Подстанция среднего напряжения

Использование – в области электротехники. Технический результат - исключение перерыва питания потребителей и связанного с ним ущерба от недоотпуска электроэнергии. Согласно изобретению подстанция среднего напряжения содержит две системы сборных шин, питающиеся от двух независимых источников переменного тока высокого напряжения с различным способом заземления нейтрали, с подключенными к ним через выключатели присоединениями с трехфазными трансформаторами тока, а также устройства релейной защиты, установленные в цепи каждого присоединения, системы сборных шин соединены перемычкой в виде последовательно соединенных выключателя и кабеля, и к системе сборных шин с изолированной нейтралью дополнительно подключено устройство релейной защиты от однофазных замыканий на землю, измерительный орган которого подключен в нулевой провод трехфазного трансформатора тока, а исполнительный орган - к цепям отключения выключателя присоединения. 1 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к области электротехники, в частности, к схемам резервирования питания распределительных устройств подстанции среднего напряжения.

Известна высоковольтная сеть переменного тока собственных нужд электростанции, которая позволяет осуществить защиту от несимметричных токов короткого замыкания как в режиме заземленной нейтрали, так и в режиме изолированной нейтрали [Патент на изобретение №1834600].

Недостатком данного технического решения является отсутствие возможности резервирования систем сборных шин, питание которых осуществляется от сети с различным способом заземления нейтрали.

В качестве прототипа выбрана схема подстанции 500 кВ Очаково, содержащая системы сборных шин, питающихся от независимых источников переменного тока высокого напряжения с различным способом заземления нейтрали - изолированной и резистивно-заземленной нейтралью. Связь между системами сборных шин осуществляется через автотрансформатор. От систем сборных шин отходят присоединения (кабельные линии) с подключенными к ним трансформаторами тока и устройствами релейной защиты [Проект П5000122-9725-23-т1 по титулу «Комплексное техническое перевооружение и реконструкция ПС 500 кВ Очаково. Корректировка»].

Сеть с изолированной нейтралью характеризуется малыми токами однофазных замыканий на землю, не требующих отключения данного вида повреждения (защита действует на сигнал); сеть с резистивно-заземленной нейтралью характеризуется большими токами однофазных замыканий на землю - однофазных коротких замыканий, которые должны отключаться с достаточно малым временем.

Недостатком данного технического решения является отсутствие возможности резервирования систем сборных шин, имеющих различный способ заземления нейтрали.

Целью предлагаемого технического решения является расширение функциональных возможностей работы подстанции: возможности использования дополнительного (резервного) источника питания и, как следствие, повышения надежности электроснабжения.

Указанная цель достигается тем, что на подстанции среднего напряжения, содержащей две системы сборных шин, питающиеся от двух независимых источников переменного тока высокого напряжения с различным способом заземления нейтрали, с подключенными к ним через выключатели присоединениями с трехфазными трансформаторами тока, а также устройства релейной защиты, установленные в цепи каждого присоединения, системы сборных шин соединены перемычкой в виде последовательно соединенных выключателя и кабеля, и к системе сборных шин с изолированной нейтралью дополнительно подключено устройство релейной защиты от однофазных замыканий на землю, измерительный орган которого подключен в нулевой провод трехфазного трансформатора тока, а исполнительный орган - к цепям отключения выключателя присоединения.

Сущность технического решения поясняется на рис. 1.

Подстанция имеет в своем составе: систему сборных шин (1), работающую с изолированной нейтралью; систему сборных шин (2), работающую с резистивно-заземленной нейтралью; выключатель присоединения (3), выключатель в цепи перемычки (4), кабельную линию (5), трехфазные трансформаторы тока (6), (7), устройство релейной защиты от многофазных коротких замыканий (8), устройство релейной защиты от однофазных коротких замыканий на землю (9), трансформатор тока нулевой последовательности (10), устройство обнаружения (сигнализации) замыкания на землю (11), устройство релейной защиты от многофазных коротких замыканий и от однофазных коротких замыканий на землю (12), кабельную перемычку (13).

Связь сети с изолированной нейтралью и сети с резистивно-заземленной нейтралью осуществляется через автотрансформатор и его выключатели.

К системе сборных шин (1) через выключатель присоединения (3) подключена кабельная линия (5). В цепи кабельной линии (5) установлены трехфазный трансформатор тока (6) с подключенным устройством релейной защиты от многофазных коротких замыканий (8), устройством релейной защиты от однофазных коротких замыканий на землю (9), а также трансформатор тока нулевой последовательности (10) с подключенным к нему устройством обнаружения (сигнализации) замыкания на землю (11).

