Способ селективного отключения сети переменного тока

 

(1

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистическид

Республик

743111

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 190778 (21) 2645453/24-07 (51)М. Кл.2 с присоединением заявки М

Н 02 Н 7/26

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 2506.80. Бюллетень Ко 23 (531 УДК 621. 316. .1 (088. 8) Дата опубликования описания 280680 (72) Автор изобретения

Г.М. Рубашов (71) Заявитель

Ленинградское проектно-экспериментальное отделение

Института ВНИИПроэктэлектромонтаж (54) СПОСОБ СЕЛЕКТИВНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ СЕТИ

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при построении систем электроснабжения промышленных предприятий.

Известны способы обеспечения селективного отключения в сетях переменного тока.

Наиболее распространенным является способ обеспечения селективного отключения, при котором селекция обеспечивается эа счет выдержек времени и установок по току возрастающих ступенчато от электроприемника к источнику ЭДС (1).

Недостаток этого способа — увеличение общего времени ликвидаций аварийного режима и как следствиеувеличенное термическое и динамическое воздействие на оборудование. 20

Известен способ селективного отключения повреждения в сети переменного тока, в котором для обеспечения селективного отключения использована возможность регулирования напряжения головным тиристорным выключателем в цикле АПВ после его отключения (2) .

Недостатки указанного способа проявляются в сетях с двигательной и 30 смешанной нагрузкой ° Регулирование напряжения отрицательно сказывается на устойчивости электродвигателей, приводит к появлению сверхтоков, выходу из синхронизации синхронных машин. Вследствие этого может иметь место нарушения селективности отключения потребителей.

При использовании в системе электроснабжения смешанной нагрузки, например электродвигателей и трансформаторов, а это имеет место весьма часто, селективность в системе электроснабжения может быть нарушена.

Наиболее близким к изобретению является способ, заключающийся в том, что короткое замыкание на любом участке сети отключают путем включения быстродействующего головного короткоэамыкателя отключения тока подпитки выключателем, поврежденного фидера и последующего АПВ (3).

Недостатком указанного способа является то, что при наличии нескольких ступеней селективности может быть нарушена надежность энергоснабжения потребителей.

Цель изобретения — повышение надежности электроснабжения потребителей.

143111

Указанная цель достигается тем, что при осуществлении способа селективного отключения сети переменного тока, заключающегося в отключении короткога замыкания на любом участке, сети, путем включения быстродействующего головного короткозамыкателя, отключения тока подпитки выключателем поврежденного фидера и последующего автоматического повторного включения

{АПВ) путем отключения короткозамыкателя, указанное включение короткозамыкателя производят на время, достаточное для срабатывания защиты по. врежденного фидера, при неуспешном ,AIIB отключают короткозамыкатель и включают его через время, равное ступени селективности, причем цикл включения и отключения короткозамыкателя повторяют число раз, равное числу ступеней селектинности.

На фиг. 1 приведена схема устройства, реализующего способ1 на фиг.2 изображена временная диаграмма тока, протекающего через короткозамыкатель, Система электроснабжения содержит трансформатор 1, токопровод 2. Между трансформатором 1 и токопроводом 2 включен тиристорный короткозамыкатель 3, содержащий дне группы биполярно включенных тиристорон и токоограничивающие резисторы. К токопроводу подключены через выключатели 4 и 5 подстанции с двигательной нагрузкой. Для примера показаны две подстанции, содержащие выключатели 6-11 и электродвигатели 12-17. Предлагаемый способ применим к любому числу . подстанций.

Как видно иэ фиг. 1, н системе электроснабжения отсутствуют реакто-. ры. При этом коммутационная способность выключателей в системе электроснабжения меньше, чем мощность короткого замыкания, например н точках

К4 и Кя

В нормальном режиме работы системы электроснабжения тиристорный короткозамыкатель 3 отключен и осуществляется электроснабжение электродвигателей 12-17.

