Устройство автоматического включения резервного питания потребителей

 

Сущность изобретения: устройство автоматического включения резервного питания потребителей для подстанций с двигательной нагрузкой, содержащее блок контроля направления мощности основного источника, подключенный через последовательно включенные блоки запрета и блок управления к выключателю основного ввода и к секционному выключателю, блок контроля угла между напряжениями секций шин основного и резервного источников, блок контроля минимального напряжения секции шин основного источника, выход которого подключен к одному из входов элемента ИЛИ, дополнительно содержит блок контроля напряжения обратной последовательности секции шин основного источника , причем выходы блока контроля напряжения обратной последовательности и блока контроля угла подключены к другим входам элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу блока запрета. 1 ил.

(я)з Н 02 J 9/06

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГиЕ,|ь . /

К ПАТЕНТУ (21) 5005972/07 (22) 21.10,91 (46) 07.09.93. Бюл. N 33-36 (76) Федоров Э.К, 3

О

О

О о 6д

С0 (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО

ВКЛЮЧЕНИЯ РЕЗЕРВНОГО ПИТАНИЯ

ПОТРЕБИТЕЛЕЙ (57) Сущность изобретения: устройство автоматического включения резервного питания потребителей для подстанций с двигательной нагрузкой, содержащее блок контроля направления мощности основного источника, подключенный через последовательно включенные блоки запрета и блок

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам автоматического включения резервного питания (AB P) потребителей для подстанций с двигательной нагрузкой.

Известны устройства АВР потребителей для подстанции с двигательной нагрузкой. содержащие блок контроля направления мощности основного источника, подключенный через последовательно включенные блок запрета и блок управления к выключателю основного ввода и к секционному выключателю, блок контроля угла между напряжениями секций шин основного и резервного источников, выход которого подключен к входу блока запрета (авт.св.

СССР N 493858, кл. Н 02 J 9/01, 1975).

Эти устройства имеют повышенное быстродействие при потере питания. Однако они не могут выявлять К3 (симметричные и несимметричные) в питающей линии.

„„ЯЦ„„ 2000638 С управления к выключателю основного ввода и к секционному выключателю, блок контроля угла между напряжениями секций шин основного и резервного источников, блок контроля минимального напряжения секции шин основного источника, выход которого подключен к одному из входов элемента ИЛИ, дополнительно содержит блок контроля напряжения обратной последовательности секции шин основного источника, причем выходы блока контроля напряжения обратной последовательности и блока контроля угла подключены к другим входам элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу блока запрета. 1 ил.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению и принятым за прототип является устройство ABP потребителей для подстанций с двигательной нагрузкой, содержащее блок контроля направления мощности основного источника, подключенный через последовательно включенные блок запрета и блок управления к выключателю основного ввода и к секционному выключателю, блок контроля частоты (реле частоты) напряжения секции шин основного источника. блок контроля минимального напряжения секции шин основного источника, подключенный через элемент ИЛИ к блоку управления (Шабад M.À. Релейная защита и автоматика на электроподстанциях, питающих синхронные двигатели. Л.: Энергоатомиэдат, 1984, с.50-57), Это устройство может выявлять трехфаэные К3 в питающей линии. Однако оно имеет ограниченные чувствительность и быстродействие при возникновении несим2000638 метричных КЗ (однофаэных, двухфазных, двухфазных на землю) в питающей линии, подключенной к секции шин через рабочие трансформаторы со схемой соединения, например. звезда-треугольник. которые могут сопровождаться незначительным снижением напряжений на контролируемой секции шин подстанции. Например, при однофазных КЗ в сетях 110 — 220 кВ, которые составляют примерно 75 — 85 всех случаев КЗ, два линейных напряжения изменяются весьма незначительно (до 10 ), а третье напряжение снижается существенно — примерно на

50 — 70 .

