Устройство для отключения электроустановки в сети переменного тока при коротком замыкании

 

Союз Советских

Социалистических республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (5 l ) M. Кл. (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.04,78 (21) 2608453/24-07

Н 02 У 13/00

H 02 Н 3/28 с присоединением заявки ¹

Государственный комитет

СССР (23) Приоритет (53) УДК 621.. 316. 925 (088. 8) ло делам изобретений и открытий

Опубликовано 15 07 80 Бюллетень № 26

Дата опубликования описания 15.07.80 (72) Авторы изобретения

Ю. Г. Айрапетов и Т. Н.Мамонтова

Ордена Октябрьской Революции Всесоюзный государственный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт энергетических систем и электрических сетей

Энергосетьпроект (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТКЛЮЧЕНИЯ

ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ В СЕТИ

ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ПРИ КОРОТКОМ ЗАМЫКАНИИ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите и автоматике электрических сетей и систем с напряжением 110-500 кВ с глухозаземленной нейтралью и предназначено

5 для отключения электроустановки и сети переменного тока при коротком замыкании.

Известно устройство для опережающего секционирования энергетической сиота мы, содержащее релейную защиту и, вы та лючатель присоединения, а также защиту опережающего действия, которая блоки-. рует работу релейной защиты объекта на отключение при возникновении короткого замыкания с током, превышакнцим ommo- tS чающую способность выключателя (11.

Под отключающей способностью выключателя понимается способность надежно разрывать электрическую цепь при определенной величине тока короткого замыкания 20 поотекающего по выключателю.

Недостатком указанного устройства является возможное замеаление прохож-

2 дения команды от релейной защиты поврежденного элемента сети на отключение

его выключателя, что в делом увеличивает время ликвидации тяжелого короткого замыкания с большим током.

Известно также устройство релейной защиты для отключения выключателя линии электропередачи, позволяющее при . возникновении на линии короткого замыкания производить одновременное отключение всей выключателей поврежденной линии электропередачи $2).

При возникновении на электроустановке в сети переменного тока короткого замыкания с токами, превышающими отклю чающую способность одного из его выключателей, блок релейной защиты формирует команду на. одновременное отключение всех выключателей электроустановки. При этом ток короткого замыкания может коммутироваться выключателем с недостаточной отключающей способностью, что приводит к отказу этого выключате50

При возникновении короткого замыкания на электроустановке 1 и протекании ло выключателю 2 тока короткого замыкания, большего его отключающей способности, срабатывает блок 8 релейной защиты и реле тока 10, размыкая свой

3 74867 ля, Следствием отказа выключателя будет работа устройств автоматики на объекте (например, устройства резервирования отказа выключателя), приводящая к отключению большого числа присоединений, что снижает надежность функционирования энергоузла в целом. Поэтому возникает необходимость в замене выключателя с недостаточной отключающей способностью.

Цель изобретения - повышение на- 10 дежности функционирования устройства при использовании B качестве второго выключателя с недостаточной отключающей способностью, Повысить экономичность и надежность работы энергоузла можно путем испольэованйя установленного и эксплуатирующегося выключателя с недостаточной отключающей способностью и отказа от замены его на новый, более мощный и дорогой, 20 и исключения таким образом монтажных и наладочных работ, в целом снижающих показатели надежности.

Цель достигается тем, что в устройство для отключения электроустановки в 25 сети переменного тока при коротком замыкании, содержащее два выключателя, блок релейной защиты и блок промежуточных реле, включенные последовательно между трансформатором тока в цепи од- 30 ного выключателя и блоком управления этим выключателем, а также трансформа тор тока в цепи второго выключателя и блок управления этим выключателем, введены блок форсировки и быстродействую- 55 щее реле тока, обмотка которого включена между трансформатором тока в цепи выключателя с недостаточной отключающей способностью и блоком релейной защиты, причем размыкающий контакт быст-40 родействующего реле тока включен между блоком промежуточных реле и блоком управления выключателем с недостаточной отключающей способностью, при этом вход последнего соединен с выходом бло- 45 ка релейной зашиты через последовательно соединенные блок форсировки и замыкающий контакт быстродействующего реле.

На чертеже представлена блок-схема устройства дпя отключения электроустановки в сети переменного тока при коротком замыкании.

Электроустановка 1 подключена через

55 выключатель 2 с недостаточной отключающей способностью, выключатель 3 с достаточной отключающей способностью и шун„тирующую цепь; 4 к энергосистеме 5.

1 4

Трансформаторы тока 6 и 7 в цепях выключателей 2 и 3 соответственно соединены с последовательной цепочкой, состоящей из блока 8 релейной защиты и блока 9 промежуточных реле, причем трансформатор тока 7 - непосредственно, а трансформатор тока 6 — через катушку быстродействующего реле тока 10. Один выход блока 9 промежуточных реле соединен с блоком 11 управления выключателем

3, второй выход — c блоком 12 управления выключателем 2 через размыкающий контакт 13 быстродействующего реле тока 10. Между выходом блока 8 релейной зашиты и входом блока 12 управления выключателем 2 включены последовательно соединенные замыкающий контакт 14 быстродействующего реле тока 10 и блок :форсировки 15.

Работает устройство следующим образом (рассматривается случай равенства времени отключения выключателей

2 и 3).

