Устройство для трехфазного автоматического повторного включения

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРЕХФАЗНОГО-АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОВТОРНОГО ВКЛЮЧЕ- НИЯ (ТАПВ) выключателя, посредством которого линия электропередачи, оборудованная измерительным трансформатором напряжения и оснащенная релейной защитой, подключена к шинс1м с измерительным трансформатором напряжения , содержащее орган контроля синхронизма, первый и второй измерительные входы которого предназначены для подключения к одноименным фазным выходам измерительных трансФорматоров напряжения линии и шин, первый и второй блоки наличия симметричного напряжения, входы которьпс предназначены для подключения соответственно к выходам измерительных трансформаторов напряжения линии и шин, первый элемент И, первый вход Г ,in-. ; . .t..v.,l,;,:.. V II ... , g U - ThSifi iCfaj ,. которого предназначен для подключения к выходу блока несоответствия положений выключателя и его ключа управления, выходы первого и второго блоков наличия симметричного напряжения соединены соответственно со вторым входом первого элагента И и входом элемента ЗАДЕРЖКА НА СРАБАТЫВАНИЕ , выход первого элемента И соединен с пусковым входом органа контроля синхронизма, отличающееся тем, что, с целью ускорения действия после успешного ТАПВ противоположного конца линии, оно дополнительно содержит второй и третий элементы И, первый и второй элементы ИЛИ, причем третий вход первого элемента И соединен с входом элемента (Л ЗАДЕРЖКА НА СРАБАТЫВАНИЕ, первые входЕ первого элемента ИЛИ и второго элемента И предназначены для подключения соответственно к выходу релейной защиты линии и выходу блока нез соответствия положений выключателя и его ключа управления, второй вход первого элемента ИЛИ соединен с пераьал входом второго элемента И, втооо рой вход которого соединен с выходом элемента ИЛИ, выход элемента 4; ЗАдаРЖКА НА СРАБАТШЛНИЕ соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ, выход которого соединён с первым третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом органа контроля синхронизма, а выход лредназвачен для подключения к включающей Цепи выключателя«

СООЭ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(Ю Н 02 Н 3 06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЭОЬРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ а" ы ада

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ )„, "::К ABTOPCMOMY СВИДЕ ГЕЛЬСТВУ (21) 3414818/24-07 (22) 26.03.82 (46) 07.08.83. Бюл. М 23 (72) Г.Г. Якубсон, В.М. Стрелков и Г Г. Фокин (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт электроэнергетики (53) 631 .316.925(088.8) (56) l. Богорад А.М,, Назаров Ю.Г., Автоматическое повторное включение в энергосистемах. М., Энергия, 1969 с. 336 °

2. Стрелков В.М., Фокин Г.Г.

Якубсон Г.Г. Контроль напряжения в TAIIB линий электропередач напряжением 330 кв и выл - Электрические станции, 1978 в 9. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРЕХФАЗНОГО-—

АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОВТОРНОГО ВКЛЮЧЕНИЯ (TAIIB) выключателя, посредством которого .линия электропередачи, оборудованная измерительным трансформатором напряжения и оснащенная релейной защитой, подключена к шинам с измерительным трансформатором напря.жения, содержащее орган контроля синхронизма, первый и второй измерительные входы которого предназначены для подключения к одноименным фазным выходам измерительных трансформаторов напряжения линии и шин, перэый и второй блоки наличия симметричного напряжения, входы которых предназначены для подключения соответственно к выходам измерительных трансформаторов напряжения линии и шин, первый элемент И, первый вход,„Я0„„1034111 А которого предназначен для подключения к выходу блока несоответствия положений выключателя и его ключа управления, выходы первого и второго блоков наличия симметричного напряжения соединены соответственно со вторым входом первого элемента И и входом элемента ЗАДЕРЖКА НА СРАБАТЫВАНИЕ, выход первого элемента И соединен с пусковым входом органа контроля синхронизма, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью ускорения действия после успешного ТАПВ противоположного конца линии, оно дополнительно содержит второй и третий элементы И, первый и второй элементы

ИЛИ, причем третий вход первого эле- Е

O мента И соединен с входом элеМента

ЗАДЕРЖКА HA СРАБАТЫВАНИЕ, первые входМ первого элемента ИЛИ и второго елеыанта д предназначены длн подндочения соответственно к выходу релейной защиты линии и выходу блока не- Я соответствия положений выключателя и его ключа управления, второй вход первого элемента ИЛИ соединен с первым входом второго элемента И, вто- Ъаю рой вход которого соединен с выходом первого элемента ИЛИ, выход элемента

ЗАДЕРЖКА HA СРАБАТЫВАНИЕ соединен с вторым входом второго элемента ИЛИ,Эииий выход которого соединен с первым входом третьего элемента И, второй вход которого соединен с выходом органа контроля синхронизма, а выход .предназначен для шщключения к включающей Цепи выключателя.

