Способ выделения поврежденного участка линии электропередачи с двусторонним питанием при помощи секционирующих выключателей

 

Изобретение относится к электротехнике , а именно к релейной защите и противоаварийной автоматике линий электропередач в основном сельскохозяйственного и нефтепромыслового назначения и является усовершенствованием авт. св. СССР ISfe 1348943. Цель изобретения - снижение износа секционирующих выключателей (СВ) и выключателя автоматического ввода резерва (АВР) и повышение надежности выделения поврежденного участка, Поставленная цель достигается тем, что при возникновении устойчивого короткого замыкания (КЗ) на линии отключают головной выключатель и по факту отсутствия напряжения с обеих сторон СВ отключают данные выключатели и перестраивают их выдержки времени, включают выключатель АВР и по факту появления напряжения последовательно включают СВ, восстанавливая прежние выдержки времени, на СВ, включившихся на неповрежденные участки, а СВ, ближайший к месту КЗ, отключают и блокируют. 1 ил. со с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 Н 02 Н 7/26

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО.ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1348943 (21) 4648095/07 (22) 07.02.89 (46) 15,03.92. Бюл. 3Ф 10 (71) Белорусское отделение Всесоюзного государственного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института энергетических систем и электрических сетей "Энергосетьпроект" (72) В.Л.Прусс, А.Н.Рутман, А.M.Êóçüìè÷åâ и

Г.А.Приходько (53) 621.316.925 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

ЬЬ 1348943, кл. Н 02 Н 7/26, 1987. (54) СПОСОБ ВЫДЕЛЕНИЯ ПОВРЕЖДЕННОГО УЧАСТКА ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ С ДВУСТОРОННИМ ПИТАНИЕМ

ПРИ ПОМОЩИ СЕКЦИОНИРУЮЩИХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите и противоИзобретение относится к электротехнике. а именно к способам системы противоаварийной автоматики линий электропередач в основном сельскохозяйственного и нефтепромыслового назначения.

Известный способ выделения поврежденного участка линии электропередачи с двусторонним питанием при помощи секционирующих вы кл ючателей за кл ючается в том, что при возникновении устойчивого КЗ на линии первым отключают головной выключатель линии с постоянной уставкой по времени срабатывания защиты меньшей, чем уставки по времени срабатывания за„„SU „„1720124А2 аварийной автоматике линий электропередач в основном сельскохозяйственного и нефтепромыслового назначения и является усовершенствованием авт. св. СССР

ЬЬ 1348943, Цель изобретения — снижение износа секционирующих выключателей (СВ) и выключателя автоматического ввода резерва (ABP) и повышение надежности выделения поврежденного участка, Поставленная цель достигается тем, что при возникновении устойчивого короткого замыкания (КЗ) на линии отключают головной выключатель и по факту отсутствия напряжения с обеих сторон СВ отключают данные выключатели и перестраивают их выдержки времени, включают выключатель АВР и по факту появления напряжения последовательно включают СВ, восстанавливая прежние выдержки времени.на СВ, включившихся на неповрежденные участки, а

СВ, ближайший к месту КЗ, отключают и блокируют. 1 ил. щит секционирующих выключателей (одинаковые для всех). во время паузы АПВ головного выключателя по факту исчезновения . напряжения в блоках управления секционирующих выключателей перестраивают уставки защит по времени срабатывания на меньшие (одинаковые для всех), чем уставка по времени срабатывания головного замыкателя, после чего включают от АПВ головной выключатель и от защит отключают те секционирующие выключатели, через которые проходит ток КЗ, затем по факту наличия (появления) напряжения со стороны основного источника питания с одинаковой для всех секционирующих выключателей за1720124 держкой по времени последовательно их включают, причем в блоках управления выключателей, включающихся на неповреж-. денные участки, по факту наличия напряжения в течение заданного времени восстанавливают прежнюю уставку по времени срабатывания защит, а выключатель, ближайший к месту КЗ, автоматически отключают и блокируют в отключенном положении по признаку появления тока КЗ в промежуток времени меньше заданного после включения укаэанного выключателя: автоматически включают выключатель пункта

АВР, под действием тока КЗ от защиты выключателя пункта АВР с постоянной уставкой по времени срабатывания такой же как у защит секционирующих выключателей после первой их перес ройки, отключают выключатель АВР и секционирующие выключатели, расположенные между ним и местом КЗ, затем указанные выключатели последовательно включают, причем при включении секционирующего выключателя, ближайшего к месту КЗ, его от защиты отключают и блокируют, в выключатель пункта ABP отключают, включают и оставляют во включенном положении.

