Устройство автоматического повторного включения участков распределительной сети автономных энергосистем

 

Изобретение относится к электротехнике и его предлагаетсл использовать для. релейной защиты и противоаварийной автоматики электрических . сетей в автономных энергетических системах с. номинальном напряжением до 1000 В, Функциональная надежность устройства повышается благодаря использованию особенности переходных процессов в цепи реактивной нагрузW с: IN5 OQ 00 00 О)

СОНЭЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) д1 (51)4 Н 02 Н 3 06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Ю

©Ф

Об

ОО

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ- ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3806025/24-07 (22) 29.10.84 (46.) 15.06.86. Бюл . ¹ 22 (72) E.Â.Кириевский, В.В.Михайлов и А.С.Ханжиев (53) 621.316.925(088.8) (56) Андреев B.À., Бондаренко Е.В.

Релейная защита, автоматика и телемеханика.в системах электроснабжения.

N. Высшая школа, 1975.

Гусев В.И, Гореньпнев В.П., Куропаткин В.С., Лядова Л..Л. Селективный .выключатель без выдержки времени срабатывания. Электротехника, 1980, № 6.. (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОВТОРНОГО ВКЛЮЧЕНИЯ УЧАСТКОВ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ АВТОНОМНЫХ ЭНЕРГОСИСТЕМ (57) Изобретение относится к электротехнике и его предлагается использовать для. релейной защиты и противоаварииной автоматики электрических сетей в автономных энергетических системах с. номинальным напряжением до 1000 В, Функциональная надежность, устройства повышается благодаря использованию особенности переходных процессов в цепи реактивной нагруз12 ки при к.з. в сети, заключающейся в изменении направления электрического тока при переходе.от нормального режима. к режиму к.з. Для того, чтобы предотвратить повторное включение силового выключателя 5 на неликвидированное к.з. в случае возникновения к.э. на: ступени распределения 2 или 3 датчики тока 28, 29,.трансформируя токи подпитки реактивной нагрузки 12, 13, изменившие направление на противоположное но сравнению с токами нагрузки в нормальном режиме, заставляют сработать реле обратного тока 32, 33, которые .через схему ИЛИ 35 посыяают сигналы на управляющий

38186 вход 37 элемента запрета 25 вышестоящей ступени распределения 2. При этом вводится запрет .на прохождение команды на включение силового выключате,ля 5. Силовой выключатель 4, в цепи управления 22 которого отсутствует сигнал запрета, сразу же включится от источника сигнала АПВ по цепи 22, запитывая нагрузку 16, 17, 18 своей ступени распределения 1. Благодаря отключенному силовому выключателю 5 дуговое замыкание в точке К-1 спустя время затухания переходных процессов в цепях реактивной нагрузки 12, 13

cGMo$IHKBHpHpóåòñÿ из-за прекращения цоступа энергии с обеих сторон. 1 rrrr.

Изобретение относится к релейной защите и нротивоаварийной автоматике электрических сетей и может быть использовано в автономных энергети1 ческих системах с номинальным напря- жением до 1000 В.

Целью изобретения является повышение функциональной надежности устройства АПВ, На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

При. коротком замыкании на ступени распределения 2 или 3, а точнее за

25 выключателями 5 и 6 (точка K-1), мгновенно (без выдержки времени) отключаются все вышестоящие силовые выключа— .тели 4 и 5. При этом точка короткого ,замыкания оказывается обесточенной

1 со стороны источника питания генератора 8. (Как уже отмечалось, в низковольтных мощных сетях преобладающий вид замыкания — дуговое или кратковременное металлическое замыкание, В качестве примера показан участок электрической сети с тремя ступенями распределения 1, .2 и 3 с силовыми выключателями 4 — 8 без выдерж— ки времени срабатывания. Между генератором и генераторными шинами 9 установлен силовой выключатель 1.0 .с выдержкой времени срабатывания и беэ цепей АПВ. На последней (в данном случае 3-й) ступени распределения 3 (от шин 11 до нагрузки 12, 13 и 14) также установлены силовые выключатели 6,7 и 8, не имеющие управления от устройСтва АПВ, На промежуточных ступенях 1 и 2,соответственно,,от шин 9 до шин 15 с нагрузкой 16, 17 и 18 и от шин 15 до шин "11 с реактивной нагрузкой 19 и 20 и активной нагрузкой 21 соответствующие силовые выключатели 4 и 5 снабжены блоками

АПВ, выходные цепи которых 22 и.23 ,соединены с элементами запрета 24 и 25. В цепях реактивной нагрузки 12, 13, 19 и 20 всех ступеней распределения (2 и 3), кроме первой (1), установлены датчики тока 26 — 29, на5 груженные на соответствующие реле обратного тока (РОТ) 30 . — 33. Выходы всех POT 30 и 31 (32, 33) соответствующей ступени распределения 2 (3) подключены к входу своей логичес.кой

I0 схемы ИЛИ 34 (35), выход которой соединен с управляющим входом 36 (37) .элемента запрета 24 (25) цепи управления включением силового выключателя 4 (5) вышестоящей ступени распреде15 ления 1 (2) .

Мощность фидера, в цепи которого установлен выключатель 5, соизмерима с мощностями каждого из фидеров в цепи нагрузок 19 и 20.

20 Устройство работает следующим образом.