1034111

Изобретение относится к электротехнике, s частности к релейной защите и автоматике энергосистем.

Автоматическое повторное включение (AOB) является весьма эффективным средством повышения надежности работы энергосистем и их объединений.

Известны устройства, которые одновременно используются для осущест» аления АПВ как питающих присоединений (линий электропередач и трансформаторов) так и сборных шин.

При возникновении повреждения на шинах в результате срабатывания их релейной защиты производится отклю- 35 чение выключателей всех питающих шины присоединений. Повторная подача напряжения на шины осуществляется путем АПВ выключателя одного из наперед выбранного питающего присоединения. AGB этого выключателя производится лишь при отсутствии напряжения на-шинах и наличии напряжения на присоединении. Предусматривается также автоматическая сборка схемы коммутации шин предаварийного режима после их успешного AIIB. Такое восстановление первоначальной схемы сети осуществляется путем AIIB выключателей всех остальных отключавшихся присоединений. AIIB этих выключателей производится с контролем синхронизма между напряжениями присоединения и шин..

Известно устройство, содержащее реле сдвига фаз (РСФ), максимальное реле напряжения (МРН), элемент ЗАДЕРЖКА HA СРАБАТЫВАНИЕ (ВС) и логический элемент И. Первый и второй измерительные входы РСФ подключены соответственно к одноименным фазным выходам 40 измерительных трансформаторов напряжения присоединения и шин, выход элемента BC подключен к включающей цепи выключателя, первый, второй и третий входы и выход элемента И нодклю- 45 чены соответственно к выходам блока несоответствия положений выключателя и его ключа управления, МРН и РСФ и входу элемента BC Вход МРН соединен . с первым измерительным входом РСФ. $1/;

Если после успешного автоматичес.кого повторного включения шин (АПВШ) выключателем одного из питающих присоединений предусматривается осуществление ТАПВ-КС всех других питающих присоединений, то известное устройство должно устанавливаться на всех остальных питающих присоединениях.

При этом выдержки времени элементов

BC в устройствах AGB этих присоединений необходимо выбирать различными (со ступенью м 0,25 с) чтобы не допустить одновременного включения большого числа выключателей и неизбежной при этом перегрузки аккумуляторной батареи. На подстанциях с большим числом питающих присоединений применение этого устройства приводит к существенному возрастанию длительности цикла АПВ не только при повреждениях на шинах, но также и при коротких замыканиях (КЗ) на линии. Следствием увеличения выдержки времени элемента ВС является значительное уменьшение значения с;.ольжения, при котором разрешается осуществление ТАПВ-КС. В результате этого в ряде случаев TAIIB-КС может вообще не произойти. Таким образом, основной недостаток указанного устройства которое является базовым объектом-большое время срабатывания н обусловленное этим снижение эффективности ТАПВ.

Наиболее близким по технической сущности к иредлагаемому является устройство для трехфазного автоматического повторного включения (ТАПВ) выключателя, посредством которого линия электропередачи, оборудованная измерительным трансформатором напряжения и оснащенная релейной защитой, подключена к шинам с измерительным трансформатором напряжения, содержащее орган контроля синхронизма, первый и второй измерительные входы которого предназначены для подключения к одноименным фазным выходам измерительных трансформаторов напряжения линии и шин, первый и второй блоки наличия симметричного напряжения, ходы которых предназначены для подлючения соответственно к выходам измерительных трансформаторов линии и шин, элемент И, первый вход которого предназначен для подключения к выходу блока несоответствия положений выключателя и его ключа управления, выходы первого и второго блоков наличия симметричного напряжения соединены соответственно со вторым входом элемента И и входом элемента

