07.08.2020
220.018.3db3

Способ дистанционной защиты и устройство для его осуществления

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002729197
Дата охранного документа
05.08.2020
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Использование: в области электроэнергетики для защиты электрических сетей. Технический результат - повышение точности дистанционной защиты. Согласно способу дистанционной защиты дополнительно регистрируют реальный процесс короткого замыкания, измеряют параметры зарегистрированного процесса короткого замыкания, воспроизводят процесс короткого замыкания в модели защищаемой сети при разной удаленности точки короткого замыкания до совпадения в соответствующем масштабе зарегистрированного и воспроизведенного процессов, значение удаленности точки короткого замыкания, при котором процессы совпали, фиксируют как измеренное значение удаленности точки короткого замыкания. Устройство дистанционной защиты дополнительно содержит блок регистрации, первый вход которого соединен с выходами датчиков тока, второй вход блока регистрации соединен с выходами датчиков напряжения, первый выход блока регистрации соединен со вторым входом блока настройки, второй выход блока регистрации соединен со вторым входом модели защищаемой сети. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области электротехники и электроэнергетики, в частности к способам и средствам защиты электрических сетей.

В электротехнике широко известен способ действия дистанционных защит, у которых селективность действия обеспечивается за счет разных выдержек времени срабатывания, которые зависят от расстояния (дистанции) между местом установки защиты и местом короткого замыкания [1]. Основой этой защиты является измерение полного сопротивления цепи короткого замыкания, оценка удаленности точки короткого замыкания по среднему удельному сопротивлению защищаемой линии электропередачи и формирование выдержки времени срабатывания в соответствии с косвенно определенной удаленностью точки короткого замыкания.

Точность определения удаленности точки короткого замыкания через полное и удельное сопротивление переменному току контролируемой линии электропередачи очень низка, т.к. измерения проводятся в условиях переходных процессов, а измерение сопротивления на переменном токе основано на стационарном подходе, при котором предполагается использование гармонических (одной частоты), периодических установившихся токов и напряжений. При этом неизбежно возникают большие динамические погрешности.

Наиболее близким по технической сущности решением является способ и устройство дистанционной защиты, при котором оценка удаленности точки короткого замыкания осуществляется по непосредственным параметрам контролируемой линии электропередачи: индуктивности, емкости и активному сопротивлению [2]. Эти параметры достаточно строго характеризуют свойства контролируемой линии в условиях переходных процессов, что обеспечивает более высокую точность оценки удаленности точки короткого замыкания.

При этом решении определяют зону защищаемой сети, в которой находится точка короткого замыкания, по индуктивности, емкости и активному сопротивлению в реальном (текущем) времени и формируют сигнал на отключение поврежденной линии с выдержкой времени, соответствующей удаленности точки короткого замыкания от места установки защиты.

Недостатком известного решения является то, что нельзя достичь высокой точности оценки удаленности точки короткого замыкания в связи с ограничениями реализуемости сложной громоздкой, учитывающей много параметров, аналоговой модели контролируемой защитой линии электропередачи. При этом решении процесс короткого замыкания анализируется только в текущем времени и нет возможности выполнить повторные (итерационные) вычисления удаленности точки короткого замыкания, которые позволяют повысить точность измерений.

Целью предложенного изобретения является повышение точности дистанционной защиты за счет регистрации процесса короткого замыкания и итерационного косвенного измерения удаленности точки короткого замыкания с помощью более точной модели контролируемой защитой линии.

Поставленная цель достигается тем, что в известном способе дистанционной защиты, заключающемся в том, что определяют зону защищаемой сети, в которой находится точка короткого замыкания, и формируют сигнал на отключение поврежденной линии с выдержкой времени, соответствующей удаленности точки короткого замыкания от места установки защиты, дополнительно регистрируют реальный процесс короткого замыкания, измеряют параметры зарегистрированного процесса короткого замыкания, воспроизводят процесс короткого замыкания в модели защищаемой сети при разной удаленности точки короткого замыкания до совпадения в соответствующем масштабе зарегистрированного и воспроизведенного процессов, значение удаленности точки короткого замыкания, при котором процессы совпали, фиксируют как измеренное значение удаленности точки короткого замыкания.

Поставленная цель достигается также тем, что находят параметры сети при коротком замыкании путем обратного решения дифференциальных уравнений, описывающих защищаемую электрическую сеть, в модели этой сети по зарегистрированному процессу короткого замыкания, который считают решением дифференциальных уравнений модели сети в соответствующем масштабе, найденные параметры вводят в модель сети в качестве исходных при воспроизведении процесса короткого замыкания.

