Способ контроля погасания дуги подпитки на отключенных фазах линии электропередачи с шунтирующими реакторами Советский патент 1988 года по МПК H02H3/06 

ИэоОрс тение относится к электро- - технике и может быгь исгюл113Овано и электропередачи переменного тока сверхвысокого напряжения с шунтирующими реакторами.

Цель изобретения повышение надежности определеушя факта пог ясаиия дуги поднитки на отключенных фазах линии в цикле одно- и двухфазного автоматического повторного включения (АПВ) при низкой степени компенсации емкости

(. уищп :ть способ;) -т.чкл гочается в следующем.

При низкой степени компе1|сап,ии рабочс емкости линии величина РОС- с т а п а в л и п а ющи х с я напряжений соизмерима с величиной папря ;ения при горении дуги нодпитки, что не позволяет выявить начало гтроцесса гашения дуги, а период биени1 1 оказывается недоста™ точным, чтобы провести }1еобх)димые измерени.ч ирирсШеиия н-ипряжения в интервале врсмон, в котором напряжение боль:11е Г(оличин1.1 устаики,

Кисиия обусловлен 1| тем, что восста нанливакичееся напряжпнпе содержит дне составляющие: вынужденную и свободную. Вынужденная сое 1плян1111ая промыиг ленной частоты onpeat лектро- MariiHTFihiM и )лектроста1 ическим влия нием неповрежд( пчых7 раз на арарий- ную. Св 1бодные колебания возникают лосле noracaiuiH дуги подпитки в контуре,, обрузонлнном раб(1чей емкостью отключенной фазы и ипдуктивностьн) реактора. Частота осногпюй гармонической с(зставляющей свободных колебаний тем ниже, чем ниже степень компенсации рабоче 1 емкос1и , и дл реальных компенсированных линий может изменяться от 50 до 25 Гц и менее. Наложение указанных составляю- 1ДИХ определяет частоту и период биений восстанавливающегося напряжения. Частота заполняющих период биений колебаний определяется выражением

Wo

W

+ СО

где cOg - частота вынy;«дeF Ыx колебаний (частота сети); LOc - основная час гота свободных

колебаний.

Такие же процессы имеют место и при отключении двух поврежденных фаз линии.

При низкой степени мненсации рабочей емкости линии собственная

частота колебаний контура: индуктип- ность реактора емкость фазы линии, может иметь величину 40-30 Гц и не-

нее. В результате Qg меньше промыгг- neimoA частоты. Ес:п теперь непосред- и:твенно провести измерение частоты или, что много проще, л;1ительности каждого полупериода напряжения и

сравнить с некоторь м контрольным

значением, то появление частоты напряжения, меньшей коитрольтюй вели- чин1,1, свидетельствует о н;;ч;1ле вое- ста}тпле 1ия напряжения. Об этом же

сг идетельствует появление больших величин длитeJ Iьнocти полупериодов на пряжения. Так как процесс биений напряжения достаточно длителен вследствие малосп; декремента свободной

составляющей, то всегда достаточно 13ремени для определения достоверное- И установления факта погасания дуги. Мо,кпо считать, что дуга noracj n, если 1) течение времени 0,,3 с, необхсдимга-о для восстановления прочности поздушр{0 -о промежутка и организации АПВ от первого появления длительности полупериода больше заданного значения, не появлялись измеренные зна-

чС Ния меньше заданного значения.

Устанка по заданной длительности мож:ст бьггь принята равной длительности п(5лупериодов нанряжения при мини- мал11 :ой ве.чичине промыигпенмой частоты в системе, которая в цикле ЛИВ может сиижат1 ся до значений 48,5- 48,0 Гц. Таким образом, может быть выбрала единая уставка для всех линий

эл ;ктропередачи с собственной часто- TOi i колебаний контура, образованного отклк1чаниой фазой и реакторами, не выше 45-46 Гц.

Действительно, частота напряжения lia отключенных фазах в стационарных режимах отвечает частоте сети и составляет с учетом аварийных режимов 48-52 Гц. При горении дуги иодпитки напряжение отключенной фазы имеет составляющую промышленной частоты и высиме гармонические, определяем1,1е )1елинейным характером сопротивления дугового столба и частичньими пробоями в нем. После погасания дуги на отключенных фазах при наличии хотя бы одной включенной фазы начинается переходный процесс восстановления яалряж.ения, час1оты которого определяются по (1).

3

Наличие порогопого З11ач м ии устап ки по папряжсмг,11м иеоГ ходимо ;Г1Я исключения л(1Ж1( раГ Оты мому способу при Пчичких коротких -замыканиях, тогда трудно определить длительное гь попупериода иап;1яжрпия при сто Гшилку х к нулевым значениям. Так как при росстановдснии н.-л.риже- ния его величин;; теоретически 1 сегда больше 0,03-0,1 Ф 1 при отсутствии спеп 1альных мер по подавлению напряжения, например, с помощью компенсационных peaKTcjpoB/, то выбор этих величии в качестве пороговых гарантирует правильную работу способа.

На фчг.1 приведена функциональная схема устройства, реализующего способ; на фиг,2 и 3 - функциональные схемы блока измерения длительности интернала времени и блока сравнения.

Приняты следую ше обозначения: воздушная линия I , трасформатор 2 напряжения, 6;ioK 3 измерения напряжения аварийной фазы, пороговг.1й элемент 4, логический элемент И 5, элемент 6 Задержка, блок 7 измере}1ия длительности интерв,ла времени между перехо.чами напряжения через нулевые значения, блок 8 сравнения, блок 9 выработки импу;1ьс;оя Метка, элемент 10 Задержка, элемент 11 Память, образцовый генератор 12, элементы И 13 и 14, гч€ ,тчик 15 импульсов, бло 16 выставления угтавок и элемент 17 сравнения .

