RU2638574C1 - Medium voltage substation - Google Patents
Medium voltage substation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2638574C1 RU2638574C1 RU2016124268A RU2016124268A RU2638574C1 RU 2638574 C1 RU2638574 C1 RU 2638574C1 RU 2016124268 A RU2016124268 A RU 2016124268A RU 2016124268 A RU2016124268 A RU 2016124268A RU 2638574 C1 RU2638574 C1 RU 2638574C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- busbar
- phase
- relay protection
- phase current
- jumper
- Prior art date
Links
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims abstract description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000005611 electricity Effects 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H02J3/387—
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
- H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
- H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
Landscapes
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Emergency Protection Circuit Devices (AREA)
Abstract
Description
Предлагаемое изобретение относится к области электротехники, в частности, к схемам резервирования питания распределительных устройств подстанции среднего напряжения.The present invention relates to the field of electrical engineering, in particular, to redundant power supply circuits of switchgear medium voltage substations.
Известна высоковольтная сеть переменного тока собственных нужд электростанции, которая позволяет осуществить защиту от несимметричных токов короткого замыкания как в режиме заземленной нейтрали, так и в режиме изолированной нейтрали [Патент на изобретение №1834600].Known high-voltage AC network for the auxiliary needs of the power plant, which allows protection against unbalanced short-circuit currents both in grounded neutral mode and in isolated neutral mode [Patent for invention No. 1834600].
Недостатком данного технического решения является отсутствие возможности резервирования систем сборных шин, питание которых осуществляется от сети с различным способом заземления нейтрали.The disadvantage of this technical solution is the lack of redundancy of busbar systems, the power of which is carried out from a network with a different neutral grounding method.
В качестве прототипа выбрана схема подстанции 500 кВ Очаково, содержащая системы сборных шин, питающихся от независимых источников переменного тока высокого напряжения с различным способом заземления нейтрали - изолированной и резистивно-заземленной нейтралью. Связь между системами сборных шин осуществляется через автотрансформатор. От систем сборных шин отходят присоединения (кабельные линии) с подключенными к ним трансформаторами тока и устройствами релейной защиты [Проект П5000122-9725-23-т1 по титулу «Комплексное техническое перевооружение и реконструкция ПС 500 кВ Очаково. Корректировка»].As a prototype, a 500 kV Ochakovo substation circuit was chosen, containing busbar systems powered by independent high-voltage alternating current sources with a different neutral grounding method - an isolated and resistive-grounded neutral. Communication between busbar systems is via an autotransformer. Connections (cable lines) with current transformers and relay protection devices connected to them depart from busbar systems [Project П5000122-9725-23-т1 under the title “Comprehensive technical re-equipment and reconstruction of 500 kV Ochakovo substation. Correction ”].
Сеть с изолированной нейтралью характеризуется малыми токами однофазных замыканий на землю, не требующих отключения данного вида повреждения (защита действует на сигнал); сеть с резистивно-заземленной нейтралью характеризуется большими токами однофазных замыканий на землю - однофазных коротких замыканий, которые должны отключаться с достаточно малым временем.An isolated neutral network is characterized by low currents of single-phase earth faults that do not require disconnecting this type of damage (protection acts on the signal); a network with a resistively-grounded neutral is characterized by high currents of single-phase earth faults - single-phase short circuits, which must be disconnected with a sufficiently short time.
Недостатком данного технического решения является отсутствие возможности резервирования систем сборных шин, имеющих различный способ заземления нейтрали.The disadvantage of this technical solution is the lack of redundancy of busbar systems having a different neutral grounding method.
Целью предлагаемого технического решения является расширение функциональных возможностей работы подстанции: возможности использования дополнительного (резервного) источника питания и, как следствие, повышения надежности электроснабжения.The aim of the proposed technical solution is to expand the functionality of the substation: the possibility of using an additional (backup) power source and, as a result, improving the reliability of power supply.