1238 переходящее в дуговое из-за отбрасывания металлической закоротки большими электродинамическими силами, возникающими между шинами под действием огромных токов — до десятков и сотен 5 килоампер) . Если бы нагрузка на поврежденной ступени распределения 3 была целиком активной, то дуговое замыкание, лишенное подвода энергии, практически мгновенно после отключе.— . ния силОвого выключателя самоликвиди-. ровалось бы, тем самым делая возможным мгновенное АПВ. Однако из-за наличия реактивной нагрузки, в частности двигательной, точка дугового . <5 повреждения оказывается подпитанной со стороны упомянутой нагрузки, в данном случае 12 и 13, благодаря

Запасенной в последней энергии, из-за чего электрическая дуга продолжает 20 развиваться даже после отключения силового выключателя, связывающего точку короткого замыкания с генератором сети. Чтобы предотвратить повторное включение силового выклю- . чателя 5 на неликвидированное коротмое замыкание, в предлагаемом устрой-. стве используется особенность пере— ходных процессов в двигательной нагрузке при коротком замыкании на 30 ее зажимах, заключающаяся в изменении направления электрического тока при переходе от нормального режима. к режиму короткого замыкания. В этом случае говорят о возникновении так называемых токов подпитки короткого замыкания. В данном случае датчики тока 28 и 29, трансформируя токи подпитки реактивной нагрузки 12 и 13, изменившие направление на противоположное по сравнению с токами нагрузки в нормальном режиме, заставляют сработать РОТ 32 и 33, которые через схему ИЛИ 35 посылают сигналы на управляющий вход 37 элемента запрета 25 вышестоящей ступени распределения 2. При этом вводится .запрет на прохождение команды на включение силового выключателя 5. Силовой выключатель 4, в цепи управления. 22 которого отсутствует сигнал запрета, сразу же включается от источника сигнала АПВ по цепи. 22, запитывая нагрузку 16, 17 и 18 своей ступени распределения 1. Благодаря отключен- 55 ному силовому выключателю 5 дуговое . замыкание в точке К-1 спустя время

;затухания переходных процессов в ие186 4 пях реактивной нагрузки 12 и 13 самоликвидируется из-за прекращения доступа энергии с обеих сторон.

В результате реле РОТ. 32 и 33 возвращаются в прежнее положение, снимая тем самым запрет на включение силового выключателя 5, благодаря чему разрешается АПВ этого выключателя.

При замыкании на ступени распределения 1 или 2, а точнее между силовыми выключателями 4 и 5 (точка К-2), мгновенно (без выдержки времени) отключается силовой выключатель 4; При этом точка замыкания оказывается обесточенной со стороны .генератора 8.

Реле POT 30 и 31, реагируя на возникшие токи подпитки со стороны реактивной нагрузки 19 и 20, срабатывают и через схему ИЛИ 39. возбуждают элемент запрета 24 цепи 22 управления . включением силового выключателя 4 ступени распределения 1. Спустя вреЭ мя, достаточное для самоликвидации дугового замыкания, реле РОТ 30 и 3 1 возвращаются в прежнее положение, снимая запрет на включение силового выключателя 4 и разрешая тем самым АПВ этого выключателя.

Схемы ИЛИ введены в устройство на случай. частичного отключения реактивной нагрузки в нормальных эксплуатационных режимах. Возникающий.в последнем.из рассмотренных режимов (замыкание в точке К-2) сигнал запрета включения силового выключателя .5 из-за подпитки точки К-2 токами нагрузки нижней ступени распределения 3 не приводит к каким-либо нежелательным последствиям благодаря тому, что к моменту поступления .сигнала запрета на включение выключатель 5 находится во включенном состоянии, так .как при коротком замыкании в точке К-2 он не отключается.

Рассмотрение режимов работы распределительной сети с испольsbsaHBeM предлагаемого устройства АПВ показывает, что в отличие от известного устройства, которое допускает возможность АПВ на неликвидированное короткое замыкание, предлагаемое устройство исключает это благодаря использованию особенностей переходных процессов в цепи реактивной нагрузки при коротком замыкании в сети.

Наиболее целесообразно использовать предлагаемое устройство в мощных низковольтных распределительных

Формула изобретения

Составитель Н. Пантелеева

Редактор Л.Повхан Техред О, Гортвай Корректор И.Самборская

Заказ 3301/55 Тираж 6 12 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

t13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

% 12381 сетях автономных энергосистем с большими номинальными токами., гд.е преоб-, ладающим видом повреждений являются дуговые замыкания нли металлические короткие замыкания, преходящие в дуговые замыкания..

Устройство автоматического повторного включения участков распредели-. 10 тельной сети автономных энергосистем, состоящей из последовательных ступеней распределения, начиная от генераторных шин, с силовым выключателем на каждой ступени, содержащее 15 на каждой ступени распределения, кроме последней, блок.АПВ, в выходные цепи каждого из которых включен.

86 б элемейт запрета с управляющим входом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения функциональной надежности, оно. дополнительно снабжено на каждой ступени распределения, кроме последней, логической схемой ИЛИ, а также установленным на зажимах каждой ступени — реактивной нагрузки всех, кроме первой, ступеней распределения датчиком тока и подключенным к его выходу реле обратного тока, причем выходы всех реле обратного тока соответствующей ступени распределения подключены к входу своей логической схемы HJIH, выход которой соединен с управляющим входом элемента запрета предыдущей ступени распределения.