Способ реализуется следуюиц м образом.

В нормальн()М режиме при отсутстви сигнала устройство находится в ждуще режиме. Работает образцовый генератор 12 (фиг,2), выдаются короткие импульсы Метка в блоке 9 и находятся в работе снизанные с ним элементы Задержка К) и Память II, однако при отсутствии сигнала об аварийном отключении фазы оказываются запертыми элементы И 13 и 14 и не ведется подсчет числа импульсов образцового генератора 12 между сигналами Метка В результате этого счетчик 15 нахо- дитсн в нулевом положении, что не дает возможности срабатывать блоку 8

После отключения поврежденных фаз в пик IP или двухфазного ЛИВ в KH, из отключенных фаз чере трансфор, напряжения устройство подключае-си.

188:

5

0

5

0

5

0

11пи n;ie леиг-г 1 --;:1 : кли ампли уди1-:м -чначеш ем напря..г нии фазы nopoi OHoi o знач )и1я (блок i, блок 4) подается сиг нал на первый нход элемент, И 5.

При поступлении сиг нала об аварийном отключении фазы в блоке 7 возникают условия япя срабаты) ал1ия его элемгм1та 13 и импульсы генератора 12 через элемент 14 поступают на счетчик 15, в результате чего в блоке 8 элементом 1 7 сравноши происходит сраннение числа счетчика 15, отвечаю- измеренной дтп1тел)Ности полупе риодов напряжения, и заданного блоком 16 ч исла, отвечающего заданной длительности полуперигда, и па выходе элемента 17 (выходе блока 8) появляются управляющие сигналы, измеренная ;шительность больще заданной. При наличии такого сигнала в течение времени действия элемента 6 Задержка и величине модуля измеряемого напряжения больше порогового на выходе устройства появляется сигнал о погасании дуги. Время возврата элемента 6 Задержка должно быть больше по- л т1ериода измеряемого напряжения для иск1тючения его возврата в интервале между двумя метками, когда происходит очередное наг1ОЛ {ение счетчика 15.

Уставку по длительности интервала времени переходами напряжения контролируемой фазы -.срез нулевые значения выбирают ь пределах 0,0102- 0,0108, что соответствует отстройке от нижней границы колебаний промышленной частоты при сохранении устойчивости, которая имеет величину 49- 46 Гц.

Эффективность предлагаемого способа заключается в обеспечении надежного контроля за погасанием дуги подпитки на линиях с низкой степенью компенсации рабочей емкости и исключении вследствие этого неуспешного . AIIB.

Использование устройства, реализующего предлагаемый способ контроля, позволяет за счет исключения повторного включения аварийных фаз линии на неустранившееся короткое ние снизить требуемую величину аварийного резерва мощности для случая отключения воздушной :ц1нии, пот ысить срок службы и надежность высоковольт-

5

14

иьгх выключателей, а тякже повысить надежность работы турбог-енераторов и турбин станций за счет снижения частоты ноявления крутильных колебаний на их налах.

Формула изобретения

Способ контроля погасания дугн подпитки на отключенных фазах линии электропередачи с шунтирующими реакторами, в цикле одно- и двухфазного автоматического повторного включения (.АПВ), в котором измеряют напряжение на каждой отключенной фазе и сравнивают с уставкой, определяемой отстройкой от близких коротких замыка- ; ий, фиксирун)т превышение измеренным напряжением величины уставки в тече-

О6

ние времетгн, необходимого для вое- сгайокления прочности воздушного промежутка и для организаг(ии повторного включения отключен1П4х фаз, о т - л и ч а ю |ц и и с я тем, что, с целью повышения надежности определения факта погасания дуги подпитки на отключенных фазах линии при низкш степени компенса1 ии рабгзчей емкости, измеряют длительности интервалов между переходами через нулевые значения напряжений отключенных фаз и в случае нревьпиения ими уставки, величина

которой соответствует мштимаш ному значению частоты в системе, в течение всего вышеуказанного интервала времени контроля за величитюй напряжения, формируют сигн;ш о иогасс .нии ду1 и

подпитки.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в линиях электропередачи переменного тока сверхвысокого напряжения с шунтирующими реакторами. Цель - Обеспечение надежности определения факта погасания дуги подпитки на отключенных фазах линии в цикле одно- и двухфазного автоматического повторного включения (АПВ) при низкой степени компенсации рабочей емкости. Способ заключается в следующем. При низкой степени компенсации рабочей емкости линии собственная частота колебаний контура: индуктивность реактора - ёмкость отключенных в 1хикле АПВ фаз линии ниже промышленной частоты. Поэтому измеряется длительность каждого полупериода напряжения на отключенных фазах, сравнивается с заданной, соответствующей минимальному значе- нию промышленной частоты в системе, и, если в течение времени, необходимого для восстановления прочности воздушного промежутка и организации повторного включения отключенных фаз (0,05-0,3 с), от первого появления длительности полупериода больше заданной не появлялись значения меньше заданной, то появляется сигнал. Измеряется напряжение на отключенных фазах линии, сравнивается с уставкой, определяемой отстройкой от близких коротких замыканий (0,03-0,1 U-,), и если напряжение на отключенной фазе больше уставки, то появляется сигнал. При совпадении сигналов в течение всего времени контроля за напряжением на отключенных фазах (0,05-0,3 с) формируют сигнал о погасании дуги подпитки. 3 ил. с (Л оо оо

-а

От АПК

/У

погасла

Фи5.2