Недостатком способа является излишний износ выключателя АВР, что можеТ привести к его отказу и невосстановлению питания на неповрежденных участках линии между местом КЗ и точкой нормального разрыва, а также дополнительный износ секционирующих выключателей, в случае, когда место КЗ удалено от выключателя АВР более чем на два секционированных участка.

Целью изобретения является снижение износа секционирующих выключателей (СВ) и выключателя автоматического ввода резерва (ABP) и повышение надежности выделения поврежденного участка.

Поставленная цель достигается тем, что в способе выделения поврежденного участка линии электропередачи с двусторонним питанием при помощи секционирующих выключателей по авт. св. М 1348943 дополнительно отключают каждый секционирующий выключатель по факту отсутствия напряжения с обеих его сторон в течение времени, достаточного для автоматического включения всех установленных на линии секционирующих выключателей (по факту появления на них r напряжения), но меньшего, чем выдержка времени на включение выключателя автоматического ввода резерва.

На чертеже обозначены головные выключатели 1 и 2 линий электропередач. Каждый из головных выключателей 1 и 2 линий электропередач, оснащен блоком 3 релейной защиты и устройством автоматического поворотного включения (АПВ) 4. Линия оборудована секционирующими выключателя5 ми 5 и пунктом автоматического ввода резерва (ABP) 6, которые оснащены блоками 7 управления. Последний содержит два реле 8 и 9 контроля напряжения, датчик 10 тока, реле 11 максимального тока, шесть

10 элементов И 12-17, два элемента ИЛИ 18, 19, один элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 20, шесть элементов 21-26 задержки, два элемента памяти — триггеры 27 и 28, четыре элемента НЕ 29-32.

15 Сущность изобретения заключается в следующем.

При возникновении на линии КЗ, на выключателях, расположенных между местом повреждения и выключателем АВР в тече20 ние, как минимум, времени, необходимого для выделенкл поврежденного участка со стороны основного питания, напряжение отсутствует. Если КЗ устойчивое, то с выдержкой времени, достаточной для автоматиче25 ского включения всех установленных на линии секционирующих выключателей (по факту появления на них напряжения), отключают указанные выключатели между местом КЗ и выключателем ABP и пере30 страивают уставки их защит по времени срабатывания, автоматически включают выключатель пункта АВР, затем по факту наличия (появления) напряжения со стороны резервного источника питания с одина35 ковой для всех секционирующих выключателей задержкой по времени последовательно их включают, причем в блоках управления выключателей, включившихся на неповрежденные участки, по фак40 ту наличия напряжения втечение заданного времени, восстанавливают прежнюю уставку по времени срабатывания защит, а выключатель, ближайший к месту КЗ, от защиты отключают и блокируют, а выключа45 тель пункта ABP отключают; включают и оставляют во включенном положении.

Способ осуществляется следующим образом, Головной выключатель линии оснащается максимальной токовой защитой с

50 независимой от величины тока выдержкой времени, например 0.5 с, и устройством

АПВ, секционирующие выключатели оснащаются блоком управления, выполняющим следующие функции: контроль тока КЗ в

55 двух фазах. контроль наличия напряжения с обеих сторон выключателя, отключение с помощью максимальной токовой защиты с независимой от тока выдержкой времени, величиной, например, 1,0 с, переключение выдержки времени срабатывания защиты