Причем, зарегистрированные и воспроизведенные процессы короткого замыкания считают совпавшими в соответствующем масштабе, когда отклонения соответствующих мгновенных значений токов и напряжений сравниваемых процессов находятся в зоне определенных допустимых значений.

Кроме этого, воспроизводят процесс короткого замыкания в модели защищаемой сети при начальных условиях, соответствующих зарегистрированному процессу короткого замыкания в защищаемой сети.

Поставленная цель достигается также тем, что известное устройство дистанционной защиты, которое содержит датчики тока и напряжения, блок управления выключателем, блок отсчета времени срабатывания, модель защищаемой сети, блок настройки, выход которого подключен к первому входу модели защищаемой сети, первый выход модели защищаемой сети соединен с входом блока отсчета времени, второй выход модели защищаемой сети соединен с первым входом блока настройки, выход блока отсчета времени соединен с входом блока управления выключателем, дополнительно содержит блок регистрации, первый вход которого соединен с выходами датчиков тока, второй вход блока регистрации соединен с выходами датчиков напряжения, первый выход блока регистрации соединен с вторым входом блока настройки, второй выход блока регистрации соединен с вторым входом модели защищаемой сети.

Заявленные элементы, блок регистрации и связи его с другими блоками обеспечивают возможность регистрации процесса короткого замыкания и реализации нового способа дистанционной защиты, и тем самым достижение цели изобретения. Это позволяет сделать вывод, что заявляемые изобретения связаны между собой единым изобретательским замыслом.

Результаты сравнения заявляемых технических решений с прототипом позволяет установить соответствие их критерию «новизна». При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявляемое изобретение от прототипа, не были выявлены, и это обеспечивает заявляемому способу и устройству соответствие критерию «существенные отличия».

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства, реализующего предложенный способ дистанционной защиты.

Схема содержит: изображение контролируемой линии электропередачи, датчики 1 тока и датчики 2 напряжения, блок 3 отсчета времени, модель 4 защищаемой сети, блок 5 настройки, блок 6 регистрации.

Предложенный способ дистанционной защиты может быть реализован, например, применительно к линии электропередачи следующим образом.

Регистрируют в блоке 6 регистрации доступные для измерения с помощью датчиков тока 1 и напряжения 2 сигналы процесса короткого замыкания в сети (синхронизированные осциллограммы токов и напряжений). Сформированные в блоке 6 регистрации осциллограммы передают в блок 5 настройки. В блоке 5 настройки по этим осциллограммам определяют первое приближение параметров цепи короткого замыкания и удаленности точки короткого замыкания от места установки защиты. Полученные значения параметров цепи короткого замыкания и удаленности точки короткого замыкания передают в модель 4 сети. Моделируют процесс короткого замыкания при полученных данных. Полученные при моделировании осциллограммы передают в блок 5 настройки, где сравнивают их с соответствующими зарегистрированными осциллограммами. По результатам сравнения определяют степень их совпадения. Если отклонения соответствующих осциллограмм, полученных путем моделирования, и путем регистрации больше допустимых, то в математическом описании модели контролируемой электрической сети изменяют значения удаленности точки короткого замыкания и параметров сети. Моделируют, сравнивают процессы и корректируют данные модели до совпадения воспроизведенного и зарегистрированного процессов. Если процессы совпали, то в модели 4 фиксируют значение удаленности точки короткого замыкания при котором процессы совпали и передают это значение в блок 3 отсчета времени. В зависимости от удаленности точки короткого замыкания в блоке 3 отсчета времени создается выдержка времени срабатывания защиты, и по истечении этого времени, формируется сигнал на отключение выключателя контролируемой линии. Сформированный сигнал на отключение передают в блок 7 управления выключателем для исполнения.

Использование предложенного способа и устройства дистанционной защиты позволяет повысить точность дистанционной защиты за счет регистрации и возможности многократного использования данных о реальном процессе короткого замыкания, применения более точной модели контролируемой защитой линии и применения более продуктивных численных методов обратного решения дифференциальных уравнений модели.

