подпитки в диапазоне изменения углов , в котором целесообразность ОАПВ еще сохраняется. Таким диапазоном с учетом реактансов примыкающих систем является диапазон углов, при котором сохраняется динамическая устойчивость электропередачи при авариях, и он может составлять (0-120. эл. град). Использование неизменной уставки поз- Эоляет правильно зафиксировать факт тюгасания дуги только до углов $«.60°. При углах, больших 60°, определить факт погаса- : ния дуги практически невозможно.

Если в блоке сравнения п& напряжению уставку изменять в соответствии с реальным

5: углом электропередачи, то можно расширить др необходимого диапазон углов электропередачи, в котором обеспечивается определение факта погасания дуги подпитки. Так как получение информации об угле электропередачи задача технически сложная

0то более просто вместо информации об угле I использовать информацию, например, о любой симметричной составляющей тока линии в неполнофазном режиме ее работы, которые являются монотонными функциями угла вплоть до 180 эл. град.

Изменения уставки можно записать как уравнение

: .UycT Uo + tgT-3Io (I) (деир -значение напряжения уставки при

0 ...

31опр2 31о,о

lonpr-значение ток нулевой последовательности, соответствующее предельному углу Впр;

Цо - значение тока нулевой последовательности, соответствующее и определяемое зарядным током jfHHHH;

Ui

-значение напряжения усТавки, соответствующее току lonpa.. Уставка может выбираться и по другому закону.

. Цель изобретения - расширение облас;ти nptfmeHeHHH на электропередачи с пониженной степенью поперечной компенсации. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для контроля состояния отключенной в цикле однофазного автоматического повторного включения фазы линии

электропередачи с шунтирующими реакторами, оснащенной выключателями по концам с повторителями их положений, содержащем блок выделения Напряжения аварийной фазы, предназначенный для подключения к напряжению линии, к выходу которого подключен первый вход блока сравнения напряжения, и два элемента задержки, одий из которых подключен к выходу блока сравнения и является выходом устройства, до-; полнительно введены фильтр симметричных составляющих тока лпйии, блок выделения огибающей симметричной составляющей тока и блок формирования уставки, при этом вход фильтра симметричной составляющей . тока предназначен для подключения к датчику тока линии, а выход подключен к входу блока выделения огибающей тока, выход которого соединен с блоком формирования уставки, выход которого подключен к второму входу блока сравнения, а к второму входу блока выделения напряжения аварийной фазы через второй элемент задержки подключен выход повторителя положений выключателя.

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Выход фильтра 1 симметричной составляющей тока линии соединен со входом блока 2 выделения огибающей тока, выход которого соединен с входом блока 3 формирования уставки. Выход блока 3 подключен К одному из входов блока 4 сравнения напряжения аварийной фазы со сформирован-; ным напряжением уставки. Выход элемента 5 задержкисоединен с входом блока.6 выделения напряжения аварийной фазы, выход которого подключен к второму входу блока 4 сравнения. Выход блока 4 соединен со входом элемента 7 задержки,6ыход которр;го является выходом устройства. Фильтр 1 симметричной составляющей тока линии подключен к трансформатору 8 тока в линии 9, блок 6 подключен к трансформатору 10. напряжения, а элемент 5 задержки к выходу повторителя положений выключателя 11.

Фильтр 1 симметричной составляющей тока линии осуществляет выделение принятой симметричной составляющей. Блок выг олняется по известным схемам фильтров прямой, обратной и нулевой последовательности.

, Блок 2 выделения огибающей симметричной составляющей тока предназначен для преобразования тока в пропорциональное .ему напряжение и получение огибающей етогр напряжения, которое затем использу1/ется для формирования уставки по напряжению. Преобразование тока в пропорциональное ему напряжение промышленной частоты может быть осуществлено с помощью трансреактора. Получение огибающей может быть осуществлено посредством выпрямления полученного напряжения и его сглаживания с помощью известных активных фильтров, обеспечивающих малую инерционность в получении огибающей и хорошую фильтрацию напряжения промышленной частоты.

