Способ синхронизированного автоматического трехфазного повторного включения линии электропередачи с шунтирующими реакторами

ОПЙСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(51)м. В,2 Н 02 Н 3/06 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(23) Приоритет Опубликовано ЗОР 580, Бюллетень ИВ 20 Рз УДК 621316. . 91 6 (088. 8) Дата опубликования описания 300580(72 Авторы изобретения А.Д. Виноградова, Ю.И. Лысков и А,К. Михайлов Ордена Октябрьской Революции Всесоюзный государственныйпроектно-изыскательский и научно-исследовательский институтэнергетических систем и электрических сетейЭнергосетьпроект(54) СПОСОБ СИНХРОНИЗИРОВАННОГО АВТОМАТИЧЕСКОГО ТРЕХФАЗНОГО ПОВТОРНОГО ВКЛЮЧЕНИЯ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ С ШУНТИРУЮЩИМИ РЕАКТОРАМИ Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для линий электропередач сверхвысо" кого и ультравысокого напряжения с шунтирующими реакторами,Для обеспечения высокбй надежности линии электропередач высших классов напряжения оборудуются устройствами быстродействующего (трехфазного) ав - 0 томатического повторного включения (БАПВ или ТАПВ) .. Известно, что указанная коммутация может приводить к наиболее опасным величинам перенапряжений и, в значительной степени, определять выбор системы защиты от внутренних перенапряжений (количество и технические данные разрядников и других средств защиты) .20Для уменьшения этих перенапряже" ний используется включение активных сопротивлений в фазы или групповую нейтраль шунтирующих реакторов (1 .При использовании этих устройств 25 в цепь разряда емкости линии на реакторы во время бестоковой паузы трех-фазного АПВ включается большое активное сопротивление, которое значитель" но ускоряет затухаиие колебаний, Ко времени повторного включения. линия практически полностью разряжается, тО обеспечивает, снижение коммутационных перенапряжений при этой коммутации. Однако применение этого устройства приводит к увеличению количества коммутационной аппаратуры на передаче, сложна защита от перенапряжений самого сопротивления и его кон" струкция.Кроме того, для ограничения перенапряжений при ТАПВ применяется автоматическое шунтирование фаз(АШФ) (2 3На время бестоковой паузы АПВ включаются специальные устройства Айа, устанавливаеь(ые йо концам участка линии, что также приводит к разряду линии и снижению коммутационных перенапряжений при повторном включе,нии. Этот способ ограничения перенапря жений при АПВ дорогостоящ и снижает надежность передачи вследствие применения сложной автоматики управления устройствами АШФ и воэможности перекрытия контактов этих устройств из-за неравномерности распределениянапряжений по разрывам выключателей н нормальных режимах.Величина перенапряжения при включений линии в цикле ТАПВ в основном определяется значением напряженияна контактах выключателя в момент его включения. Напряжение на кбнтактахотключенного линейного выключателя зо время паузы ТАПВ представляет собой разность напряжения 50 Гц со сто. роны источника питания и напряжения собственных колебаний со стороны линии и имеет вид биений, Повторное включение в максимум этих биений приводит к перенапряжениям, значительно превышающим допустимую кратность, что требует установки дополнительных (по отношению к ограничению перенапряжений при других коммутациях) средств защиты.Повторное включение н минимум биений напряжения на контактах выключателя - синхронизированное ТАПВ - значительно уменьшает коммутационные перенапряжения и позволяет снизить требования к системе защиты от них, что повышает экономичность и надежность работы электропередачи.Из изложенного ясна важность определения моментов наступления минимумов укаэанной огибающей напряжения.Наиболее близким к предлагаемому является способ синхронизированного автоматическоготрехфазного повторного включения линии электропеРедачи с шунтирующими реакторами и непрерывным измерением тока и передаваемой мощности, по которому повторное вклю,чение выполняют с предварительно определенной бестоковой паузой в момент, близкий к минимуму огибающей напряжения на контактах отключенного линейного выключателя(3). Согласно этому способу бестоковаяпауза выбирается заранее по парамет-рам конкретной схемы электропередачи,Выбранную уставку устанавливают нареле времени обычных устройств ТАПВ.Последнее возможно, так как биенияявляются низкочастотным процессом,и их использование для ограниченияперенапряженийне предъявляет жестких требованййк стабильности вре-.