Повышение чувствительности реле минимального напряжения в известном устройстве (например, до 0,9 U ow) не допустимо иэ-эа необходимости отстройки от снижений напряжений в сети (например. при длительном пуске синхронных двигателей (СД) на электрически связанных соседних подстанциях 6-10 кВ), которые могут составлять до 0,7 — 0.8 Оно . При длительном существовании несимметричных К3 у СД существенно увеличивается внутренний угол. приближаясь к критическому значению, и после отключения К3 в цепи питания они почти сразу же могут выпасть иэ синхронизма, а последующее даже быстродействующее ABP не может сохранить .устойчивую работу СД. Последнее вызывает необходимость гашения поля у данных двигателей и замедленное ABP для исключения их противофазного включения, что существенно увеличивает ущгэб у потребителей с двигательной нагрузкой.

Цель изобретения — повышение чувствительности и быстродействия устройства, Это достигается тем, что устройство

ABP потребителей для подстанций с двигательной нагрузкой, содержащее блок контроля направления мощности основного источника, подключенный через последовательно включенные блок запрета и блок управления к выключателю основного ввода и к секционному выключателю, блок контроля угла между напряжениями секций шин основного и резервного источников, блок контроля минимального напряжения секции шин основного источника. выход которого подключен к одному из входов элемента

ИЛИ, дополнительно содержит блок контроля напряжения обратной последовательности секции шин основного источника, причем выходы блока контроля напряжения обратной последовательности и блока контроля угла подключены к другим входам элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу блока запрета.

Сущность изобретения заключается во введении блока контроля напряжения обратной последовательности секции шин основного источника, включенного так, что повышается чувствительность к несимметричным КЗ при достаточной отстройке от нормальных режимов питания СД.

Схема предлагаемого устройства приведена на чертеже, где 1 — источник питания иа высокой стороне питающего напряжения, 2 и 3 — первый и второй головные выключатели на питающих линиях, 4 и 5— первая и вторая питающие линии, 6 и 7— первый и второй рабочие трансформаторы напряжения, 8 — измерительный трансформатор тока, 9 и 10 — выключатели основного и резервного вводов, 11 — секционный вы- ключатель, 12 и 13 — секции шин основного и резервного источников, 14 и 15 — первый и второй измерительные трансформаторы напряжения, 16 — блок контроля направления мощности основного источника, 17— блок контроля напряжения обратной последовательности секции шин основного источника, 18 — блок контроля минимального напряжения секции шин основного источника, 19 — блок контроля угла между напряжениями секций шин основного и резервного источников, 20 — элемент ИЛИ, 21 — блок запрета, 22 — блок управления, выполненный, например. на тиристорах, 23 — потребители (синхронные и асинхронные двигатели).

Входы блока 16 контроля направления

35 мощности подключены к напряжению секции шин 12 основного источника и току основного ввода, входы блока 17 контроля напряжения обратной последовательности и блока 18 контроля минимального напря40 жения подключены к напряжению секции шин 12 основного источника, входы блока

19 контроля угла подключены к одноименным напряжениям секций шин основного и резервного источников, Выходы блока 17

45 контроля напряжения обратной последовательности. блока 18 контроля минимального напряжения и блока 19 контроля угла подключены к входам элемента ИЛИ 20. Входы блока 21 запрета подключены к выходам

50 элемента ИЛИ 20 и блока 16 контроля направления мощности, выход блока запрета через блок 22 управления подключен к выключателю 9 основного ввода и секционному выключателю 11, 55 В нормальном режиме выключатели 2, 3, 9, 10 включены, а выключатель 11 отключен. При этом рабочие сигналы на выходах блоков 17,18, 19, 20, 21, 22 отсутствуют. Кроме тога. при включенных потребителях 23 блок 16 находится в сработанном состоянии

2000638

50 и на блокирующий вход блока 21 запрета поступает блокирующий сигнал, При возникновении несимметричных