Блок 3 формирования уставки осуществляет формирование напряжения уставки, зависящей от угла 5 . путем суммиров.ания двух величин - постоянной составляющей напряжения уставки Vo и составляющей, функционально зависящей от угла. При линейной зависимости Напряжения уставки от тока симметричной составляющей блок 3 может быть реализован с использованием операционного усилителя, включенного по схеме использования операционного усилителя, вю1юченного по схеме сумматора двух величин.

Элемент 5 задержки предназначен для задержки работы блока 6 выделения напряжения аварийной фазы на время переходного процесса после отключения короткого замыкания, сопровождающегося повышенными напряжениями на отключенной фазе и длящегося 0,04-0,06 с.

Блок 6 выделения напряжения аварийной фазы предназначен для подключения к блоку 4 сравнения вторичной обмотки трансформатора напряжения 10 линии 9, соответствующей поврежденной фазе линии электропередачи.

Блок 4 сравнения предназначен для сравнения модуля напряжения аварийной фазы t напряжением уставки и выдачи управляю;щего сигнала «Дуга погасла при превыше,нии напряжением аварийной фазы напряжения уставки.

Элемент 7 задержки предназначен для задержки прохождения управляющего сигнала о погасании дуги подпитки на иремя 0,04-0,1 с, необходимое для восстановления ;диэлектрической прочности воздушного промежутка.

Устройство работает следующим образом.

После отключения короткого замыкания в цикле ОАПВ появляющаяся на выходе фильтра 1 симметричная составляющая тока линии поступает на вход блока 2, на выходе выделения огибающей симметричной составляющей тока которого образуется напряжение, изменяющееся синхронно с изменением угла (У между ЭДС эквивалентных генераторов по концам электропередачи, полученный сигнал поступает на вход §лока 3 формирования уставки.

В блоке 3 из напряжения, пропорционального току принятой симметричной составляющей и постоянного по величине напряжения, формируется уставка в соответствии с выражением (1), таким образом, чтобы суммарное напряжение уставки было выше напряжения, соответствующего режиму горения дуги подпитки и ниже восстанавливающегося напряжения во всем принятом диапазоне изменения углов.

После Ьтkлl6чeння аварийной фазы p&rteповтор1 тели положения выключателя 11 запусЬсают и работе блок 6 выделения напряжения аварийной фазы, который срабатывает через выдержку времени, заданную блоком 5 и равную 6,04-0,06 с. После срабатывания блока 6 напряжение аварийной фазы поступает на вход блока 4 сравнения, где происходит его сравнение с напр яжёниём уставки, поступающего с выхода блока 3.

В случае превышения напряжением аварийной фазы напряжения уставки, блок 4 вырабатывает сигнал о выполнении условий

погасания дуги подпитки, который через время At 0,04-0,10 с, заданное элементом 7 задержки, поступает на выход устройства.Полезный эффект, создаваемый устройством, обусловлен исключением возможности включения На неустранившёеся повреждение, что облегчает условия работы коммуtaitHOHHoro и основного оборудования в авари йых режимах, сокращает время ликвидации устойчивых Аз, снижает вероятности развития системной аварии.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ОТКЛЮЧЕННОЙ В ЦИКЛЕ ОДНОФАЗНОГО АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОВТОРНОГО ВКЛЮЧЕНИЯ ФАЗЫ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ С ШУНТИРУЮЩИМИ РЕАКТОРАМИ, осяашеяйой .выключателями по концам с повторителями их положений, содержащее блок выделения напряжения аварийной фазы, предйазйаченйый для подключения к напряжению линии, к выходу которого подключен первый вход блока сравнения напряжения -и два элемента задержки, один из которых подключен к выходу блока сравнения и является выходом устройства, отличающееся тем, что, с целью распшрения области применения на электропередачи с пониженной степенью поперечной компенсации, в него дополнительно введены фильтр симметричных составляющих тока линии, блок выделения огибающей симметричной составляющей тока и блок формирования уставки, при этом вход фильтра симметричной составляющей тока предназначен для подключения к датчику тока линии, а выход подключен к входу блока выделения огибающей тока, ВЫХОД которого соединение блоком формирования уставки, выход которого подклюО) чен к второму входу блока сравнения, а к второму входу блока выделения напряжения (. аварийной фазы через второй элемент задержки подключен выход повторителя положения выключателя.