Указанная цель достигается тем, что на подстанции среднего напряжения, содержащей две системы сборных шин, питающиеся от двух независимых источников переменного тока высокого напряжения с различным способом заземления нейтрали, с подключенными к ним через выключатели присоединениями с трехфазными трансформаторами тока, а также устройства релейной защиты, установленные в цепи каждого присоединения, системы сборных шин соединены перемычкой в виде последовательно соединенных выключателя и кабеля, и к системе сборных шин с изолированной нейтралью дополнительно подключено устройство релейной защиты от однофазных замыканий на землю, измерительный орган которого подключен в нулевой провод трехфазного трансформатора тока, а исполнительный орган - к цепям отключения выключателя присоединения.This goal is achieved by the fact that at a medium-voltage substation containing two busbar systems powered by two independent high-voltage alternating current sources with a different neutral grounding method, with connections with three-phase current transformers connected to them through switches, as well as relay protection devices, installed in the circuit of each connection, busbar systems are connected by a jumper in the form of a series-connected switch and cable, and to the busbar system with an isolated neutral additionally connected relaying device from the single-phase ground fault, the measuring body is connected in the zero-phase current transformer is carried out, and the actuator - to disable connection of switch circuits.
Сущность технического решения поясняется на рис. 1.The essence of the technical solution is illustrated in Fig. one.
Подстанция имеет в своем составе: систему сборных шин (1), работающую с изолированной нейтралью; систему сборных шин (2), работающую с резистивно-заземленной нейтралью; выключатель присоединения (3), выключатель в цепи перемычки (4), кабельную линию (5), трехфазные трансформаторы тока (6), (7), устройство релейной защиты от многофазных коротких замыканий (8), устройство релейной защиты от однофазных коротких замыканий на землю (9), трансформатор тока нулевой последовательности (10), устройство обнаружения (сигнализации) замыкания на землю (11), устройство релейной защиты от многофазных коротких замыканий и от однофазных коротких замыканий на землю (12), кабельную перемычку (13).The substation includes: a busbar system (1) that works with insulated neutral; busbar system (2) working with resistive-grounded neutral; connection switch (3), switch in the jumper circuit (4), cable line (5), three-phase current transformers (6), (7), relay protection device from multiphase short circuits (8), relay protection device from single-phase short circuits on ground (9), zero sequence current transformer (10), ground fault detection (alarm) device (11), relay protection device from multiphase short circuits and from single phase short circuits to earth (12), cable jumper (13).
Связь сети с изолированной нейтралью и сети с резистивно-заземленной нейтралью осуществляется через автотрансформатор и его выключатели.The network is connected with an isolated neutral and the network with a resistively-grounded neutral is carried out through an autotransformer and its switches.
К системе сборных шин (1) через выключатель присоединения (3) подключена кабельная линия (5). В цепи кабельной линии (5) установлены трехфазный трансформатор тока (6) с подключенным устройством релейной защиты от многофазных коротких замыканий (8), устройством релейной защиты от однофазных коротких замыканий на землю (9), а также трансформатор тока нулевой последовательности (10) с подключенным к нему устройством обнаружения (сигнализации) замыкания на землю (11).A cable line (5) is connected to the busbar system (1) via the connection switch (3). A three-phase current transformer (6) is installed in the cable line circuit (5) with a connected relay protection device against multiphase short circuits (8), a relay protection device from single-phase earth faults (9), and also a zero sequence current transformer (10) with the ground fault detection (alarm) device connected to it (11).
Системы сборных шин (1) и (2) соединены кабельной перемычкой (13) в виде последовательно соединенных выключателя в цепи перемычки (4) и кабеля. В цепи выключателя (4) со второй системы сборных шин (2) установлены трехфазный трансформатор тока (7) с подключенным устройством релейной защиты от многофазных коротких замыканий и от однофазных коротких замыканий на землю (12).Busbar systems (1) and (2) are connected by a cable jumper (13) in the form of a series-connected switch in the jumper circuit (4) and a cable. A three-phase current transformer (7) is installed in the circuit breaker circuit (4) from the second busbar system (2) with a connected relay protection device against multiphase short circuits and from single-phase short circuits to ground (12).
