Распределительное устройство высокого напряжения

 

РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ, выполненное по схеме мостика с выключателем в перемычке и снабженное ремонтной перемычкой, содержащее выключатель, разъединители, трансформаторы тока и напряжения , силовые трансформаторы и отходящие линии электропередачи, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности электропередачи и электроснабжения потребителей, в него дополнительно введе-, ны два отделителя в цепь выключателя перемычки ПО обе стороны от него и два отделителя в цепь ремонтной перемычки, при этом один из них с действием на включение, а также система автоматики, содержащая блок фиксации работы устройства резервирования отказа выключателя (УРОВ), два блока фиксации напряжения на линиях электропередачи, имеющие два выхода отсутствия напряжения и выход наличия напряжения , блок фиксации отсутствия тока в цепи выключателя, блок фиксации отсутствия тока в цепи ремонтной перемычки, блок фиксации включенного положения первого отделителя в цепи ремонтной перемычки , работающего на включение, б.лок фиксации отключенного положения второго отделителя в цепи ремонтной перемычки, работающего на отключение, блок выдержки времени, блоки управления первым и вторым отделителями в цепи ремонтной перемычки и. первым и вторым отделителями в цепи выключателя, первый блок логической операции И, имеющий четыре входа и два выхода; второй блок И, имеющий два выхода и два входа, третий блок И, имеющий три входа и два выхода; четвертый блок И, имеющий пять входов и один выход; блок фиксации срабатывания третьего блока И, имеющий вход фиксации срабатывания и два входа снятия фиксации срабатывания; при этом выход блока фиксации работы УРОВ соединен с первым (Л входом первого блока И, с вторым, третьим и четвертым входами которого соединены соответственно первые выходы отсутствия напряжения обоих блоков фиксации напряжения на линиях электропередачи и блока фиксации отсутствия тока в цепи вь1ключателя; первый выход первого блока И соединен через блок управления с первым отделителем ремонтной перемычки, а второй выход nepBoj;o блока И соединен с ел первым входом второго блока И, второй вход которого соединен с первым выходом блока фиксации включенного положения первого отделителя рем онтной перемычки, со сд второй выход которого соединен с первым входом третьего блока И, а его третий выход - с первым входом четвертого блока И, первый и второй выходы второго блока И соединены через блоки управления с первым и вторым отделителями в цепи выключателя , второй и третий входы третьего блока И соединены с выходами наличия напряжения блоков фиксации напряжения на линиях электропередачи, первый выход третьего блока И соединен с входом фиксации блока фиксации срабатывания третьего бло

СО1ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

З 1) Н 02 J 300; Н 02 Н 7/00

1

t ! г, :, т

1 1

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A5TOPGHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ вого отделителя в цепи ремонтной перемычки, работающего на включение, блок фиксации отключенного положения второго отделителя в цепи ремонтной перемычки, работающего на отключение, блок выдержки времени, блоки управления первым и вторым отделителями в цепи ремонтной перемычки и первым и вторым отделителями в цепи выключателя, первый блок логической операции И, имеющий четыре входа и два выхода; второй блок И, имеющий два выхода и два входа, третий блок И, имеющий три входа и два выхода; четвертый блок И, имеющий пять входов и один выход; блок фиксации срабатывания третьего блока И, имеющий вход фиксации срабатывания и два входа снятия фиксации срабатывания; при этом выход блока фиксации работы УРОВ соединен с первым входом первого блока И, с вторым, третьим и четвертым входами которого соединены соответственно первые выходы отсутствия напряжения обоих блоков фиксации напряжения на линиях электропередачи и выход блока фиксации отсутствия тока в цепи выключателя; первый выход первого блока

И соединен через блок управления с первым отделителем ремонтной перемычки, а второй выход первого блока И соединен с первым входом второго блока И, второй вход которого соединен с первым выходом блока фиксации включенного .положения первого отделителя ремонтной перемычки, второй выход которого соединен с первым входом третьего блока И, а его третий выход — с первым входом четвертого блока И, первый и второй выходы второго блока

И соединены через блоки управления с первым и вторым отделителями в цепи выключателя, второй и третий входы третьего блока И соединены с выходами наличия напряжения блоков фиксации напряжения на линиях электропередачи, первый выход третьего блока И соединен с входом фиксации блока фиксации срабатывания третьего блоCO

Сл

CO

CO

СО

С

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Il0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3445930/24-07 (22) 31.05.82 (46) 23.10.83. Бюл. № 39 (72) Ю. Г. Айрапетов и М. Э. Хейфиц (71) Ордена Октябрьской Революции всесоюзный государственный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт «Энергосетьпроект» (53) 621.316.925 (088.8) (56) 1. Лисовский Г. С. и Хейфиц N. Э.

