способ контроля отказа выключателя

Формула изобретения

Способ контроля отказа выключателя в цепи линии электропередачи высокого напряжения с установленными на ней устройствами компенсации реактивной мощности, при котором после команды на отключение выключателя контролируют ток в цепи линии и в случае, если ток протекает по крайней мере в одной из фаз линии, с выдержкой времени подают команду на отключение выключателей смежных присоединений, отличающийся тем, что дополнительно измеряют напряжение на линии и при наличии двух условий - выдержки времени, превышающей время отключения выключателей смежных присоединений, и превышения напряжения на линии уровня 0,9U_фаз - подают команду на отключение по крайней мере одного устройства компенсации реактивной мощности.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области электротехники, в частности к противоаварийной автоматике и релейной защите электропередач высокого и сверхвысокого напряжения, и может быть использовано на дальних линиях электропередачи.

Известен способ защиты линии, при котором контролируют напряжение на линии электропередачи и подают команду на коммутацию шунтирующего реактора при повышении напряжения выше заданного (Патент РФ №2244993).

Недостатком такого технического решения является низкая надежность отключения линии электропередачи из-за высокого уровня перенапряжений в неполнофазных режимах при высокой степени компенсации зарядной мощности линии.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ контроля отказа выключателя, при котором после команды на отключение выключателя в цепи линии с выдержкой времени контролируют ток в цепи линии и подают команду на отключение выключателя смежных присоединений в случае, если ток протекает по крайней мере в одной из фаз линии (В.А.Рубинчик. Резервирование отключения коротких замыканий в электрических сетях. М.: Энергоатомиздат, 1985, с.73-74).

Недостатком указанного способа является то, что в электропередачах с линиями большой протяженности, в которых осуществляется компенсация зарядной мощности линии, близкая к 100%, ток в цепи линии близок к нулю, что при отказе линейного выключателя делает защиту нечувствительной.

Целью данного изобретения является повышение надежности отключения смежных присоединений при отказе действия выключателя в цепи линии электропередачи.

Поставленная цель достигается тем, что дополнительно измеряют напряжение на линии и при наличии двух условий - выдержки времени, достаточной для отключения выключателей смежных присоединений, и напряжения выше 0,9U_фаз - подают команду на отключение по крайней мере одного устройства компенсации реактивной мощности.

Структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ, представлена на чертеже.

К линии электропередачи 1 подключены через выключатели 2 шунтирующие реакторы 3, через выключатели 4 - шунтирующие реакторы 5, а также трансформатор напряжения 6 и трансформаторы тока 7. Линия 1 через линейный выключатель 8 подключена к сборным шинам 9, к которым подключены выключатели смежных присоединений 10. Выход трансформатора напряжения 6 соединен с реле напряжения 11, которое через реле времени 12 соединено с устройством логики 13. Трансформатор тока 7 через реле тока 14 соединен с устройством логики 13, которое также соединено с выходом устройства контроля блок-контактов 15, а выход устройства логики 13 соединен с исполнительными органами отключения 16 выключателя 2 и исполнительным органом отключения 17 выключателя смежных присоединений 10.

Предлагаемый способ реализуется следующим образом. В исходном режиме линейные выключатели 8, выключатели смежных присоединений 10 включены, выключатели 2 и 4 в цепях шунтирующих реакторов 3 и 5 отключены. При возникновении однофазного короткого замыкания на линии 1 отключаются линейные выключатели 8. При этом линейной автоматикой дается команда на включение выключателей 2 и 4 в цепях шунтирующих реакторов 3 и 5, так как если одна из фаз линейного выключателя 8 не будет отключена, то информации об этом не будет, поскольку ток в линии, как активный, так и реактивный, равен нулю.

В случае включения хотя бы одного шунтирующего реактора в область нуля напряжения на любой из неповрежденных фаз возникает апериодическая составляющая тока, равная по амплитуде номинальному току реактора, часть которого будет протекать по контактам линейного выключателя 8 неповрежденной фазы. При этом в случае компенсации емкостного тока линии, близкой к 100%, в цепи линейного выключателя 8 будет протекать постоянный ток в течение порядка 100-200 мс, отключить который выключатель не сможет, а чувствительность токовых защит недостаточна для фиксации отказа действия выключателя. Поэтому реле тока не срабатывает, и на вход устройства логики 13 соответствующий сигнал не подается.

Для повышения чувствительности токовых защит вводится дополнительный контроль напряжения в месте подключения шунтирующих реакторов (3 и 5), который осуществляется реле напряжения 11 с выдержкой времени, достаточной для срабатывания токовых защит.

Уставка по напряжению выбирается выше 0,9U_фаз с учетом максимально возможного снижения напряжения в сети. Если одна из фаз выключателя не отключена, напряжение в сети включенной фазы должно быть выше этой уставки. В этом случае реле напряжения 11 подает сигнал на вход устройства логики 13. Устройство логики 13 при наличии сигнала от реле напряжения 11 и отсутствии сигнала от реле тока 14 подает сигнал на исполнительный орган отключения 16, который отключает выключатель 2 в цепи шунтирующего реактора 3. После отключения шунтирующего реактора 3 в цепи трансформатора тока 7 появляется ток, достаточный для срабатывания реле тока 14, которое посылает сигнал на устройство логики 13. Устройство логики 13 при наличии сигнала от реле тока 14 подает сигнал на исполнительный орган отключения 17, отключающий выключатель смежных присоединений, таким образом предотвращая повреждение линейного выключателя 8.

Устройство логики 13 работает на отключение также при поступлении сигнала с устройства контроля блок-контактов 15.

Если на линии установлены регулируемые компенсирующие устройства, подают команду не на отключение, а на снижение потребляемой реактивной мощности до заданного уровня одного или нескольких регулируемых компенсирующих устройств.