КЗ в питающей линии 4 хотя бы одно из междуфазных напряжений на секции шин

12 уменьшается, а активно-реактивная мощность (при включенном блоке 23) направлена в сторону повреждения. При этом блок 16 возвращается в исходное состояние и блокирующий сигнал на блокирующем входе блока 21 исчезает (появляется разрешающий сигнал). а блок 17 срабатывает изза наличие несимметрии напряжений и через блоки 20, 21. 22 отключает выключатель 9 и одновременно включает секционный выключатель 11. При этом с помощью быстродействующих выключателей обеспечивается быстродействующее переключение потребителя 23 на резервное питание без потери устойчивости СД в блоке 23.

При возникновении трехфазного КЗ в питающей линии происходит симметричное снижение напряжений на секции шин 12, а активно-реактивная мощность направлена в сторону повреждения или отсутствует.

При этом блок 16 возвращается в исходное состояние, а блок 18 срабатывает из-за снижения напряжений и через блоки 20, 21, 22 обеспечивает быстродействующее ABP.

При возникновении симметричных и несимметричных КЗ на секции шин 12 (или на отходящей линии) активно-реактивная мощность направлена от основного источника в сторону секции шин 12. При этом блок t6 остается в сработанном состоянии, а работа блоков 21, 22 и переключение потребителя на резервный источник запрещаются.

При потери питания (например, иэ-за ошибочного отключения выключателя 2) иээа выбега СД в блоке 23 частота напряжения на секции шин 12 уменьшается, а одноименные напряжения на секции шин 12 начинают медленно отставать. по углу от напряжений на секции шин 13, Так как при этом блок 16 возвращается в исходное состояние, а блок 19 срабатывает, то через блоки 20, 21, 22 обеспечивается быстродействующее ABP.

Уставки по максимальному напряжению срабатывания обратной последовательности, минимальному напряжению срабатывания и углу срабатывания могут легко регулироваться в блоках 17. 18 и 19 соответственно и должны выбираться из условий отстройки от нормальных и пусковых режимов. Уставки по углу максимальной чувствительности и току срабативлния прямой последовательности могут легко регулироваться в блоке 16 и должны обеспечивать с некоторым запасом срабатывание блока 16 в пусковых режимах и в нормальных режимах нагрузки блока 23.

Особенность устройства заключается в том, что оно отстроено от симметричных снижений напряжений шин основного источника (например, до величины 0,7 О, ) и при этом имеет повышенную чувствительность к несимметричным К3, так как может реагировать на величину несимметрии напряжений (например, более 107). Уставки в блоке 16 могут быть выбраны таким образом, что протекание реактивной составляющей тока прямой последовательности, 11p 0,5 IHoM.c4 и направленной от шин к основному источнику, достаточно для возврата блока 16 в исходное состояние. Таким образом, предложение повышает чувствительность и быстродействие устройства

ABP при возникновении несимметричных

КЗ. Это повышает надежность электроснабжения СД и существенно уменьшает технологический ущерб у потребителей.

Формула изобретения

Устройство автоматического включения резервного питания потребителей для подстанций с двигательной нагрузкой. содержащее блок контроля направления мощности основного источника, подключенный через последовательно включенные блок запрета и блок управления к выключателю основного ввода и к секционному выключателю, блок контроля угла между напряжениями секций шин основного и резервного источников, блок контроля минимального напряжения секции шин основного источника, выход которого подключен к одному из входов элемента ИЛИ, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что дополнительно содержит блок контроля напряжения обратной последовательности секции шин основного источника. причем выходи блока контроля напряжения обратной последовательности и блока контроля угла подключены к другим входам элемента

ИЛИ, выход которого подключен к входу блока запрета.

2000638

Заказ 3080

Тираж Подписное

НПО "Поиск" Роспатента

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

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

Составитель Э. Федоров

Редактор А. Купрякова Техред М.Моргентал Корректор Н. Ревская