менных характеристик выключателя иустрбйств ТАПВ,Укаэанный способ ТАПВ исходит иэдопущения, что при отключении линиина время бестоконой паузы огибающаянапряжения на контактах выключателяначинается с минимума биений. Такоедопущение верно для выключателя, который отключает линию последним,т,е. когда участок линии из-эа разброса в действии релейной защиты исобственного разброса выключателей,уже отключен с одного конца. Однакоэтот способ определения бестоковой паузы недостаточно эффективен дляограничения перенапряжений при ТАПЬДействительно, для выключателя,первым отключающего участок линии(которая со второго конца остается 5 "подключенной к источнику питания),огибающая напряжения на его контактах начинается не с минимума, таккак напряжения по обоим концам ныключателя сдвинуты друг относительно,друга на электрический угол, равныйуглу между векторами эквивалентныхэлектроднижущих сил (ЭДС) по концамданного участка линии,Известно, что выключатель, первымотключающий участок электропередачи, чаще всего первым и включает его после бестоковой паузы ТАПВ. Следонательно, напряжение между контактами именно этого выключателя определяет величины перенапряжений в цикле ТАПВ.Цель изобретения - повышение точности синхронизированного ТАПВ,Поставленная цель достигается тем,что н способе синхронизированного антоматического трехфазного повторноговключения линии электропередачи с шунтирующими реакторами и непрерывным измерением тока и передаваемой мощности, повторное включение выполняют с предварительно определенной бестоконой паузой н момент, близкий к минимуму огибающей напряжения на контактах отключенного линейного ныключателя благодаря тому, что при возникновении короткого замыкания фиксируют величину и направление передаваемой мощности, а также ток короткого замыкания по обоим концам линии, и,при превышении измеренным значением тока заданного, время бестоковой паузы увеличивают на недокомпенсиронанной линии при направлении мощности из линии, а на перекомпенсиронанной линки при направлении мощности н линию, и уменьшают на недокомпенсированной линии при направлении мощности н линию, а на перекомпенсированной линии при напранлении мощности иэ линии, При этом заданную величину тока увеличивают пропорционально величине передаваемой мощности.На чертеже представлена принципиальная схема для пояснения способа.Линия электропередачи 1 присоединена черезлинейный выключатель 2 к системе с сопротивлением 3,. электроднижущей силой величиной Е и электрическим углом 0 . Другой конец этой линии присоединен через выключатель 4 к системе с сопротивлением 5, электродвижущей силой величиной Е и электрическим углом А . На каждомфО конце линии на ней установлены транс- форматоры тока б и 7 и трансформаторы напряжения 8 и 9. Указанные транс-,форматоры соединены с устройствами релейной защитЫ 10 и 11, с устройствами, измеряющими величину и направ.ление мощности (к шинам или от шин подстанции) - 12 и 13.Устройства 12 и 13 соединены с устройствами для фиксации значений мощности в нормальном режиме 14 и 15,Трансформаторы тока б и 7 соединены с устройствами 16 и 17 для измерения тока короткого замыкания, которые в свою очередь соединены с вычи тающими устройствами 18 и 19, Вычитающие устройства 18 и 19 соединены также с устройствами 20 и 21, на которых устанавливаются заданные значения тока короткого замыкания и с устройствами релейной защиты 10 и 11. Устройства 20 и 21 соединены с устройствами 14 и 15, которые в свою очередь соединены с преобразователями 22 и 23. Преобразователи 22 и 23 соединены с вычитающими устройствами 18 и 19 (43) и с реле времени 24 и 25 (д 1=Й(Р) ) .При отключении линии от источников питания во время бестоковой паузы ТАПВ напряжение на контактах выключателя 2 или 4, равное разности напряжения источника питания и напряжения на линии 1, можно представить какВаап (а + - ) - В дп оФ2 Яш ( - "- ) соя(и 1- )2 2где ш - промышленная частота;ш - частота собственных колебаний отключенного участкалинии;. - угол между эквивалентнымиЭДС по концам участка, Огибающая напряжения на контактах выключателя определяетсяСледовательно, начальный Фазовый1 угОл огибающей Йапряжения равен фпо отношению к синусоиде с частотой1биений ( цА ),2Смещение минимума биений можновыразить какфо 1360 0Для электропередач классов напряжения 750 кВ и 1150 кВ указанноесмещение может составлять величинупорядка нескольких десятых долей секунды, что соответственно может существенно повлиять на изменение паузы ТАПВ, составляющей, например, дляэлектройередач класса 750 кВ в сред"нем 0,6 сек, а для электропередач1150 кВ - 0,8-1,0 сек,Угол (по величине и знаку) междуэквивалентными ЭДС по концам участкаэлектропередачи (а, следовательно,Смещение минимума биений и соответствующая корректировка времени бестоовой паузы) определяется величиной,направлением мощности в нормальномрежиме. При недокомпенсации емкостного тока линии шунтирующими реакторами и направлении мощности в систему время наступления минимумов биений для вйключателя данного конца линии сдвигается в сторону увеличения,что требует соответственного увеличения бестоковой паузы на этом выключателе. При направлении мощности изсистемы для этого выключателя требуется соответственное уменьшение времени бестоковой паузы. При переком 1пенсации сдвиг минимумов .