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
В нормальном режиме работы кабельная перемычка (13) между системами сборных шин (1) и (2) отключена.In normal operation, the cable jumper (13) between the busbar systems (1) and (2) is disconnected.
При возникновении однофазного замыкания на землю на кабельной линии (5) системы сборных шин (1) информация об аварийном событии от трансформатора тока нулевой последовательности (10) поступает в измерительный орган устройства - устройство обнаружения (сигнализации) замыкания на землю (11). При превышении значения параметра срабатывания логическая часть устройства релейной защиты от однофазных коротких замыканий на землю (9) формирует действие на сигнал.If a single-phase earth fault occurs on the cable line (5) of the busbar system (1), information about the emergency event from the zero sequence current transformer (10) is sent to the measuring body of the device, the ground fault detection (alarm) device (11). If the tripping parameter is exceeded, the logical part of the relay protection device from single-phase short circuits to the earth (9) generates an action on the signal.
При возникновении многофазных коротких замыканий на кабельной линии (5) системы сборных шин (1) информация об аварийном событии по фазным проводам трехфазного трансформатора тока (6) поступает в измерительный орган устройства релейной защиты от многофазных коротких замыканий (8). При превышении значения измеряемой величины параметра срабатывания логическая часть устройства релейной защиты от многофазных коротких замыканий (8) формирует управляющее воздействие через исполнительный орган на отключение выключателя присоединения (3).In the event of multiphase short circuits on the cable line (5) of the busbar system (1), information about an emergency event via the phase wires of a three-phase current transformer (6) enters the measuring body of the relay protection device from multiphase short circuits (8). If the value of the measured value of the tripping parameter is exceeded, the logical part of the relay protection device against multiphase short circuits (8) generates a control action through the actuator to disconnect the connection switch (3).
Условия работы для устройства релейной защиты от однофазных коротких замыканий на землю (9) в нормальном режиме работы отсутствуют ввиду малых токов замыкания на землю.The operating conditions for the relay protection device against single-phase earth faults (9) are absent in normal operation due to low earth fault currents.
При исчезновении питания на системе сборных шин (1) или системе сборных шин (2) включается выключатель (4) кабельной перемычки (13). При этом происходит объединение систем сборных шин (1 и 2) и система сборных шин (1) переходит в режим работы с резистивно-заземленной нейтралью.In the event of a power failure on the busbar system (1) or busbar system (2), the jumper switch (4) of the cable jumper (13) is turned on. At the same time, the busbar systems (1 and 2) are combined and the busbar system (1) switches to the resistance-grounded neutral mode.
При возникновении однофазного короткого замыкания на землю на кабельной линии (5) первой системы сборных шин (1) информация об аварийном событии по нулевому проводу трехфазного трансформатора тока (6) поступает в измерительный орган устройства релейной защиты от однофазных коротких замыканий на землю (9). При превышении значения измеряемой величины параметра срабатывания логическая часть устройства релейной защиты от однофазных коротких замыканий на землю (9) формирует управляющее воздействие через исполнительный орган на отключение выключателя присоединения (3).When a single-phase earth fault occurs on the cable line (5) of the first busbar system (1), information about an emergency event through the zero wire of a three-phase current transformer (6) is sent to the measuring body of the relay protection device from single-phase earth faults (9). When the value of the measured value of the tripping parameter is exceeded, the logical part of the relay protection device from single-phase short circuits to the earth (9) generates a control action through the actuator to shut off the connection switch (3).
При многофазных коротких замыканий на кабельной линии (5) системы сборных шин (1) действие устройства релейной защиты от многофазных коротких замыканий (8) аналогично его действию в нормальном режиме работы сети.In case of multiphase short circuits on the cable line (5) of the busbar system (1), the action of the relay protection device against multiphase short circuits (8) is similar to its action in normal network operation.
