Высоковольтное распределительное устройство

 

Союз Советск ни

Соцналнстнческнх

Республнк

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6l ) Дополнительное к авт. сеид-sy (22) ЗаЯвлено 03.07.79 (2 I ) 27916ОО/24-07 (5! )М. К . с присоединением заявки ¹ 2791462/24-07

Н 02 Н 3/06

Н 02 1-1 9/02 i

Н 02 3 3/06

5ееудврстееииый комитет

СССР (23) Приоритет

IIo явлен изо4ретеннй и открытий

Опубликовано 07.04,82. Бюллетень Р613

Дата опубликования описания 10.04,82 (53) УДК621.316..925(088.8} (72) Авторы изобретения

Г. К. Вишняков и Т. Н. Мамонтова

Отделение Дальних Передач ВГПИ и НИИ Энергосетьпроект и Ордена Октябрьской Революции всесоюзный)государстФепный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт энергетических систем и электрических сетей (Энергосетьпроект) (71) Заявители (54j BbICOKOBOflbTHOE РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЕ

УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к электротехнике, а именно к области защиты высоА ковольтных распределительных устройств от повреждений при больших токах короткого замыкания (к. з.), мощность которых превышает номинальную мощность отключения выключателей.

Известно, что два параметра — уровень тока к. з. и скорость восстанавливающегося напряжения - одновременно определяют отключающую способность выключателя, от которой зависит надежность функционирования электросети.

И для надежной работы выключателя эти параметры не должны быть превышены.

Известно распределительное ус тройство, содержащее обьединенные между собой шиносоединительными или секционным выключателем две системы или секции шин, каждая из которых подклю чена к источнику питания и имеет тт присоединений с выключателями недоста точной отключающей способности, блок

С А И Е < 919005 автоматики опережающего деления и блок релейной защиты шин. В этом распределительном устройстве автоматическое деление распределительного устройства на части с целью снижения тока к. з.

S выполняется таким образом, что сначала часть тока к. з. отключается шиносоединителъным или секционным выключателем, а затем оставшаяся часть выключателем

10 поврежденной линии (1)

Недостатком указанного распределительного устройства является то, что при снижении токов к. з. возможно увеличение скорости восстанавливающегося напряжения йа выключателе поврежден15 ного присоединения после его отключения и отказ выключателя.

Особенно чувствительны к этому параметру воздушные выключатели, широко применяемые в распределительных устройствах высокого напряжения.

Известно высоковольтное распределительное устройство, содержащее объединенные между собой шиносоецинитель- с с,gg>, ЦК

s ш

HbEM или секционньлм выключателем две системы или секции шин, каждая из, которых подключена к источнику питания и имеет . присоединений с выклю=

ЧатЕЛЯМИ НЕДОСтатОЧНОИ ОтКтПОЧаЮПЛЕйСЯ способности, две дополнительные цепи, каждая из которых выполнена в виде последовательно соединенных резистора и коммутационного элемента и подклк чена между системой или секцией шин и землей, блок автоматики опережак = щего деления, вход которого подкппочен к датчикам тока каждого из присоединений, один из выходов — к коммутационному элементу дополнительной цепи, другой выход — к одному из входов шиносоединительного или секционного . выключателя, блок релейной защиты шин, вход которого подключен к датчикам тока присоединений, выход к другому входу шиносоединительного .Или секционного выключателя (23

Достоинством данного распределительного устройства является возможность одновременного от раничения величин токе к. з. и скорости восстанавливаю1пегося напряжения, чтс очень важно для надежной работы сети, недостаток, же его состоит в том, что через резистор дополнительной цепи протеке от большие токи, для коммутации которых необходимы мощные коммутационные элементы, причем число коммутационных элементов и резисторов соответствует плслу систем или секций шпн в распре-: делительном устройстве, что услолпляет еГО, Бель изобретения - упрощение высоковольтного распределительно-.о устройстве.

Поставленная цель достигается тем, 4 что в высоковольтном распределительном устройстве, содержащем объединенные между собой шиносоединителЬным или секплонным выключателем две- системы или сектпли шин, каждая из которых подключена к источнику питания и имеет и присоединений с выключателями недосте= точной отключающей способности., допол нительную цепь, выполненную в виде соединенных между собой резистора и коммутационного элемента, и подключенную одним выводом к Одной из систем

mm сектплй шин, блок автомат щи oIIeтежеющего деления, вход которого подключен к датчикам тока каждого из присоединений, один из выводов — к коммутационному элементу дополнительно пи, блок релейной защиты шин, вход оторого лодкллочен к дат" .-и:ем токе чилсоединений, выход .-- к одному из ходов шиноссединительного или секлонпого вьткллочатет.я, другой вывод указанной дополнительной цеги связан с другой системой ипи секцией шин

Если .казанная дополнительная цепь подк почена параллельно шиносоединительному или секционному Выключателю, то ее резистор и коммутащлонный элемент соединены последовательно, причем второй выход блока автоматики опережающего давления подключен к другому входу шиносоединигельного или секционного выключателя.

Если указанная дополнительная цепь соединена последовательно с шиносоединительным или секционным выключателем, ТО ЕЕ РЕЗИСТОР И КОММУтаЦИОН гЫЙ ЭЛЕмент соединены параллельно.

При малом числе присоединений к двум системам или секциям шин и наличии обходного выключателя в качестве коммутационного элементе указанной дополщлтельной цепи использован обходной выключатель.

