Способ контроля состояния отключенной в цикле однофазного автоматического повторного включения фазы линии электропередачи с шунтирующими и компенсационными реакторами

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Свфэ Сфеетсннк т фцналнстнчесннз Реслублнн(22) Заявлено 1206.78 (21) 2632088/24-07с присоединением заявки йо -(51)(.зН 02 Н 11/ОО 6 01 й 31/08 Н 02 Н 3/Об Госуавретвеяиый комитет СССР во девам изобретений я открытий(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ СОСТОЯНИЯ ОТКЛЮЧЕННОЙ В ЦИКЛОДНОФАЗНОГО АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОВТОРНОГО ВКЛЮЧЕНИЯ ФАЗЫЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ С ШУНТИРУЮЩИМИ И КОМПЕНСАЦИОННЫМИРЕАКТОРАМИ хУо та- чеироИзобретение относится к электроте нике, в частности, к способам для ос ществления однофазного автоматическог повторного включения (ОАПВ) линий электропередач сверхвысокого напряжения с шунтирующнми и компенсационными реакторами.Известен способ контроля отсутс вия замыкания на отключенной в цикле ОАПВ фазе линии электропередачи, при котором отключенную фазу зондируют высокочастотным импульсом и исчезновение заьвкания фиксируют по амплитуде, полярности и запаздыванию отраженного электрического импульса .Однако величина зондирующего напряжения при этом столь мала относительно номинального напряжения "0,01 ОВ), особенно применительно к линиям СВН, что такое зондирование дает представление только о наличии . или отсутствии глухого замыкания.Наиболее близким к изобретению является способ контроля отсутствия заьикания на отключенной в цикле ОАПВ фазе линии электропередачи с шунтирукщими и компенсационными реакторами, при котором на отключенной фазе контролируют значение ответного электрического сигнала от напряжения,наводимого от двух включенных Фазлинии, сравнивают его с электрическисигналом, соответствующим напряжениюнаводимому на неповрежденную отклю"чейную фазу, и по результату сравненсудят о состоянии отключенной фазы 21При таком способе амплитуда зондирующего напряжения зависит от индуктивностей шунтирующих и компенсационных реакторов, обязательно подключенных к линии в цикле ОАПВ, иможет достигать0,1 Оф. Однако этавеличина недостаточна для надежнойфиксации восстановления полной элект рической прочности дугового канала.Кроме того, ввиду малости контролируемых величин, значительно усложняется технологический, процесс Фиксациисостояния линии.20 Цель изобретения - повышение ндежности контроля состояния отклюной в цикле ОАПВ фазы линии электпередачи с шунтирующими и компенсационными реакторами путем увеличения 25 амплитуды зондирукщего напряжения.Это достигается тем, что в извест, номспособе контроля состояния отключенной в цикле однофазного автоматического повторного включения Фазы 30 линии электропередачи с шуитирующими"й"комйенсационными реайторами, прикотором йа отключенной Фазе контролируют значение ответного электрического сигнала от напряжения, наводимогоот двух включенных фаз линии, сравни вают его с электрическим сигналом,соответствующим напряжению, наводимому на неповрежденную отключенную фазу,ино результату сравнения судят осостоянии отключенной фазы,через заданное время после отключеьия Фазылинии, меньшее паузы однофазного автоматического повторного включения,шунтируют, по крайней мере, один компенсационный реактор на одном концелинии, после чего осуществляют указан-ный контроль н течение заданного времени. При этом после Фиксации повреж-, "- дения по результату сравнения расшун"тируют компенсационные реакторы и повторяют, по крайней мере, один разоперации шунтирования компенсационных 20реакторов и сравнения электрическихсигналов.В качестве ответного электрического сигнала используют апериъдическуюсоставляющую, выделяемую изтока н це-э 5пи шунтирукщего реактора отключеннойФазы.Предлагаемый способ контроля состояния отключенйой и цикле ОАПВ Фазы линии с шунтирукщими и компенсационными реакторами состоит из следу 30ющих операций:шунтирование заданного числа компенсационных реакторов, определенного по емкостно-индуктивным параметрам линии, выполняемое через заданное время после отключения Фазы пи" нии эта операция приводит к резкомуувеличению напряжения, наводимого наотключенной фазе линии двумя другимиее фазами; 40зондирование отключенной фазы по -- "военным наведенным напряжением;измерение ответного электрического сигнала;Фиксация отсутстния зажкания по 45достижении ответным электрическимсигналом заданного уровня.