При возникновении короткого замыкания на электроустановке l и протекании по в ыключателю 2 тока коро тког о з амыкания, меньшего его отключающей способности, быстродействующее реле тока 10 не срабатывает, так как его ток срабатывания принимается меньшим на коэффициент запаса, чем предельно допустимый ток отключения выключателя с недостаточной отключающей способностью. Работает блок 8 релейной защиты и блок 9 промежуточных реле, при появлении сигнала на выходе которого поступает команда на отключение выключателя 3 через блок 11 управления и на отключение выключателя 2 через блок 12 управления и нормально замкнутый размыкающий контакт 13 реле тока 10, так как реле тока не срабатывает. При этом оба выключателя 2 и 3 отключаются практически одновременно. Следует иметь такую регулировку собственного времени отключения выключателей 2 и 3, чтобы время отключения выключателя 2 было не больше времени отключения выключателя 3. цепь из последовательно соединенных блока форсировки 15 и замыкающего контакта 14 реле тока 10 разомкнута HB контакте 14, так как реле тока 10 не срабатывает, 5 748671 6 контакт 13 и замыкая контакт 14. При денцию увеличиваться, и отдельные выклю |этом команда на отключение выключате чатели электроустановки оказываются в усля 3 формируется, как и ранее, после ловиях несоответствия их отключающей с срабатывания блока 9 промежуточных ре- способности уровням токов короткого зале, т, е, через время около 60-80 мс s мыкания. Замена выключателей на более после появления сигнала на выходе бло- мощные дорога, сроки и объемы работ при ка 8 релейной защиты. Команда на о1 этом — зйачительньь Экономически и ключение выключателя 2 проходит после технически оправданным является испольсрабатывания блока 8 релейной защиты эование эксплуатационных выключателей по цепи контакта 14 и блока форсировки 10 с недостаточной отключающей способ15. Блок форсировки 15 обеспечивает по-, ностью в условиях имеющихся токов ко дачу команды на отключение выключателя роткого замыкания, что обеспечивает

2 с временем, не более 10 мс после предлагаемое устройство. При этом эконосрабатывания блока 8 релейной защиты мия в результате отказа от замены, на- т. е. быстрее, чем подается команда >$ пример, только одного выключателя типа на отключение выключателя 3, Пель ° BB SOO, на более мощный типа ВВБ .500 обычного прохождения сигнала на отклю- оценивается суммой около 50 тыс. руб чение выключателя 2 блокируется размыкающим контактом 13 быстродействующе- Ф о р м у л а и з о 6 р е т е н и я го реле тока 10 после его срабатывания. 20

В результате первым из двух выключа- Устройство для отключения электроустелей электроустановки 1 отключается вы- тановки в сети переменного тока при ключатель 2. Условия его отключения коротком замыкании, содержащее цва высказываются легкими, так как выкл1оча- ключателя, блок релейной защиты и блок тель 2 практически тока короткого aa- промежуточных реле, включенные послемыкания не отключает по слецующей при- довательно между трансформатором тока чине. Процесс опережающего расхождения в цепи одного выключателя и блоком упконтактов выключателя 2 и горения на равления этим выключателем, а также этих контактах цуги приводит к перерас- трансформатор тока в цепи второго выклюпрецелению тока короткого замыкания, те->0 чателя и блок управления этим выкпючакущего от энергосистемы 5 по шунтирую- телем, о т л и ч а ю щ е е ающееся тем, щей цепи 4 через выключатели 2 и 3 к месту короткого эамыкайия, Появление ционирования устройства при испольсопротивления дуги межлу контактами вы- эовании в качестве второг ач стве второго выкнюключателя 2 при коммутации им цепи 35 чателя с недостаточной откпючаюуменьшает ток короткого замыкания через щей способностью, в устройство введены этот выключатель и увеличивает ток блок форсировки и быстродействующее рекороткого замыкания через выключатель ле тбка, обмотка которого включена меж3, так как выключатели 2 и 3 включены ду трансформатором тока в цепи выклюпараллельно, что обеспечивается замкну- 0 чателя с недостаточной отключающей спс тостью шунтирующей цепи 4, а сопро- собностью и блоком релейной защиты, . тивление между контактами включенного причем размыкающий контакт быстроцейвыключателя 3 меньше, чем между контак- ствующего реле тока включен между блотами отключающегося выключателя 2. В ком нромежуточных реле и блокомом управитоге к моменту полного расхождения кон- 5 ления выключателем с недостаточной от тактов выключателя 2 согротивление меж- ключающей способност осо ностью, при этом вход цу его контактами оказывается несоизме- последнего соединен с выходом блока римо больше, чем сопротивление йараллель .релейной защиты через последовательно ной цепи выключателя 3, поэтому по по- соединенные бл к ф р р соединенные лок форсировки и эамыкаю.слецней ицет практически весь ток к от-, 0 щий контакт быстродействующего реле. кого замыкания. Выключатель 3 отклю- Источники информации, чается позже выключателя 2 и комм ти

"o™утиРу принятые во внимание при экспертизе ет полный ток короткого замыкания от . СССР

1. Авторское свидетельство СС

Блок форсировки 15 может иметь 2. Руководящие указания по релейной тиристорное выполнение. защите. Вып. 9. Дифференциальнс -фазная.

С течением времени токи короткого за- высокочастотная защита линий 11С мыкания в пределах энергоузла имеют тен- 330 кВ. N., «Энергия«, 1972.

74867 1

Составитель Л, Васькова

Редактор E. Яковчик ТехредЖ. Кастелевич Корректор М. немчик

Заказ 4254/44 Тираж 783 Подписное

БНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж35, Раушская наб., д. 4/5

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