Главные схемы и электрическое оборудование подстанций 35 — 750 кВ. М., «Энергия», 1977, с. 55, рис. 2 — 7 а.

2. Типовые проектные решения. Схемы принципиальные электрические распределительных устройств 6 — 750кВ подстанций. Альбом 1 — «Схемы и указания по их применению». Утв. Минэнерго СССР, введ.

02.08.79. Инв. № 9567 тм — т 1, лист 12; схема № 110 — 5 (прототип). (54) (57) РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЛСТВО ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ, выполненное по схеме мостика с выключателем в перемычке и снабженное ремонтной перемычкой, содержащее выключатель, разъединители, трансформаторы тока и напряжения, силовые трансформаторы и отходящие линии электропередачи, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности электропередачи и электроснабжения потребителей, в него дополнительно введе-,, ны два отделителя в цепь выключателя перемычки по обе стороны от него и два отделителя в цепь ремонтной перемычки, при этом один из них с действием на включение, а также система. автоматики, содержащая блок фиксации работы уетройства резервирования отказа выключателя (УРОВ), два блока фиксации напряжения на линиях электропередачи, имеющие два выхода отсутствия напряжения и выход наличия напряжения, блок фиксации отсутствия тока в цепи выключателя, блок фиксации отсутствия тока в цепи ремонтной перемычки, блок фиксации включенного положения пер„„SlJ „„1050035 A

1050035 ка И, выход этого блока фиксации соединен с вторым входом четвертого блока И, третий, четвертый и пятый входы которого соединены соответственно с выходом блока фиксации отсутствия тока в ремонтной перемычке и с вторыми выходами отсутствия напряжения обоих блоков фиксации напряжения на линиях электропередачи, а выход --. через блок управления соединен с вторым

Изобретенйе относится к электротехнике, в частности к электрическим распределительным устройствам и системам автоматики подстанционных элементов.

Известны схемы распределительных устройств высокого напряжения, например, схема треугольника, где отказ в отключении тока к. з. любЫм из трех выключателей приводит к обесточению всей подстанции (1).

В распределительных сетях 110 — 220 кВ весьма распространенной схемой распределительного устройства является схема

«мостика» с выключателем в перемычке, Обычно от электропередачи 110 †2 кВ кроме подстанции (ПС) с распределительным устройством (РУ) по схеме мостика питается еще ряд ПС с помощью ответвлений от линии электропередачи. При коротком замыкании (к. з.) на электропередаче и отказе в отключении тока к. з. выключателем перемычки схемы мостика происходит отключение всей электропередачи с обесточением потребителей, подключенных к ней, даже в том случае, когда к. з. на линии неустойчивое (2).

Однако поскольку обслуживание подобных подстанций ведется централизованно выездными бригадами (ОВБ), то включение ремонтной перемычки вместо поврежденного выключателя и восстановление электропередачи занимает несколько часов.

Цель изобретения — повышение надежности и экономичности электропередачи.

Поставленная цель достигается тем, что в распределительное устройство высокого напряжения, выполненное по схеме мостика с выключателем в перемычке и снабженное ремонтной перемычкой, содержащее выключатель, разъединители, трансформаторы тока и напряжения, силовые трансформаторы и отходящие линии электропередачи, дополнительно введены два отделителя в цепь выключателя перемычки по обе стороны от него и два отделителя в цепь ремонтной перемычки, при. этом один из них с действием на включение, а также отделителем ремонтной перемычки, второй выход третьего блока И через блок выдержки времени соединен с первым входом снятия фиксации срабатывания блока фиксации срабатывания третьего блока И, вто-. рой вход фиксации срабатывания которого соединен с выходом блока фиксации .отключенного положения второго отделителя ремонтной перемычки. система автоматики, содержащее блок фиксации работы устройства резервирования отказа выключателя (УРОВ), два блока фиксации напряжения на линиях электропередачи, имеющие два выхода, отсутствия напряжения и выход наличия напряжения, блок фиксации отсутствия тока в цепи выключателя, блок фиксации отсутствия тока в цепи ремонтной перемычки, блок фиксации включенного положения первого отделителя в цепи ремонтной перемычки, работающего на включение, блок фиксации отключенного положения второго отделителя в цепи ремонтной перемычки, работающего на отключение, блок выдержки времени, блоки управления первым и вторым отделителями в цепи выключателя и первым и вторым отделителями в цепи ремонтной перемычки, первый блок логической операции И, имеющий четыре входа и

2О два выхода; второй блок И, имеющий два, входа и два выхода; третий блок И, имеющий три входа и два выхода; четвертый блок

