БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩАЯ ДИСТАНЦИОННАЯ ЗАЩИТА ДЛЯ СЕТЕЙ ЭНЕРГОСНАБЖЕНИЯ

1. Способ для распознавания короткого замыкания (16) в линии (10) многофазной электрической сети энергоснабжения с заземленной нейтралью, при котором выполняются следующие этапы:
- прием значений выборок тока и напряжения в месте (15а) измерений на конце (А) контролируемой линии (10) посредством электрического устройства (12а) защиты; и
- формирование первого сигнала неисправности, указывающего на короткое замыкание (16) в линии (10), если выполненная электрическим устройством (12а) защиты оценка неисправности для значений выборок тока и напряжения указывает на короткое замыкание (16), имеющееся в линии (10),
отличающийся тем, что
- для оценки неисправности для значений выборок тока и напряжения выполняются следующие этапы:
- вычисление мгновенных опорных значений напряжения для опорного местоположения (18) на линии (10) из принятых перед наступлением короткого замыкания (16) мгновенных значений выборок тока и напряжения;
- вычисление мгновенных сравнительных значений напряжения для опорного местоположения (18) на линии (10) из принятых перед наступлением короткого замыкания (16) мгновенных значений выборок тока и напряжения и принятых во время короткого замыкания (16) мгновенных значений выборок тока и напряжения;
- вычисление выпрямленного значения опорного напряжения из следующих друг за другом мгновенных опорных значений напряжения и выпрямленного сравнительного значения напряжения из следующих друг за другом мгновенных сравнительных значений напряжения;
- сравнение выпрямленного опорного значения напряжения с выпрямленным сравнительным значением напряжения; и
- формирование первого сигнала неисправности, если разность между выпрямленным сравнительным значением напряжения и выпрямленным опорным значением напряжения превышает пороговое значение срабатывания.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что
- вычисление мгновенных опорных значений напряжения осуществляется согласно следующему уравнению:
ref
где u(n) - мгновенное опорное значение напряжения;
p
u(n)=u(n-N) - значение выборки напряжения перед неисправностью на одну длительность периода перед мгновенным значением u(n) выборки напряжения;
p
i(n)=i(n-N) - значение выборки тока перед неисправностью на одну длительность периода перед мгновенным значением i(n) выборки тока;
Т - длительность периода;
N - число значений выборок на длительность периода;
n - номер значения выборки после возникновения неисправности;
ref
L - индуктивность линии от места измерений до опорного местоположения;
ref
R - сопротивление линии от места измерений до опорного местоположения.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что
- вычисление мгновенных сравнительных значений напряжения выполняется согласно следующему уравнению:
v
где u(n) - мгновенное сравнительное значение напряжения;
f
Δu(n) - мгновенное дельта-значение напряжения после возникновения неисправности;
f
Δi(n) - мгновенное дельта-значение тока после возникновения неисправности;
ref
L - индуктивность линии от места измерений до опорного местоположения;
ref
R - сопротивление линии от места измерений до опорного местоположения;
Т - длительность периода;
n - номер значения выборки после возникновения неисправности.
4. Способ по п. 3, отличающийся тем, что
- мгновенные дельта-значения напряжения определяются согласно следующему уравнению:
f
где Δu(n) - мгновенное дельта-значение напряжения после возникновения неисправности;
u(n) - мгновенное значение выборки напряжения после возникновения неисправности;
p
u(n) = u(n-N) - значение выборки напряжения перед неисправностью на одну длительность периода перед мгновенным значением u(n) выборки напряжения;
n - номер значения выборки после возникновения неисправности;
N - число значений выборок на длительность периода;
и
- мгновенные дельта-значения тока определяются согласно следующему уравнению:
f
где Δi(n) - мгновенное дельта-значение тока после возникновения неисправности;
i(n) - мгновенное значение выборки тока после возникновения неисправности;
p
i(n)=i(n-N) - значение выборки тока перед неисправностью на одну длительность периода перед мгновенным значением i(n) выборки тока;
n - номер значения выборки после возникновения неисправности;
N - число значений выборок на длительность периода.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что
- вычисление выпрямленного опорного значения напряжения осуществляется согласно следующему уравнению:
ref
где u(n) - выпрямленное опорное значение напряжения;
ref
u(k) - мгновенное опорное значение напряжения для значения k выборки;
n - номер значения выборки после возникновения неисправности;
N - число значений выборок на длительность периода;
k - индекс суммирования с накоплением;
и
- вычисление выпрямленного сравнительного значения напряжения осуществляется согласно следующему уравнению:
v
где u(n) - выпрямленное сравнительное значение напряжения;
v
u(k) - мгновенное сравнительное значение напряжения для значения k выборки;
n - номер значения выборки после возникновения неисправности;
N - число значений выборок на длительность периода;
k - индекс суммирования с накоплением.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что
- в качестве опорного местоположения (18) применяется конец контролируемой устройством (12а) защиты зоны (17) контроля в линии (10).
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что
- устройство (12а) защиты распознает начало короткого замыкания (16), если принимаемые значения выборок тока имеют скачок тока, который превышает пороговое значение скачка;
- формируется первый сигнал возбуждения, когда устройство (12а) защиты распознало начало короткого замыкания (16); и
- устройство (12а) защиты только после наличия первого сигнала возбуждения начинает оценку неисправности значений выборок тока и напряжения.
8. Способ по п. 7, отличающийся тем, что
- устройство (12а) защиты при наличии первого сигнала возбуждения сначала выполняет анализ значений выборок тока и напряжения в том отношении, в каком фазном проводнике линии (10) возникает короткое замыкание (16),
- формируется второй сигнал возбуждения, который указывает по меньшей мере один затронутый коротким замыканием (16) фазный проводник; и
- устройство (12а) защиты выполняет оценку неисправности только в отношении по меньшей мере одного фазного проводника, указанного вторым сигналом возбуждения.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что
- пороговое значение срабатывания динамически устанавливается таким образом, что при возрастающем количестве значений выборок тока и напряжения, используемых для вычисления выпрямленного сравнительного значения, пороговое значение срабатывания снижается по меньшей мере ступенями.
10. Способ по любому из пп. 1-9, отличающийся тем, что
- мгновенные значения выборок тока и напряжения также применяются для того, чтобы вычислять комплексное значение импеданса контролируемой устройством (12а) защиты линии (10), и
- устройством (12а) защиты формируется второй сигнал неисправности, указывающий на короткое замыкание (16) в линии (10), когда комплексное значение импеданса лежит внутри заданной области срабатывания в комплексной плоскости.
11. Способ по п. 10, отличающийся тем, что
- устройство (12а) защиты формирует сигнал срабатывания для срабатывания силового выключателя (11а), ограничивающего линию (10), как только имеется первый или второй сигнал неисправности.
12. Устройство (12а) защиты для контроля линии (10) многофазной электрической сети энергоснабжения с заземленной нейтралью, в отношении коротких замыканий (16), возникающих в линии (10),
отличающееся тем, что
- устройство (12а) защиты выполнено с возможностью осуществления способа согласно любому из пп. 1-11.