При возникновении однофазных и многофазных коротких замыканий на кабельной перемычке (13) исполнительный орган устройства релейной защиты (12) действует на отключение выключателя в цепи перемычки (4).In the event of single-phase and multiphase short circuits on the cable jumper (13), the executive body of the relay protection device (12) acts to open the circuit breaker in the jumper circuit (4).
Устройство обнаружения (сигнализации) замыкания на землю (11), предназначенное для работы в нормальном режиме работы сети, при объединении систем сборных шин (1 и 2) может быть выведено из работы.The ground fault detection (alarm) device (11), designed to operate in normal network operation, can be taken out of operation when busbar systems are combined (1 and 2).
В предложенном техническом решении предусмотрена возможность резервирования распределительных устройств с изолированной нейтралью от сети с резистивно-заземленной нейтралью. При этом не нарушается режим работы данных распределительных устройств и обеспечивается чувствительность и селективность защит от однофазных коротких замыканий на землю при их объединении.The proposed technical solution provides for the possibility of redundant switchgears with isolated neutral from the network with resistive-grounded neutral. In this case, the operating mode of these switchgears is not violated and the sensitivity and selectivity of the protection against single-phase short circuits to the ground when combined.
Экономический эффект от использования данного технического решения заключается в исключении перерыва питания потребителей и связанного с ним ущерба от недоотпуска электроэнергии и экономии средств на замену существующего оборудования релейной защиты на новое.The economic effect of the use of this technical solution is to eliminate the interruption of power supply to consumers and the associated damage from lack of electricity and cost savings for replacing existing relay protection equipment with new one.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016124268A RU2638574C1 (en) | 2016-06-20 | 2016-06-20 | Medium voltage substation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016124268A RU2638574C1 (en) | 2016-06-20 | 2016-06-20 | Medium voltage substation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2638574C1 true RU2638574C1 (en) | 2017-12-14 |
Family
ID=60718592
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016124268A RU2638574C1 (en) | 2016-06-20 | 2016-06-20 | Medium voltage substation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2638574C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109390939A (en) * | 2018-11-23 | 2019-02-26 | 国网江苏省电力有限公司检修分公司 | A kind of bus based on amperometry falls the differential diagnostic method that isolation plug-in strip not exclusively closes a floodgate when arranging operation |
| CN111416430A (en) * | 2020-05-19 | 2020-07-14 | 中国电建集团福建省电力勘测设计院有限公司 | Multi-station-in-one engineering off-station power fusion wiring method |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU866642A1 (en) * | 1980-01-04 | 1981-09-23 | Киевское Отделение Украинского Государственного Проектного Института "Тяжпромэлектропроект" | Device for protecting step-down substation sectionalized bus-bars |
| SU892574A1 (en) * | 1979-09-28 | 1981-12-23 | Производственное Энергетическое Объединение Днепроэнерго | Electric substation |
| US4602240A (en) * | 1984-03-22 | 1986-07-22 | General Electric Company | Apparatus for and method of attenuating power line carrier communication signals passing between substation distribution lines and transmission lines through substation transformers |
| RU2447565C1 (en) * | 2011-02-17 | 2012-04-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВПО "НИУ МЭИ") | Method for automatic switching-on of backup supply for consumers and device for this method implementation |
| RU2502173C1 (en) * | 2012-06-04 | 2013-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВПО ОрелГАУ) | Control method of spurious trip of sectional bus switch at operation of annular network in substation standby mode |
-
2016
- 2016-06-20 RU RU2016124268A patent/RU2638574C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU892574A1 (en) * | 1979-09-28 | 1981-12-23 | Производственное Энергетическое Объединение Днепроэнерго | Electric substation |