1720124 на величину 0,1 с по факту исчезновения ся СВ-2 и блокируется в отключенном полоконтролируемого напряжения на время, жении, По факту исчезновения напряжения большее заданного, включение выключате- с выдержкой времени, например 20 с, отля по факту появления напряжения с любой ключаются третий (СВ-3) и четвертый (СВ-4) стороны с одинаковой (одинаковой для всех 5 секционирующие выключатели, в блоках упвыключателей)задержкой времени, величи- равления которых происходит переключеной, например, 2 с, блокировка (запрет ние уставки по времени срабатывания включения) выключателя по факту возник- максимальной токовой защиты на 0,1 с, и с новения тока КЗ после его включения за выдержкой, например, 50 с включается вывремя, меньшее заданного (например, 1,5 10 ключатель пункта АВ P. С задержкой 2 c ocyс), отключение при отсутствии (исчеэнове- ществляется включение (пусть успешное) нии) напряжения с обеих сторон с выдерж- четвертого секционирующего выключателя кой времени (одинаковой для всех (CB-4) по факту наличия на нем напряжения выключателей), достаточной для автомати- со стороны выключателя ABP, c такой же ческого включения установленных на линии 15 задержкой осуществляется включение секционирующих выключателей по факту (пусть на неустранившееся КЗ) третьего секпоявления на них напряжения, но меньшей, ционирующего выключателя (СВ-З) по факту чем выдержка времени на включение вы- появления на нем напряжения со стороны ключателя ABP (например, 20 с), выключа- СВ-4. Поскольку к моменту включения СВ-3 тель ABP оснащается тем же блоком 20 выдержка времени срабатывания защиты управления, что и секционирующие выклю- CB-4 восстановилась величиной 1,0 с, то отчатели, íî cуставкой llo времени включения ключения CB-4 не будет, а действием защипри отсутствии (исчезновении) напряжения ты с выдержкой времени 0,1 с отключается с одной стороны. увеличенной до t ABP и (и блокируется) ближайший к месту КЗ секвыведенной уставкой по времени срабаты- 25 ционирующий выключатель (СВ-3) и отклювания токовой защиты, равной 1 с. чается выключатель пункта ABP. С

Последовательность операций при воз- выдержкой времени 2,0 с включается выникновении в сети устойчивого КЗ в предла- ключатель пункта ABP. гаемом способе следующая, Поврежденный участок выделен.

С выдержкой времени 0,5 с действием 30 В нормальном режиме на выходе реле 8 максимальнойтоковойзащитыотключается и 9 присутствует сигнал, соответствующий головной выключатель линии; затем следует логической единице, а на выходе реле t1— первый цикл его АПВ (неуспешный) с выдер- логическому нулю. Эти си-налы инвертиружкой времени, меньшей, чем задержка на ются элементами29и30. Навыходеэлеменперестройкууставо по времени срабатыва- 35 та И 14 — логический ноль, элемента И 13— ния защит в блоках управления секциониру- логическая единица. Выходными сигналами ющими выключателями, а затем второй элементов 13 и 19 триггеры 27 и 28 устанавцикл АПВ с выдержкой времени, например. ливаются в исходное состояние (логический

10 с. Во время паузы АПВ в блоках управ- ноль на выходе). лени@ секционирующих выключателей про- 40 При возникновении К3 на выходе реле исходит переключение уставки по времени 11 появляется сигнал логической единицы, срабатывания максимальных токовых за- реле 8 и 9 — логические нули. Следовательно, щит на 0,1 с, поэтому при включении голо- на выходах элементов 13 и 14 появляются вного выключателя с указанной выдержкой сигналы логических нулей, т.е. триггер 27 времени отключаются те секционирующие 45 остается в исходном состоянии. Сигнал его выключатели, через которые проходил ток выхода инвертируется элементом HE 31 и

КЗ. С задержкой 2 с осуществляется вклю- на выходе элемента И 16 появляется сигнал чение (пусть успешное) первого секциони- . логической единицы. Выключатель начинарующего выключателя (СВ-1) по факту ет отключаться с выдержкой времени 1 с, наличия на нем напряжения со стороны го- 50 обеспечиваемой элементом 25 задержки, lloBHoco выключателя, стакойже задержкой,. Однако раньше с tie = 0,5 с отключается осуществляется включение {пусть на неуст- головной выключатель линии. ранившееся КЗ) второго секционирующего Во время бестоковой паузы на выходах выключателя (СВ-2) по факту появления на элементов 8, 9, 11; 13 и 18 имеются логиче-. нем напряжения со стороны СВ-1, 55 ские нули, элемента И 14 — единица, которая

Поскольку к. моменту включения СВ-2 вызывает на выходе триггера 27 сигнал ловыдержка времени срабатывания защиты гической единицы.