в зависимос, и от направления мощности и, соотетственно, изменение времени бестоковой паузы обратны.Заданная величина тока короткогозамыкания, с которой производитсясравнение измеряемого тока короткогозамыкания на данной подстанции, зависит от схемы передачи и ее изменениядля конкретного режима, что опреде-ляется изменением величины передаваемой мощности, Поэтому с целью увели;чения точности заданную величину тока короткого замыкания следует корректировать по величине и направлению передаваемой мощности в нормаль-ном режиме,В устройствах 12 и 13 через транс-,форматоры тока б и 7 и трансформато-,ры напряжения 8 и 9 производится не-.прерывное измерение величины и на- .правлениямощности (к шинам подстан- .ции или от шин) в линии 1. При измененни величины или направления мощности новое ее значение. подается в устройства 14 и 15 для фиксации и замены предшествующего значения. В устройствах 16 и 17 через трансформато"ры тока 6 и 7 измеряется ток короткого замыкания и его величина подается на вычитающие устройства 18 и19, Туда же подается из устройств 20,и 21 величина заданного значения тока короткого замыкания, которая определяется для каждой подстанции рас-четным путем, По сигналу устройстврелейной защиты 10 и 11, устанавливающих факт возникновения на электропередаче короткого замыкания, в нение тока короткого замыкания с заданным значением. При превышении током короткого замыкания заданногозначения, сигнал поступает через преобразователь 22 или 23 на реле времени 24 или 25, где производится корректировка времени бестоковой паузына величину, пропорциональную зафиксированной величине передаваемой мощности в нормальном режиме, котораяподается в преобразователи 22 и 23 изустройств 14 и 15. Заданное значение тока короткого замыкания в устройствах 20 и 21 устанавливается с учетом величйны и на 5 О 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 устройствах 18 и 19 производится срав.Формула изобретения Составитель Г, Дамская,Редактор И. Нанкина Техред Ж,Кастелевич Корректор В. Синицкьаж 783 Подписи осударственного комитета СССР елам изобретений и открытий ква, Ж, Рауюская наб., д. Т ЦНИИПИ по д 113035, МЗаказ 25 Проектн Патент Уж Филиал правления передаваемой моюности в1нормальном режиме, которая поступаетиэ устройств 14 и 15,Таким образом, способ позволяетповысить точность синхронизированного автоматического трехфазного повторного включения линий электропе 5редач,1. Способ синхронизированного автоматического трехфазного повторного включения линии электропередачи с шунтируницими реакторами и непрерывным измерением тока и передаваемой мощности, по которому повторное включение выполняют с предварительно определенной бестоковой паузой в момент, близкий к минимуму огибающей напряжения на контактах отключенного линейного выключателя, о т л и ч а юю и й с я тем,что, с целью повышения точности, при возникновении короткого замыкания фиксируют величину и направление передаваемой мощности, а также ток короткого замыкания по обоим концам линии и, при превышении измеренным значением тока заданного,время бестоковой паузы увеличивают на недокомпенсированной линии при на" правлении мощности из линии, а на перекомпенсированной линии при направлений моюности в лиййю, и уменьшают на недокомпенсированной линии при направлении мощности в линию, а на перекомпенсированной линии при направлении мощности из линии,2. Способ по п1, о т л и ч а ю- Ю и й с я тем, что заданную величину тока увеличивают пропорционально величине передаваемой мощности. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Лысков Ю,И. Защита от внутрен"них перенапряжений в электропередачах 750 кВ. Сб. статей Дальниеэлектропередачи 750 кВ. М., Энергия, 1975, с, 15-16.2, Майкопар А.С. Дуговые замыкания на линиях электропередачи. МЭнергия, 1965, с . 174-179.3, Отчет Р 73068786, Определение возможных статистических характеристик коммутационных перенапряжений при эксплуатационных включенияхи АПВ линий 1150 кВ, с. 69-80прототип) .