И, имеющий пять входов и один выход; блок фиксации срабатывания третьего блока И, имеющий вход фиксации срабатывания и два,входа снятия фиксации срабатывания; при этом выход блока фиксации работы

УРОВ соединен с первым входом первого блока И, с вторым, третьим и четвертым входами которого соединены соответствен30 но первые выходы отсутствия напряжения обоих блоков фиксации напряжения на линиях электропередачи и выход блока фиксации отсутствия, тока в цепи выключателя; первый выход первого блока И соединен через блок управления с первым

35 отделителем ремонтной перемычки, а второй выход первого блока И соединен с первым входом второго блока И, второй вход которого соединен с первым выходом блока фиксации включенного положения первого отделителя ремонтной перемычки, второй выход которого соединен с первым входом третьего блока И, а его третий выход— с первым входом четвертого блока И, первый и второй выходы второго блока И

1050035 з соединены через блоки управления с первым и вторым отделителями в цепи выключатеУстройство работает следующим образом. ля, второй и третий входы третьего блока И;-.;. При коротком замыкании (к. з,) 37 на соединены с выходами наличия напряжений -;. линии 5 и отказе в отключении выключаблоков фиксации напряжения на линиях, теля 9 (выключатель 3 отключился от устэлектропередачи, первый выход третьего ройства релейной защиты, установленного блока И соединен с входом фиксации блока .. на подстанции 11 срабатывает УРОВ, пофиксации срабатывания третьего блока И, сылает сигнал на отключение выключателя выход этого блока фиксации соединен с 4 на подстанции 2, а также подает сигнал вторым входом четвертого блока И, тре- на блок 24 фиксации работы УРОВ. тий, четвертый и пятый входы которого 1р После отключения выключателя 4 электсоединены соответственно с выходом блока ропередача между подстанциями 1 и 2 фиксации отсутствия тока в ремонтной пере-,обесточивается, напряжение на линиях мычке и с вторыми выходами отсутствия на- .5 и 6 исчезает, а, следовательно, напряже-. пряжения обоих блоков фиксации напряже- ние исчезает на входах блоков 18.1 и 19.1 ния на линиях электропередачи, а выход — фиксации напряжения. Исчезнование тока через блок управления соединен с вторым 15 на линии фиксируется блоком 21. отделителем ремонтной перемычки, второй

На входе блока 25. появляются все чевыход третьего блока И через блок выдерж° ° ки времени соединен с .первым входом снятыре сигнала, необходимые для его сратия фиксации срабатывания блока фиксации батывания: от выхода 1 . блока .1 от выхода 19.3 блока 19.1 от выхода блосрабатывания третьего блока И, второй

20 ка 21 и выхода блока 24. Срабатывание, вход фиксации, срабатывания которого соединен с выходом блока фиксации отключен- блока 25, следовательно, произошло после того, как зафиксировано, что выключатель ного положения второго отделителя ремонт9 не смог отключить ток к. з. 37 и электроа чертеже показана схема предлагаемо- - передача оказалась отключеннои и обесточенной. Сигнал от первого выхода блока 25 го устройства. подается на блок 30 управления отделителем 14, который включается, замыкая реОпоРные поМтанции 1 и 2 через выклю- - . монтную перемычку схемы мостика. Отдечатели 3 и 4 и линии 5 и 6 электропередачи литель 15 при этом находился во включенс ответвлениями к ПС 7 и 8 соединены меж- - ном положении, также как и отделители

ДУ собой на выключателе 9 РаспРеделитель-, и 13 Включение отделителя 14 фиксируется ,ного Устройства по схеме мостика. КРоме М блоком 29. Сигналы с первого выхода блока линий 5 и 6 к Распределительному Устройст- 29 и с второго выхода блока 25 заставляют вУ пРисоединены силовые тРансфоРматоРы сработать блок 26. Сигнал с первого выхода

10 и 11. В цепь выключателя 9 дополнитель- . блока 26 подается на блок 32 управления отделителем 12, а сигнал с второго выхода

Ремонтной пеРемычки — отделители 14 подается на блок 33 управления отделии 15 (Разъединители схемы на чеРтеже не телем И. Отделители 12 и 13 отключаются, 35 показаны) .