ЗАДЕРЖКА HA СРАБАТЫВАНИЕ, выход которого соединен с третьим входом элемента И, а выход элемента И соединен с пусковым входом органа контроля синхрониэма, выход которого предназначен для подключения к включающей цепи выключателя $2), В соответствии с современной практикой все линии с двусторонним питанием оснащаются быстродействующей высокочастотной защитой, при срабатывании которой выключатели по концам линии отключаются практически, одновременно. Это позволяет на первом конце линии 110-500 кВ осуществлять ускоренное ТАПВ с бестоковой паузой порядка 0 3 с« Очевидно, что излишнее замедление пуска ОКС и излишнее увеличение длительности полного цикла TAIIB питающих линий имеет

10341 11

1 3 где n - число ли- соответственно со вторым входом перместо при . n а И и входом элемента ни . а к и Н". Рупных узловых подстанциях . soro элемента И и входо

АНИЕ а выход к шинам может подключаться до восьми . ЗАДЕРЖКА НА СРАБАТЫВАНИЕ нен с пускопитающих присоединений, причем, как первого элемента И соеди е правило, после успешного AtIB шин вым входом ОРгана контР ана конт оля синхронизсначала подключаются трансформаторы, 5 ма, дополнительно содер.ит в р е жит вто ой и а затем линии. Это означает, что . . третий элементы И, первый и второй на питающих линиях пуск ОКС может элементы ИЛИр причем третий вход замедляться на время, составляющее .первого элемента И соединен со вхоот 0,2 с (для h = 3) до 1,45 с (для дом элемента ЗАДЕРЖКА НА СРАБАТЫВАв=в). 10 .НИЕ, первые входы первого элемента

Замедление пуска повышает вероят- ИЛИ и второго элемента И предназнаность нарушения условий синхронизма -чены для подключения собственно к и может привести к тому, что ТАПВ-КС - выходу релейной защиты линии и вына втором конце линии произойдет лишь ходу блока несоответствия положений после одного или нескольких проворо- 5 выключателя и его ключа управления, тов ЭДС разделившихся энергосистем, второй вход первого элемента ИЛИ либо. после осуществйения мероприятий соединен с первым входом второго элепротивоаварийной автоматики, Оно мо- мента ИЛИ и подключен к выходу вто- . жет в ряде случаев не произойти вов- рого элемента И второй вход которосе, особенно при большом порядковом, го соединен с выходом первого элеЕРЖКА номере очередности включения данного мента ИЛИ, выход элемента ЗАД ЖК

HA СРАБАТЫВАНИЕ соединен со вторым

Можно показать, что аналогичное . входом второго элемента ИЛИ, выход возрастание и беэ того большой дли-- которого соединен с первым входом тельности полного разрыва электроле- 5 третьего элемента, второй вх д редачи происходит и тогда, когда которого соединен с выходом органа линия отключается в результате сра- контроля синхронизма, а выход предбатывания медленно действующей ре- назначен для подключения к включаюзервной защиты, а на нервом конце щей цепи выключателя. линии Осуществляется TAtIB с контро- На чертеже приведена структурная лем отсутствия напряжения на ней, а и е агаемого устройства. схема предл г

Таким образом, недостатком уст- Посредством в ством выключателя l линия родства-прототипа -является большое время действия после, успешного ТАПВ нап яжения подключена к шинам 4 в положного конца линии, подпроти о с измерительным трансформатором 5 осн ена елейключенной к шинам с большим числом 35 напряжения. Линия 2 о ащ р питающих присоединений„:

P ной 3 ащит Ой б, и б а выключат.ель l блоком 7 несоответствия положений

Цель изобретения — ускорение дей- выключателя и его ключа управления, ствия устро ства и тва после успешного - а также устройством 8 для .трехфазТАПВ противо

АПВ положного конца линии. 4р ного автоматического повторного .

Поставленная ц а цель достигается включения. Устройство д р а ОКС ойство для трехфазного орган 9 контроля синхронизма (), тем, что устройство для т

0 и вто ой 11 блоки контроля авто матического. повторного включе-- первый 10 и второ ни я (TAIIB) выключателя, посредством наличия симметрично ч ого нап яжения, Р которого линия электропередачи, опередачи, обо- 4- элемент 12 ЗАДЕРЖКА HA СРАБАТЫВАНИЕ, 14 ий 15 рудованная измерительным трансформа- перв ый 13 второй 14 и трети

I тором напряжения и оснащения релейной элеме««ты И, р пе вый 16 и второй 17 защитой, подключена к шинам с измери- элементы ИЛИ. тельным трансформатором напряжения, содержащее оРган контроля синхрониз- р Блок и 10 и ll контроля наличия