При возникновении аварии, например, коротком замыкании в точке К срабатывает тиристорный короткозамыкатель 3 на первой волне тока короткого замыкания. На первом интервале 1 тиристорный короткозамыкатель остается включенным в течение двух периодов переменного тока, отводя ударную волну тока короткого замыкания от выключателя б. На этом интервале работы ,короткозамыкателя время его включенного состояния может регулироваться, но как правило, в сетях 6, 10 KB переменного тока два периода переменного тока практически достаточны для затухания апериодической слагающей тока короткого замыкания к.з.

55 б0

После этого отключают короткоэамыкатель 3 — второй интервал работь

Этот интервал необходим для надежного срабатывания устройств релейной защиты выключателя б. В системе электроснабжения могут создаваться ситуации, когда электродвигатели 13—

17 полностью или частично отключены.

В случае, если токи подпитки недостаточны или отсутствуют, релейная защита выключателя б может не подействовать,поскольку тиристорный короткозамыкатель 3 отводит ток к.з. в свой контур, включаясь практически мгновенно. В этом случае поврежденный фидер с выключателем 6 может быть не отключен.

При наличии второго интернала работы защита фидера с выключателем 6 действует надежно, а именно: при отсутствии тока подпитки — от тока сети, при наличии тока подпитки — от суммы сетевого и подпиточного тока.

Далее для обеспечения селектинности вновь включают тиристорные короткозамыкатель — третий интервал работы. При этом обеспечивается коммутация тока выключателем б. За счет отвода тока н короткозамыкатель выключатель б коммутирует только ток подпитки. Реально к контуру к.з. может быть подведена также часть мощности от сети, определяемая величиной сопротивлений, входящих н схему короткозамыкателя 3.

В случае прекращения цикл работы системы селективного отключения заканчивается отключением выключателя б и короткозамыкателя 3.

В случае, если к.з. не устраняется, короткозамыкатель остается отключенным и включается через время откр, где Ь t — величина ступени селективности о„„„ — время отключения выключа.теля.

В рассматриваемом случае этот интервал работы имеет место, например, при к.з., в точке К и приводит к коммутации выключателя 4, имеющего ступень селективности. При этом выключатель 4. также коммутирует уменьшенную мощность к.з.

При наличии в системе электроснабо жения дополнительных ступеней селектинности подобный цикл повторяется число раз, равных числу ступени селективности.

Подобный способ селектинного отключения в сети переменного тока весьма прост и обеспечивает селективное отключение выключателей н систе— ме электроснабжения. При этом каждый из коммутационных аппаратов коммутирует ограниченную мощность, что существенно повышает надежность системы электроснабжения. Надежность спо— соба селективного отключения н слу743111

45 O 17

Щ Й И

Фиг. /

ПИ Заказ 3628/18 аж 783 Подписное

Фиг.2 чае двигательной и смешанной нагрузки оказывается существенно более высокой по сравнению с прототипом, так как после устранения к.з. система электроснабжения оказывается под полным напряжением, чем обеспечивается восстановление нормальной работы элементов системы электроснабжения.

Формула изобретения

Способ селективного отключения сети переменного тока, заключающийся в отключении короткого замыкания на любом участке сети, путем включения быстродействующего головного короткозамыкателя, отключения тока подпитки выключателем поврежденного фидера и последующего автоматического повторного включения (АПВ) путем отключения короткозамыкателя, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения надежности электроснабжения потребителей, указанное включение корот- @ козамыкателя производят на время, достаточное для пропуска ударной волны тока короткого замыкания, затем отключают короткозамыкатель на время, достаточное для срабатывания защиты поврежденного фидера, вновь включают короткозамыкатель на время коммутации выключателя поврежденного фидера, при неуспешном AIIB отключают короткозамыкатель и включают его через время, равное ступени селективности, причем цикл включения и отключения короткозамыкателя повторяют число раз, равное числу ступеней селективности, Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Чернобровов Н.В. Релейная защита. Энергия, М., 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 504274, кл. Н 02 Н 7/26, 1974.

3. Авторское свидетельство СССР

9 2574655/24-07, кл. Н 02 J 3/00, 1978.

Филиал ППП Патент, г. ужгород,ул.Проектная, 4