Первое шунтирование целесообразновыполнять непосредсТвенно перед пов рторным включением. При этом интервалот момента шунтирования компенсационного реаКтора до момента повторноговключения должен быть не Менее, чемтребуется для нарастания зондирующего 55напряжения до заданного уровня и Фиксации отсутствия замыкания. Практически, речь идет об интервале времени 0,2-0,5 с. ИспольэованйепредлагаемогО способа обесПечивает непрерывное слежение эа исчезновением замыкайия,й первое шунтирование компенсационных реакторов можно провестипосле фиксации исчезнойення заьыкания, при малом (О, 05-0,1 Оф) зондирукщемнапряжении. При отсутствии упомяну того контроля возможно также периодическое эондировайие через заданноевремя, например 0,3-0,5 с, послеот-ключения фазы линии независимо от того, погасла дуга или нет, ориентируясь, на то, что не нсегда условиягорения дуги подпитки наихудшие,Некоторые возможные модификациипредлагаемого способа,Для дополнительного регулированиявеличины зондирующего напряжения можно моменты шунтирования компенсацион-ных реакторов разнести во времени взаданной последовательности. В этомслучае нарастание вынужденного нагэяжения на отключенной Фазе, при том жеЙсходном.и конечном его значении,происходит не в виде одного большогоскачка, а в виде нескольких меныаихскачков. Каждый иэ этих скачков приводит к биениям умеренной амплитуды.Выбирая количество шунтируемых накаждой ступени компенсационных реакторов, можно управлять величиной скачков вынужденного напряжения; изменяяинтервал между моментами шунтирования,можно влиять на начальные условиявозникающих переходных процессов.Все это позволяет регулировать величину и форму зондирующего напряжения.В частности, можно осуществить зондирование отключенной фазы постепенно увеличивающимся напряжением с фиксацией отсутствия замыкания при каждом из значений напряжения. При этомследует повышать напряжение, шунтируяочередной компенсационный реактор,если проверка на предыдущей ступенипоказала отсутствие зажкания.Необходимо отметить, что ступенчатое шунтирование компенсационных реакторов, позволяя уменьшить повреждения, развивающиеся при повторных замыканиях, приводит к некоторому ,увеличению бестоковой паузы ОАПВ. Этообстоятельство должно быть учтено приреализации такого ступенчатого шунтирования. Для регулирования амплитудынозникающих пришунтировании биенийнапряжения можно испольэовать такженййолнение шунтирования компенсационных реакторов в заданную фазу напря -жения на линии "синхронное шунтирование"). Однако анализ показывает, чтодля обычной в передачах СВН высокойстепени поперечной компенсации емкости линии шунтируницими реакторами зависимость амплитуды биений от фазного угла шунтирования очень слаба,поэтому синхронное шунтирование может иметь лишь ограниченное применение.После контроля исчезновения заьвкания и повторного включения линиикомпенсационные реакторы могут бытьостанлены шунтированными на любойсрок, вплоть до возникновения следующего однофазного короткого эамакания. Лишь при его возникновении комРассматриваемый способ контроля может быть легко реализован на стандартном электрическом оборудовании. Например, для шунтирования компенсационного реактора можно использовать маломощный выключатель или коротко- замыкатель, причем в соответствии с классом изоляции компенсациониого реактора в электропередачах 750 кВ и вьые номинальное напряжение этого выключателя или короткозамыкателя должно равняться всего 35 или 110 кВ. Для зашиты компенсационного реактора от перенапряжений, которые могут сопровождать его расшунтирование, можно использовать сверхлинейные вентиль. ные разрядники того же напряжения. Измерение напряжения и тока может выполняться так же, как в известных пенсационные реакторы должны бытьобязательно расшунтированы для использования их по основному назначению - для облегчения гашения токаподпитки. Однако целесообразно расшунтировать компенсационные реакторысразу после фиксации состояния ли-.нии. При этом вынужденное напряженйе,на отключенной фазе снова снижается,что обычно приводит к уменьшению перенапряжений при последующем повторном включении фазы линии. Такое уменьшение перенапряжениИ, понижая напряжение, воэдействукщее при ОАПВ набывший дуговой канал, снижает рискего повторного пробоя, тем саьым повышая эффективность повторноговключения.Расшунтирование компейсационных реакторов полезно также в случаях, когда в результате зондирования возобно О вилось заикание, так как создает благоприятные условия для повторного гашения дуги подпитки. В этом случае контроль отсутствия замыкания может быть повторен один или несколько раэ. 5 Такой контроль по достигаемому результату эквивалентен многократному АПВ с точки зрения повышения числа успешных повторных включений и имеет следующие преимущества: энергосистема избавляется от возможных многократ ЗО ных толчков токами короткого заьыкания; многократное зондирование можно осуществить на значительно большем числе линий за счет того, что суммарная пауза гашения дуги и много кратного зондирования не будет превосходить применяемых в настоящее время бестоковых пауз ОАПВ (например 2-2,2 с, иэ которых на гашение дуги при наличий компенсационного реакто ра -0,5 с и 1,5-1,7 с на двух-трехкратное зондирование),В качестве контролируемого ответного сигнала может быть использована любая величина, применяемая в извест ных способах контроля отсутствия зажкания, например напряжение на отключенной фазе или ток шунтирующего реактора этой фазы, однозначно связанный с указанным напряжением. Контроль по напряжению или току