Системы сборных шин (1) и (2) соединены кабельной перемычкой (13) в виде последовательно соединенных выключателя в цепи перемычки (4) и кабеля. В цепи выключателя (4) со второй системы сборных шин (2) установлены трехфазный трансформатор тока (7) с подключенным устройством релейной защиты от многофазных коротких замыканий и от однофазных коротких замыканий на землю (12).

Устройство работает следующим образом.

В нормальном режиме работы кабельная перемычка (13) между системами сборных шин (1) и (2) отключена.

При возникновении однофазного замыкания на землю на кабельной линии (5) системы сборных шин (1) информация об аварийном событии от трансформатора тока нулевой последовательности (10) поступает в измерительный орган устройства - устройство обнаружения (сигнализации) замыкания на землю (11). При превышении значения параметра срабатывания логическая часть устройства релейной защиты от однофазных коротких замыканий на землю (9) формирует действие на сигнал.

При возникновении многофазных коротких замыканий на кабельной линии (5) системы сборных шин (1) информация об аварийном событии по фазным проводам трехфазного трансформатора тока (6) поступает в измерительный орган устройства релейной защиты от многофазных коротких замыканий (8). При превышении значения измеряемой величины параметра срабатывания логическая часть устройства релейной защиты от многофазных коротких замыканий (8) формирует управляющее воздействие через исполнительный орган на отключение выключателя присоединения (3).

Условия работы для устройства релейной защиты от однофазных коротких замыканий на землю (9) в нормальном режиме работы отсутствуют ввиду малых токов замыкания на землю.

При исчезновении питания на системе сборных шин (1) или системе сборных шин (2) включается выключатель (4) кабельной перемычки (13). При этом происходит объединение систем сборных шин (1 и 2) и система сборных шин (1) переходит в режим работы с резистивно-заземленной нейтралью.

При возникновении однофазного короткого замыкания на землю на кабельной линии (5) первой системы сборных шин (1) информация об аварийном событии по нулевому проводу трехфазного трансформатора тока (6) поступает в измерительный орган устройства релейной защиты от однофазных коротких замыканий на землю (9). При превышении значения измеряемой величины параметра срабатывания логическая часть устройства релейной защиты от однофазных коротких замыканий на землю (9) формирует управляющее воздействие через исполнительный орган на отключение выключателя присоединения (3).

При многофазных коротких замыканий на кабельной линии (5) системы сборных шин (1) действие устройства релейной защиты от многофазных коротких замыканий (8) аналогично его действию в нормальном режиме работы сети.

При возникновении однофазных и многофазных коротких замыканий на кабельной перемычке (13) исполнительный орган устройства релейной защиты (12) действует на отключение выключателя в цепи перемычки (4).

Устройство обнаружения (сигнализации) замыкания на землю (11), предназначенное для работы в нормальном режиме работы сети, при объединении систем сборных шин (1 и 2) может быть выведено из работы.

В предложенном техническом решении предусмотрена возможность резервирования распределительных устройств с изолированной нейтралью от сети с резистивно-заземленной нейтралью. При этом не нарушается режим работы данных распределительных устройств и обеспечивается чувствительность и селективность защит от однофазных коротких замыканий на землю при их объединении.

Экономический эффект от использования данного технического решения заключается в исключении перерыва питания потребителей и связанного с ним ущерба от недоотпуска электроэнергии и экономии средств на замену существующего оборудования релейной защиты на новое.

Подстанция среднего напряжения, содержащая две системы сборных шин, питающиеся от двух независимых источников переменного тока высокого напряжения с различным способом заземления нейтрали, с подключенными к ним через выключатели присоединениями с трехфазными трансформаторами тока, а также устройства релейной защиты, установленные в цепи каждого присоединения, отличающаяся тем, что системы сборных шин соединены перемычкой в виде последовательно соединенных выключателя в цепи перемычки и кабеля, и к системе сборных шин с изолированной нейтралью дополнительно подключено устройство релейной защиты от однофазных замыканий на землю, измерительный орган которого подключен в нулевой провод трехфазного трансформатора тока, а исполнительный орган - к цепям отключения выключателя присоединения.



 

Похожие патенты:

Использование: в области электротехники. Технический результат – обеспечение взаимного резервирования питания секций сборных шин при питании одной из секций от сети с изолированной нейтралью, а другой – от сети с резисторно-заземленной нейтралью.

Использование – в области электротехники. Технический результат – обеспечение эффективного регулирования электрической сети.

Изобретение относится к способам и приборам обеспечения бесперебойного питания в системе управления процессом. Технический результат – обеспечение эффективного управления процессом за счет исключения времени простоя по причине проблем с питанием.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах, компьютерных программных продуктах для управления продувкой охлаждаемой водородом динамоэлектрической машины.