ый.и второй измерительные . симметричного напряжения могут выма, перв и вт ого предназначены для полняться с использов р анием азличных входы которого ния к одноименным фазным сочетаний полных ф азных или линейных подключения к ет ичных составвыходам- измери рительных трансформато- напряжений и их симм р шин . я

pos напряжения линии и шин, шин первый ляющих. Предпочтительным, являетс и второй локи б наличия симметричного 55 использование одного из фазных или о кото ых предназ- линейных напряжений и на р п яжений напряжения, входы котор н левой последовательносиачены для для подключения соответственно обратной и нулев а к ый из укак входам измеритель ных трансформато- ти (2 1, В этом случ е ажд ов напряжения линии и ши шин первый ванных блоков подключаетс я к вто ич т ансР

Р ото ого пред-бр ным обмоткам соответствующего р элемент И, первый ««хор, которого оединенным назначен для подключения к в ду . ф р

ыхо . фо матора напряжения, соеди и угольник . б несоответствия положений выклю- в звезду р и s азомкнуты тре пока с о ключа управления, выхо- Первый и вт ро о и измерительные чателя и его к жат для подключения пе вого и второго блоков наличия входы ОКС служ ды перво симметричного напряжения соедине 65 ны 5 к одноименным фазным выходам изме1

1034111 вин восстанавливается симметричное рабочее напряжение и происходит повторное срабатывание блока 10, вследствие чего появляется сигнал и на втором входе элемента 13 И.

В случае успешного АПВ шив выключателем одного ai питающих присоединений еа шинах 4 появляется симметричное рабочее напряжение, вследствие чего происходит повторное срабатывание блока il и появляется сигнал на входе элемента 12-ЗАДЕРЖКА HA СРАБАТЫВАНИЕ и ва третьем входе элемента 13 И, который срабатывает н подает сигнал на пусковой вход органа, 9 контроля синхронизма. Если условия синхронизма не нарушались, То

ОКС 9 также срабатывает и подает сигнал на второй вход элемента 15 И.

Однако элемента 15 И срабатывает и подает сигнал на включающую цепь выключателя только по истечении выдержки времени элемента 12 ЗАДЕРЖКА НА СРАБАТЫВАНИЕ, когда появится сигнал на втором входе, а следова тельно и на выходе элемента 17 ИЛИ.

Выдержка времени элемента 12 3АДЕРЖКА HA СРАБАТЫВАНИЕ определяет очередность включения данного выключателя после успешного АПВ (опробования) шин 4.

Аналогичным образом происходит поочередное ТАПВ-КС выключателей всех других питающих присоединений.

При К3 íà линии 2 также происходит возврат блока 10 причем возможен возврат, особенно при близких

КЗ, также и блока 11 и элемента 12

ЗАДЕРЖКА НА СРАБАТЫВАНИЕ. В результате срабатывания релейной защиты б появляется сигнал на первом входе и выходе элемента 16 ИЛИ и иа втором входе элемента 14 И, а на обоих концах линии 2 отключаются выключатели.

Одновременно с этим срабатывает блок 7 несоответствия положений выключателя и его ключа уиравления, вследствие чего появляются сигналы иа первых входах элементов 13 и 14 И.

После отключения выключателя 1 на шинах 4 восстанавливается рабочее напряжение вследствие чего повторно срабатывает блок 11 наличия сим-. метричного напряжения и цоявляется сигвал иа третъем входе элемента

13 И. Поскольку появляются сигналы ва обоих входах элемента 16 ИЛИ и ва втором входе элемента 14 И, последний срабатывает и подает сигнал на первых входах элемента 16 ИЛИ.

Это обеспечивает надежную фиксацию срабатывания релейной защиты б, а следовательно, и элемента 14 И ва все время до возврата блока 7, пос,кольку возврат релейной защиты б происходят всегда заведомо позже аварийного отключения выключателя 1

При возникновении КЗ на шинах 4 происходит возврат блоков 10 и li наличия симметричного напряжения и элемента )2 ЗАДЕРЖКА НА СРАБАТЫВАНИЕ.>>

В результате действия релейной защиты шин отключаются выключатели всех питающих присоединений, в том числе и выключатель 1. Одновременно с этим происходит срабатывание &О блока 7 несоответствия положений выключателя и его ключа управления, вследствие чего появляются сигналы на первых входах элементов 13 и 14 Й.