тем более целесообразен, что обеспечиваемое шунтирование компенсационного реактора повышение зондирующего напряже- . ния одновременно увеличивает и амплитуду ответного сигнала, облегчая тем 55 саьым фиксацию отсутствия замыкания. Помимо величины напряжения или тока целесообразно контролировать продолжительность превышения им заданного уровня. Если замыкание устранилось, що напряжение отключенной фазы в результате шунтирования компенсационных реакторов достигнет в биениях амплитуды (или иного заданного уровня при кратковременномшунтировании). Если 65 замыкание не устранилось или возобновилось в результате зондирования,напряжение на отключенной фазе соответственно либо практически не возрастет, либо после первоначального возрастания резко снизится"; В этом случае повторное включение должно блокироваться.Для повышения надежйости фиксации отсутствия замыкания контроль дости; жения измеренным напряжением или током заданного уровня в течение заданного времени может осуществляться на заданной частоте, например на частоте биений, возникающих на отключенной фазе, или на промышленной частоте.Весьма полезным может быть контроль по апериодической составляющей тока в шунтирукщем реакторе отключенной фазы. Если после гашения дуги подпит" ки и нарастайия напряжЕння йа отклю- ченной фазе произойдет повторный про" бой, в токе реактора появится апериодическая составляющая.При шунтированноМ компенсационном реакторе путь через дугу подпйтки является для апериодической составляющей единственно возможным, поэтому ее появление является признаком возобновления замыкания. Однако само шунтирование компенсационного реактора может вызвать протекание апериодической составляющей тока в цепи, через которую будут протекать, такйм образом, два опериодическихтока - один иэ шунтирующего реактора, а второй от компенсационного реактора. Поэтому при осуществлении контроля по апериодической составляйщей тока целесообразно выполнять шунтирование коМпейсационных реакторов в момент нуля тока в них. В этом случае шунтирование компенсационных реакторов не бу дет приводить к возникновению апериодической составляющей тока в цепи, шунтирующей этот реактор, что повысит точность выделения искомой апериодической составлякщей тока шунтирующего реактооа.Заказ 3396/53 Тираж 675 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР йо делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиай ППП "Патент", г, ужгород, ул . Проектная, 4 способах контроля (трансформатораминапряжения и тока, делителями напряжения и малоиндуктивными токовымишунтами), Последние, в частности,потребуются в случае выполнения фиксации возобновления- зазвкаййя поапериодической составляющей в токешунтирующего реактора.Таким образом, предлагаемы спо -соб обеспечивает надежную информациюо состоянии изоляции на отключеннойв цикле ОАПВ фазе линии электропе фредачи, что позволяет осуществитьзапрет АПВ, выполнить многократноезондирование для проверки самоустранения повреждения, исключить случаивключения линии с изоляцией, не выдерживающей Фазного напряжения. Этодостигается бдагодаря зондированиюповрежденной фазы перед повторнымвключением напряжением, близким кноминальному, более точными методами Щконтроля, выполнением зондированияступенчато и многократно,, Способ контроля состояния фазылинии может быть применен на всех линиях электропередачи сверхвысокогонапряжения, оснащенных шунтирующимии компенсационными реакторами. 1. Способ контроля состояния отключенной в цикле однофазного автоматического повторного включения фазы линии электропередачи с шунтирующими и компенсационными реакторами, при котором иа отключенной фазе контролируют значение ответного электрического сигнала от напряжения, наводимого от двух включеннйх фаз линии, сравни-. вают его с электрическим сигналом, соответствующим напряжению, наводимому на неповрежденную отключенную фазу, и по результату сравнения судят о состоянии отключенной фазы, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с це- лью повышения надежности путем повыаения амплитуды наводимого напряжения, через заданное время после отключения Фазы линии, меньшее паузы однофазного автоматического повторного вкЛючения, шунтируют, по крайней мере, один компенсационный реактор на одном конце линии, после чего осуществляют указанный контроль в течение заданного времени.2. Способ по п. 1, о т л н ч а ющ и й с я тем, что после фиксации повреждения по результату сравнения расшунтируют компенсационные реакторы и повторяют, по крайней мере, один раз операции шунтирования компенсационных реакторов и сравнения электрических сигналов.3. Способ по пп. 1 и 2, о т л нч а ю щ и й с я тем, что в качестве ответного электрического сигнала используют апериодическую составляющую, выделяемую из тока з цепи шунтирующего реактора отключенной фазы. Источники информации,принятые во внваание при экспертизе1. Авторское. свидетельство СССР9 132705, кл. С 01 й 31/02, 1959.2. Авторсхое свидетельство СССРпо заявке В 2192257/07,кл. И 02 Н 3/06, 1975.