Группа изобретений относится к устройству и способу электрического питания летательного аппарата на земле. Устройство содержит два электрических генератора/стартера, вспомогательную силовую установку, сеть электрического руления с электрическими двигателями приводов колес, сеть электрического питания летательного аппарата, средства селективного соединения/разъединения с сетями летательного аппарата и руления, подключенных определенным образом.

Использование – в области электротехники. Технический результат – обеспечение плавного переключения с малыми импульсами тока при отключении от энергосистемы.

Использование – в области электротехники. Технический результат - упрощение устройства гарантированного электропитания и расширение его функциональных и эксплуатационных возможностей.

Изобретение относится к области электротехники. Технической результат - исключение перерывов питания при переключениях и улучшение качества электрической энергии.

Использование: в области электротехники. Технический результат - сохранение номинальной выходной мощности и стабильности функционирования трехфазного электродвигателя при обрыве любых двух фаз сети.

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности и расширение функциональных возможностей.

Использование: в области электротехники. Технический результат – обеспечение взаимного резервирования питания секций сборных шин при питании одной из секций от сети с изолированной нейтралью, а другой – от сети с резисторно-заземленной нейтралью.

Изобретение относится к области электротехники. Технический результат – обеспечение поддержки сети посредством ветроэнергетических установок или ветряных парков.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для подачи электрической мощности в электрическую сеть энергоснабжения. Способ подачи электрической мощности (Ps) в электрическую сеть энергоснабжения осуществляют (120) посредством по меньшей мере первого и второго ветровых парков (112).

Изобретение относится к области электротехники и может быть использован многоступенчатыми полупроводниковыми преобразователями. Техническим результатом является уменьшение доли верхних гармоник выходного переменного напряжения.

Использование: в области электротехники. Технический результат – повышение эксплуатационных характеристик внутри ветряной фермы и повышение КПД ее работы.

Использование: в области электротехники. Технический результат – обеспечение стабильной работы при максимально возможно низком отношении короткого замыкания.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в гидроэлектрических турбинах. Техническим результатом является обеспечение оптимизации производительности отдельных турбин и группы турбин.

Использование: в области электроэнергетики. Технический результат - уменьшение степени использования электрохимической энергетической установки для питания оборудования и как следствие увеличение срока службы электрохимической энергетической установки и автономности системы электропитания.

Использование: в области электроснабжения. Технический результат - повышение надежности электроснабжения и уменьшение установленной мощности электрооборудования.

Использование: в области энергетики и электротехники. Технический результат - повышение надежности установки и стабильности напряжения на шине постоянного тока.

Использование: в области электротехники. Технический результат – обеспечение выдачи дополнительного питания мотор-генератору. Электрическая система управления и электроснабжения по меньшей мере для одного мотор-генератора вертолета, причем система содержит первый преобразователь (30) DC/AC для подачи электрической энергии переменного тока по выбору в упомянутый по меньшей мере один мотор-генератор в зависимости от соответствующих положений контакторов (320, 322, 324, 326, 328, 330, 332) коммутационной матрицы (32), приводимой в действие от электронной управляющей схемы (34), причем первый преобразователь DC/AC питается постоянным током от источника питания постоянного тока, который образован либо схемой (36) выпрямления напряжения переменного тока, выдаваемого через контактор (22) стартером-генератором (18) ВСУ (16), либо вольтодобавочным преобразователем (38) DC/DC, питаемым от батареи (20) через контактор (24), причем упомянутая коммутационная матрица дополнительно содержит контактор (328) для соединения упомянутого первого преобразователя DC/AC параллельно упомянутому второму преобразователю DC/AC, чтобы обеспечить возможность выдачи дополнительного электропитания от упомянутого стартера-генератора ВСУ упомянутому по меньшей мере одному мотор-генератору из упомянутых мотор-генераторов, как только запущен по меньшей мере один из упомянутых мотор-генераторов. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Использование – в области электротехники. Технический результат - исключение перерыва питания потребителей и связанного с ним ущерба от недоотпуска электроэнергии. Согласно изобретению подстанция среднего напряжения содержит две системы сборных шин, питающиеся от двух независимых источников переменного тока высокого напряжения с различным способом заземления нейтрали, с подключенными к ним через выключатели присоединениями с трехфазными трансформаторами тока, а также устройства релейной защиты, установленные в цепи каждого присоединения, системы сборных шин соединены перемычкой в виде последовательно соединенных выключателя и кабеля, и к системе сборных шин с изолированной нейтралью дополнительно подключено устройство релейной защиты от однофазных замыканий на землю, измерительный орган которого подключен в нулевой провод трехфазного трансформатора тока, а исполнительный орган - к цепям отключения выключателя присоединения. 1 ил.

Наверх