После отключения выключателя 1 на лк-gg рительных трансформаторов напряжения

3 линии и 5 шин. Входы блоков 10 и

ll наличия симметричного напряжения служат для подключения соответственно к выходам измерительных трансформаторов напряжения линии 3 и шин 5.

Первый эход элемента 16 ИЛИ подключен к выходу релейной защиты 6, первые входы элементов 13 и 14 И соединены между собой и подключены к выходу блока 7 несоответствия положе а ний выключателя и его ключа управления. Второй вход элемента 13 И соединен с выходом блока 10 наличия симметричного напряжения на линии.

Вход элемента 12 ЗАДЕРЖКА HA СРАБА- 15

ТЫВАНИЕ соединен с третьим входом элемента 13 И и подключен к выходу блока 11 наличия симметричного напряжения на шинах. Второй вход элемента

16 ИЛИ соединен с первым входом эле- gn мента 17 ИЛИ и подключен к выходу элемента 14 И, второй вход которого соединен с выходом элемента 16 ИЛИ.

Выход элемента 12 ЗАДЕРЖКА HA CPASAТЫБАНИЕ соединен со вторым входом элемента 17 ИЛИ, выход которого подключен к первому входу элемента 15 И.

Выход элемента 13 И соединен с пусковым входом органа 9 контроля синхронизма, выход которого соединен с вторым входом элемента 15 И. Выход последнего подключен к включающей цепи выключателя 1.

В нормальном режиме, когда выключатели всех присоединений, в том ,числе н выключатель 1, включены, на шинах 4 и на линии 2 имеется симметричное эксплуатационное напряжение.

Вследствие этого блоки 10 и ll контроля наличия симметричного напряжения и элемент 12 ЗАДЕРЖКА, HA CPASA- 40

ТЫВАНИЕ находятся в положении после сраба эания. На измерительвйх вхсдах

oprama 9 контроля синхронизма имеются синхронные синфазные напряжения.

Однако азот орган не срабатывает, 45 так как íà его пусковом входе отсут;ствует сигнал. Последнее определяется тем, что ве срабатывает трехвходовый элемент 13 И посколъку сигналы имеются только на втором и третьем gp

его входах.

10 З4111

56 37/55 писное и срабатывания блока 7. Срабатывание элемента 14 И приводит к появлению сигналов на первом входе и выхо. де элемента 17 ИЛИ, а следовательно, и на первом входе элемента 15 И.

Очевидно,что последнее не зависит

5 от действия элемента 12 ЗАДЕРЖКА HA

СРАБАТЫВАНИЕ и происходит без замедления.

В случае успешного ТАПВ выключателя противоположного конца линии 2 1О на ней появляется симметричное рабочее напряжение, вследствие чего повторно срабатывает блок 10 и появля ется сигнал на втором входе элемента

13 И, который срабатывает и подает 15 сигнал на пусковой вход органа 9 контроля синхронизма. Если условия синхронизма не нарушались, то этот орган срабатывает и подает сигнал на второй вход элемента 15 И. Он сра- 2р батывает и воздействует на включаю-щую цепь выключателя l, включением которого завершается полный цикл успешного TAIIB линии 2.

Таким образом, применение предлагаемого устройства обеспечивает поочередное автоматическое повторное включение выключателей питающих присоединений после успешного AIIH (опробования) шин, но в отличие от известного устройства не замедляет осуществление ТАПВ-KC выключателя второго конца линии после успешного включения выклю ателя на первом ее конце. Кроме тога, несколько у норяется осуществление ТАПВ выключателейи пи тающих присоединений, так к ак и предлагаемом устройстве пуск эле.— мента ЗАДЕРЖКА НА СРАБАТЫВАНИЕ, задающего очередность включения выключателей,. и пуск элементов задержки, входящих в состав органа контроля синхронизма, осуществляется одновременно, в то время, как в известном устройстве пуск органа контроля синхрониэма происходит лишь по истечении выдержки времени указанного элемента

ЗАДЕРЖКА HA СРАБАТЫВАНИЕ.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства определяется существенным сокращением длительности полного разрыва электропередачи при осуществлении ТАПВ-КС питающих линий, а также некоторым ускорением автоматической сборки доаварийной схемы работы шин после их успешного AIIB.

Предлагаемое устройство может быть выполнено при помощи блоков и элементов, входящих в состав как известных устройств АПВ-750М (751), так и вновь разрабатываемых устройств. филиал ППП Патент", г.Ужгород,ул.Проектная,4