| SU866642A1 (en) * | 1980-01-04 | 1981-09-23 | Киевское Отделение Украинского Государственного Проектного Института "Тяжпромэлектропроект" | Device for protecting step-down substation sectionalized bus-bars |
| US4602240A (en) * | 1984-03-22 | 1986-07-22 | General Electric Company | Apparatus for and method of attenuating power line carrier communication signals passing between substation distribution lines and transmission lines through substation transformers |
| RU2447565C1 (en) * | 2011-02-17 | 2012-04-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВПО "НИУ МЭИ") | Method for automatic switching-on of backup supply for consumers and device for this method implementation |
| RU2502173C1 (en) * | 2012-06-04 | 2013-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный аграрный университет" (ФГБОУ ВПО ОрелГАУ) | Control method of spurious trip of sectional bus switch at operation of annular network in substation standby mode |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109390939A (en) * | 2018-11-23 | 2019-02-26 | 国网江苏省电力有限公司检修分公司 | A kind of bus based on amperometry falls the differential diagnostic method that isolation plug-in strip not exclusively closes a floodgate when arranging operation |
| CN109390939B (en) * | 2018-11-23 | 2021-10-08 | 国网江苏省电力有限公司检修分公司 | Differential diagnosis method for incomplete closing of isolation knife switch during bus inversion operation based on current analysis |
| CN111416430A (en) * | 2020-05-19 | 2020-07-14 | 中国电建集团福建省电力勘测设计院有限公司 | Multi-station-in-one engineering off-station power fusion wiring method |
| CN111416430B (en) * | 2020-05-19 | 2024-04-02 | 中国电建集团福建省电力勘测设计院有限公司 | Multi-station integrated engineering station external power fusion wiring method |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103545796A (en) | Single-phase grounding fault handling device and method for power distribution network with non-effectively grounded neutral points | |
| JP5726047B2 (en) | Operation test apparatus and operation test method for high-voltage system protection equipment | |
| CN103746353A (en) | Self-healing control system of intelligent distribution network and working method thereof | |
| CN205544206U (en) | Intelligence PT harmonic elimination selects device of looks | |
| Paul | High-resistance grounded power system | |
| RU2638571C1 (en) | Three-phase alternating current substation | |
| RU2638574C1 (en) | Medium voltage substation | |
| WO2012136241A1 (en) | Fault handling during circuit breaker maintenance in a double-breaker busbar switchyard | |
| CN104836212A (en) | Arc light protection system suitable for double-power supply | |
| EA016235B1 (en) | Zero sequence current generator | |
| CN103018631A (en) | System for 10kV fault line detection | |
| US11398725B2 (en) | Circuit for reducing fire hazard risk in a power distribution network | |
| CN103683187A (en) | Nuclear plant two-stage electric leakage fault protection method | |
| WO2014201475A1 (en) | Ring main unit | |
| RU2639295C2 (en) | Current protection device | |
| Tian et al. | Shunt capacitor bank protection in UHV pilot project | |
| Cabrera et al. | Implementation of arc-flash protection using IEC 61850 GOOSE messaging | |
| CN214755490U (en) | Neutral point protection device for non-effective grounding diesel generator set | |
| RU2695643C1 (en) | Method of transforming power supply systems tn-cs and tt and power supply system for implementing method with protective input heterogeneous communication switching device | |
| Sattari et al. | High reliability electrical distribution system for industrial facilities | |
| Deschamps et al. | Reduce the number of outage by introducing circuit breaker in the distribution network, dream or reality? | |
| EP2498360B1 (en) | DC electrical power system | |
| RU2328800C1 (en) | Method of remote disconnection of transmission line with ground fault and its identification in distributing grids with insulated neutral | |
| Brewis et al. | Theory and practical performance of interlocked overcurrent busbar zone protection in distribution substations | |
| Sattari et al. | High-Resistance Grounding Design for Industrial Facilities: Providing Continuity of Service in Complex Distribution Systems |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20180621 |