Благодаря итерационному характеру корректировки параметров модели поврежденной электрической сети в дистанционной защите по разности между зарегистрированным и смоделированным процессам короткого замыкания достигается повышение степени адекватности модели и реального процесса. Чем больше итераций, тем большая точность достигается. В свою очередь, повышение точности модели повышает точность вычисления удаленности точки короткого замыкания. Это повышает точность работы дистанционной защиты в целом, и позволяет, с одной стороны, более точно отстраиваться от нагрузочных режимов, а, с другой стороны, - обеспечить более высокую чувствительность отключения поврежденного элемента сети.

Источники информации:

1. Чернобровое Н.В. Релейная защита. М.: Энергия, 1974. - 680 с.

2. Ванин В.К., Павлов Г.М. Релейная защита на элементах вычислительной техники. - Л.: Энергоатомиздат, 1991. - 336 с.


Способ дистанционной защиты и устройство для его осуществления
Способ дистанционной защиты и устройство для его осуществления
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 12.
27.09.2014
№216.012.f967

Способ селективной защиты от замыканий на землю в электрической сети с малыми токами замыкания на землю

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности. Согласно способу измеряются токи нулевой последовательности всех отходящих присоединений, выбираются токи присоединений, превышающие минимальный установленный уровень, определяются фазовые сдвиги токов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529684
Дата охранного документа: 27.09.2014
10.06.2016
№216.015.45b4

Способ защиты электроустановки от перегрева

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение точности тепловой защиты электроустановки. Согласно способу измеряют ток электроустановки, по измеренному току и по модели нагрева-остывания вычисляют превышение температуры обмотки электроустановки над температурой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002586110
Дата охранного документа: 10.06.2016
04.04.2018
№218.016.35e6

Способ настройки компенсации емкостного тока замыкания на землю

Изобретение относится к области электротехники и электроэнергетики и может быть использовано для автоматической компенсации тока однофазного замыкания на землю в распределительных сетях с изолированной нейтралью. Техническим результатом является повышение достоверности определения собственной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002646221
Дата охранного документа: 02.03.2018
09.06.2018
№218.016.5b2f

Способ автоматической компенсации тока однофазного замыкания на землю в сети с дугогасящим реактором в нейтрали

Использование: в области электротехники и электроэнергетики. Технический результат - повышение эффективности компенсации токов однофазного замыкания на землю, и, как следствие, повышение надежности электроснабжения потребителей. Согласно способу создают на нейтрали искусственный потенциал...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002655670
Дата охранного документа: 29.05.2018
13.08.2018
№218.016.7b8b

Способ автоматического регулирования напряжения смещения нейтрали в компенсированной сети

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат заключается в повышении эффективности и расширении области применения способа автоматического регулирования напряжения смещения нейтрали в компенсированной сети, достигается за счет того, что в нормальном режиме работы сети...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002663823
Дата охранного документа: 10.08.2018
04.12.2018
№218.016.a321

Устройство для автоматической компенсации тока однофазного замыкания на землю

Изобретение относится к области электротехники и электроэнергетики и может быть использовано для автоматической компенсации тока однофазного замыкания на землю в распределительных сетях с изолированной нейтралью. Технический результат - повышение точности компенсации активной составляющей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002673799
Дата охранного документа: 30.11.2018
29.06.2019
№219.017.9dbb

Способ измерения параметров относительно земли в компенсированных электрических сетях

Изобретение относится к области электротехники, в частности к способам для измерения параметров контура нулевой последовательности в компенсированных электрических сетях 6-35 кВ, в том числе, и в сетях с комбинированным режимом заземления нейтрали. В контуре нулевой последовательности сети...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002377582
Дата охранного документа: 27.12.2009
29.06.2019
№219.017.a03a

Способ настройки компенсации емкостных токов замыкания на землю (варианты)

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для автоматической настройки компенсации емкостных токов замыкания на землю в электрических сетях с изолированной нейтралью. Технический результат заключается в повышении точности настройки в широком диапазоне...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002402132
Дата охранного документа: 20.10.2010
29.06.2019
№219.017.a046

Устройство автоматической настройки дугогасящего реактора

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для автоматической настройки компенсации емкостных токов замыкания на землю в распределительных электрических сетях. В устройство настройки, содержащее амплитудный или фазовый детектор вектора несимметрии, введен орган...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002404501
Дата охранного документа: 20.11.2010
29.06.2019
№219.017.a1a5

Способ определения места повреждения разветвленной линии электропередачи с несколькими источниками питания