- исключая из схемы распределительного устТРансфоРматоРы 16 и 17 напРяжения под- ройства поврежденный выключатель g Взаключены соответственно к входам 18.1 — мен его в цепи электропередачи оказывает.19.1 блоков фиксации напряжения линий ся включенной (после включения отделиэ е ро ередачи 5 и 6, имеющих выходы 4р теля 14) ремонтная перемычка схемы рас18.2 и 19.2 наличия напряжения и выходы пределительного устройства. Тем самым

18.3 и 19.3 отсутствия напряжения. электропередача оказывается подготовТрансформатор 20 тока в цепи выключа- ленной к повторному включению со сторотеля 9 подключен к входу блока 21 фик- - - ны подстанций 1 и 2. сации отсУтствия тока; а тРансформатор 22 Время, затраченное на подготовку к повтока, включенный в цепь Ремонтной пеРе-..45 торному включению электропередачи в рамычки, соединен с входом блока 23 фиксации, боту, складывается. в основном из времени отсУтствиЯ тока в Ремонтной пеРемычке. включения отделителя 14 в цепи ремонтной

УстРойство содеРжит также блок 24 фик- перемычки (примерно 0,4 с) и времени сации работь1 УРОВ, первый 25, вто- отключения отделителей 12 и 13 в цепи рой 26, третий 27, четвертый 28 блоки ло- выключателя 9 (также 0,4 с). Общее гической операции И, блок 29 фиксации: время с учетом запаса составит t = 0,4 + включенного положения отделителя 14, + 0,4 + 0,2 = 1,0 с. блок 30 управления отделителем 14, блок Время автоматического повторного вклю31 управления отделителем 15, блок 32 чения (АПВ) на выключателях 3 и 4 может управления отделителем 12, блок ЗЗ уп- быть принято (по условию готовности схеравления отделителем 13, блок 34 выдержки 55 мы) порядка 1,2 с. времени, блок 35 фиксации срабатывания После подачи напряжения на электротретьего блока И 27, блок 36 фиксации передачу включением выключателей 3 или 4 отключенного положения отделителя 15. появляется напряжение на входах блоков

1050035

Om

УР

ВНИИПИ Заказ 8445/52 Тираж 617 Подписное

Филиал ППП «Патент>, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

18 и 19. С выходов наличия напряжения

18.2 и 19;2 сигналы поступают на второй и третий входы третьего блока И 27, где на первом входе уже имеется сигнал со второго выхода блока 29 фиксации включенного положения отделителя 14 ремонтной. перемычки. Блок 27 срабатывает и с его второго выхода подается сигнал на вход блока 34 выдержки времени. Уставка по времени срабатывания блока выбирается большей, чем наибольшая выдержка вре- 1О мени резервных защит со стороны ПС 1 и ПС 2. По истечении времени срабатывания блока 34 на его выходе появляется сигнал, который подается на первый вход снятия фиксации блока 35 фиксации срабатывания блока 27. 15

Если к. з. 37 устойчивое, появление напряжения кратковременное и определяется временем действия устройств релейной защиты на ПС 1 или 2 и временем отключения выключателя 3 или 4. В случае устойчивого трехфазного к. з. время появле- 20 ния несимметричиого напряжения определяется разновременностью включения фаз выключателя 3 или 4. Кратковременное появление напряжения на электропередаче фиксируется блоком 35 фиксации действия третьего блока И 27. Сигнал с выхода блока 35 поступает на первый вход четвертого блока И 28.

После повторного отключения тока к. з.

37 выключателями 3 или 4 напряжение на передаче вновь исчезает, а следовательно, Зо исчезают сигналы на выходах наличия напряжения 18.2 и 19.2 и появляются сигналы на выходах отсутствия напряжения 18.3

6 и 19.3 и на выходе блока 23 фиксации от сутствия тока в ремонтной перемычке. С указанных трех выходов сигналы подаются на третий, четвертый и пятый входы блока 28 (сигналы на входе от блоков 35 и 29 уже дежурят), который срабатывает и подает сигнал на вход блока 31 управления вторым отделителем ремонтной перемычки. Отделитель 15 отключается и делит электропередачу на два участка: на поврежденный участок от отделителя 15 до выключателя 3 (линия 5) и на неповрежденный участок от отделителя 15 до выключателя 4 (линия 6). После включения выключателя 4 от АПВ подается напряжение на неповрежденную часть электропередачи: на трансформатор 11 и на подстанцию, подключенЭ ную ответвлением 8 от линии 6. Таким образом, даже в случае устойчивого к. з. 37 сохраняется питание потребителей части электропередачи и трансформатора 11 на подстанции.

После отключения отделителя 15 от блока 36 фиксации его отключенного положения подается сигнал на второй вход снятия фиксации срабатывания блока 27 с блока 35.

Таким образом, при любом коротком замыкании, сопровождающимся отказом в отключении выключателя в перемычке схемы мостика, в работе остается вся электропередача, если короткое замыкание неустойчивое (не возобновляется после включения электропередачи под напряжение), и неповрежденная часть электропередачи, если короткое замыкание на электропередаче устойчивое.