СВ-1 восстановились величиной 1,0 с, то После включения от АПВ головного выотключения СВ-1 не будет, а действием за- ключателя на неустранившееся КЗ на выхошиты с выдержкой времени 0,1 с отключает- де элемента И 16 появляется логический

1720124 нуль, а элемента И 15- логическая единица.

В результате чего СВ отключается с задержкой времени t = 0,1 с, обеспечиваемой элементом 24.

При отсутствии напряжения на СВ сигнал логического нуля с выхода элемента

ИЛИ 18 инвертируется элементом НЕ 32, в результате чего CB отключается с выдержкой времени t - 40 с, обеспечиваемой элементом 26, При появлении напряжения с одной стороны от СВ на выходе элемента ИЛИ 18 появляется сигнал логической единицы, а элемента ИЛИ 19 — логического нуля.

На вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ

ИЛИ 20 поступает сигнал логической единицы (с выхода элемента И 14) и логического нуля — через элемент 23 задержки (так как выдержка t> . этого элемента еще не выбралась). В результате этого на выходе элемента 20 появляется сигнал логической единицы, которая переводит триггер 28 в состояние логической единицы на выходе и которая поступает на один вход элемента И

17. Через время teen.. обеспечиваемое элементом 21 задержки, на второй вход элемента И 17 поступает сигнал логической единицы и происходит включение выключателя.

Если включение выключателя происходит на неповрежденный участок, то через время задержки ten. (обеспечиваемое элементом 22 задержки) на один вход элемента

ИЛИ 19 поступает логическая единица, а появившийся в результате этого на выходе элемента 19 сигнал логической единицы переводит триггер 28 в исходное состояние, что обеспечивает снятие сигнала на включение. В то же время на выходе элемента И 13 появляется сигнал логической единицы, который возвращает триггер 27 в исходное состояние, тем самым вводит выдержку времени t - 1 с на отключение выключателя обеспечиваемую элементом 25 задержки.

Если включение выключателя произошло на КЗ, то на одном входе элемента И 15 появляется сигнал логической единицы с выхода реле 11. На другом его входе сохраняется сигнал логической единицы (триггер не изменял своего состояния в предыдущих режимах), В результате этого происходит отключение выключателя с выдержкой времени 0,1 с, обеспечиваемой элементом 24

5 задержки. В то же время на выходе элемента ИЛИ 19 появляется сигнал логической единицы, который поступает на вход S триггера 28. На вход R этого же триггера с выхода элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 20

10 поступает логический ноль. Такое состояние сигналов переводит триггер 28 в состояние логического нуля íà его выходе. После отключения выключателя на вход S триггера

28 поступает сигнал логического нуля, а на

15 вход R этого же триггера — также логического нуля (на входах элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 20 две логические единицы).

Такое сочетание сигналов не изменяет сигнала логического нуля на входе триггера 28, 20 чем обеспечивается блокировка секционирующего выключателя в отключенном со стоянии.

Таким образом, благодаря введению операции отключения секционирующего выклю25 чателя по факту отсутствия на нем напряжения в течение заданного времени сокращается количество коммутаций выключателями, что снижает их износ и повышает надежность выделения поврежден ного участ30 ка.

Формула изобретения

Способ выделения поврежденного участка линии электропередачи с двусторонним питанием при помощи секциони35 рующих выключателей по авт. св.

hh 1348943, отличающийся тем, что, с целью снижения износа секционирующих выключателей и выключателя автоматического ввода резерва (АВР) и по40 вышения надежности выделения поврежденного участка, дополнительно отключают каждый секционирующий выключатель (СВ) по факту отсутствия напряжения с обеих его сторон в течение времени, достаточного для

45 автоматического повторного включения всех установленных на линии СВ, но меньшего, чем выдержка времени на включение выключателя автоматического ввода резерва.

1720124

Составитель В.Онучин

Редактор В,Фельдман Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор M.Äåì÷èê

Заказ 775 . Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101