Изобретение относится к электротехнике, а именно к системной автоматике и релейной защите, и предназначено для реализации в устройствах определения места повреждения разветвленных линий электропередач (ЛЭП) с несколькими источниками питания. Технический результат: повышение точности за счет...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002464582
Дата охранного документа: 20.10.2012
Показаны записи 1-10 из 25.
10.06.2014
№216.012.cc38

Устройство для продольной дифференциальной токовой защиты линии электропередачи

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в релейной защите линий электропередачи, предназначенной для реализации токовой защиты линии электропередачи. Технический результат изобретения - повышение надежности и упрощение защиты линии электропередачи. Устройство...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002518051
Дата охранного документа: 10.06.2014
27.09.2014
№216.012.f967

Способ селективной защиты от замыканий на землю в электрической сети с малыми токами замыкания на землю

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности. Согласно способу измеряются токи нулевой последовательности всех отходящих присоединений, выбираются токи присоединений, превышающие минимальный установленный уровень, определяются фазовые сдвиги токов...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002529684
Дата охранного документа: 27.09.2014
10.11.2014
№216.013.0573

Смесь для обработки стали в ковше

Изобретение относится к черной металлургии, в частности к раскислительным рафинировочным смесям при внепечной обработке металла на агрегате печь-ковш. В качестве материала, содержащего CaF, используют флюс следующего состава, мас.%: 23-43 MgO, 25-45 AlO, 10-20 SiO, 5-10 CaO и 2-7 CaF. Смесь...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002532793
Дата охранного документа: 10.11.2014
20.02.2015
№216.013.27dc

Способ инициирования грозовых разрядов

Изобретение относится к способам воздействия на метеорологические процессы, а именно к способам инициации грозовых разрядов в атмосфере при активных воздействиях на конвективные облака. Способ заключается в том, что на конвективные облака воздействуют потоком заряженных частиц. Поток...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541661
Дата охранного документа: 20.02.2015
10.05.2015
№216.013.4823

Устройство для компенсации емкостных токов при однофазных замыканиях на землю в электрических сетях с изолированной нейтралью

Использование: в области электротехники и электроэнергетики. Технический результат - повышение точности компенсации емкостных токов при однофазных замыканиях на землю и расширение диапазона изменения параметров устройства. Устройство содержит три обмотки, каждая из которых размещена на...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002549974
Дата охранного документа: 10.05.2015
10.07.2015
№216.013.5d3d

Устройство для разряда электричества облаков

Устройство может быть использовано вблизи аэродромов, на аэрокосмических и ракетных комплексах, на нефтехранилищах, в местах работ с опасным топливом или материалами, на складах пиротехнических изделий, для защиты лесов от пожаров и других объектах при угрозе поражения грозовым разрядом....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002555410
Дата охранного документа: 10.07.2015
10.08.2015
№216.013.69b2

Способ обработки бинарных сигналов данных, принимаемых на фоне шумов

Изобретение относится к технике электрической связи и может быть использовано в любых информационных системах. Технический результат состоит в повышении помехоустойчивости, пропускной способности и качества информационной продукции. Для этого способ обработки бинарных сигналов данных,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002558611
Дата охранного документа: 10.08.2015
27.09.2015
№216.013.7e50

Способ и устройство искусственного регулирования осадков

Группа изобретений относится к области активных воздействий на метеорологические процессы для предотвращения сильных снегопадов и ливневых дождей, борьбы с лесными пожарами, градобитиями, засухой и другими опасными погодными явлениями. Для искусственного регулирования осадков интенсифицируют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002563933
Дата охранного документа: 27.09.2015
20.10.2015
№216.013.82b1

Способ централизованной селективной защиты от замыканий на землю в распределительной электрической сети

Использование: в области электротехники и электроэнергетики. Технический результат - повышение надежности и степени селективности защиты от замыканий на землю. Согласно способу измеряются токи нулевой последовательности всех отходящих присоединений, выбираются токи присоединений, превышающие...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002565060
Дата охранного документа: 20.10.2015
27.03.2016
№216.014.c8ff

Способ борьбы с засухой искусственным вызыванием осадков

Изобретение относится к области воздействия на атмосферные условия. Осуществляют борьбу с засухой искусственным вызыванием осадков путем воздействия на электрические характеристики облаков. Засев конвективных облаков производят с земной поверхности при их переносе над местом установки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002578537
Дата охранного документа: 27.03.2016

Похожие РИД в системе

+ добавить свой РИД