На фиг. 1 =- 3 лрлведены принципиальные электрические c.;õ-..åìúI высоковольтнОго раслределительногО $ ñтройства ОООт ветственно при подключении дополнитель- ной цепи т1араллельно шиносоединительному или секпионному выключателю, при

ПОДКЛЮЧЕНИИ ДОПОЛНИ ТЕЛЬНОЙ ЦЕПИ ПОСЛЕДОВа тельно с шинос с едини тельным или

35 секционным выключателем и при выполненни коммутационного элемента дополнительной цепи в виде обходного выклк = чателя.

Высоковольтное распределительное .:,стройство содержи л Объединенные между собой шиносоединительным или секционным выключателем . . две системы или секции шин 2 и 3, каждач из которых подключена к источыжу литания 4 и 5, и и присоединений 6 с выключателями 7 недостаточной отключающей способности., дополнительную цепь, выполненную в виде соединенных между собой резистора 8 и коммутационного элемента 9, подключенную одним выводом к системе или секции шин 2, ь другим выводом к системе или секции шин 3, блок 30

8sTîMaTEEKIE опережающего деления, вход которого подключен к датчикам Х2. токе ка кдого из присоедчнений, Одни из выходов - к коммуташлонному элементу О дополнительной пепи, блок 12 релейной

ЗЯЩИТЫ ШИН. ВХОД КОТОРОГО ПОДКЛЮЧЕН к датчикам тока присоединений, выходк одному из входов шиносоединительного

3яш секционного выключателя 1. При подключении указанной дополнительной цепи параллельно шиносоединительному или секционному выключателю 1 ее рм истор 8 и коммутационный элемент 9 соединены последовательно, причем второй выход блока 10 автоматики опережающего деления подключен к другому входу шиносоединительного или секционного выключателя 1. При подключении указанной дополнительной цепи последо° вательно с шиносоединительным или секционным выключателем 1 ее резистор 815 и коммутационный элемент 9 соединены параллельно. При малом числе присоединений 6 и наличии обходного выключателя в качестве коммутационного элемента 9 дополнительной цепи использо- 20 ван обходной выключатель.

Высоковольтное распределительное устройство работает следующим образом.

При возникновении короткого замыкания на отходящем присоединении 6 с 25 выключателем 7 может возникнуть ситуация, когда отклоняющая способнссть выключателя 7 ниже требуемой по условиям величины тока к. з. и скорости восстанавливающего напряжения на его 30 контактах. В этом случае от датчиков 11 тока присоединения 6, на котором возникает короткое замыкание, подаетсч сигнал на вход блока 10 автоматики опережающего деления, с одного выхода которого идет сигнал на включение коммутационного элемента 9, что приводит к подключению дополнительной цепи из резистора 9 и коммутирующего элемента 9 параллельно шиносоединительному или секционному 40 выключателю 1, а с другого выхода идет сигнал на отключение шиносоединительного или секционного выключателя 1, что приводит к подключению дополнительной цепи из соединенных последователь- 4 но резистора 8 и коммутирующего элемента 9 между двумя системами или секциями шин 2 и 3 (фиг. 1). При такой последовательности операций комму тационный элемент 9 может быть простой конструкции, так как он не коммутирует,,резистор 8, включенный между двумя системами или секциями шин 2 и 3, облегчает условия отключения шиносоединительного или секционного выключате55 ля 1, снижает ток к. з. по выключателю 7 поврежденного присоединения 6 и ограричивает скорость восстанавливаюшегося напряжения до допустимой величины, т. е..

ЧЕНИЕМ ШИНОСОЕДИНИТЕЛЬНОГО ПЛИ СЕКЦИОНного выключателя 1 и Отключением коммутационного элемента 9 дополнительной цели.

При коротком зал1ьп;анин на системе или секции шин 2 (или 3) от датчиков тока поступает сигнал на вход блока 12 релейной зашиты тнин, с выхода которого. идет сигнал на Отключение шиносаоднни--" тельного илп секционного выключателя 1, происходит полное разделение cIIcтем ипи секпй11 1н11н 2 и 3, прн этом кал1му=" тационный эле," IVIII T 9 дополн1-тельной цепи не включается.

Прп последавательпсл» IIC I,IIIc 1ан1»и дополнительной цепи из параллельна соединенных резистора 8 и каимутащьонного элемента 9 с шиносоединптельным или секционным BI»1.»ëþ÷L»òåëå÷ 1 и возникнавении повреждения на одна .; из присоединений 6 с вь1ключателем 7 недостаточной Отключаю пей сп;саб1Iac.I.I„ сигнал от датч1.кап 13 така пас1;-пас:т на вход блока 10 о»»;Ол.ат1;1»»; c: e!=,I». IcI1Iего деления, с выхода которого идет сигнал на Откл1»-. ение коммутационного элемента 9 дало»1н11тельной цепи.

При этом резистор 8 подключен между системами или секциями шин 2 и 3, что уменьшает полный ток, к. з. до уровня, соответствующего Отключающей способности выключателя. После этого Откл1Очается выкл1ачатель 7 поврежденного присоединения 6.

После размыкания контактов выкл1очателя 7 скорость BDccтанавлива1ап1егося напряжения на них существенна ограничена, так как этому способствует резистор 8, который через волновое сопроппьление линий включан параллельно контактам выключателя 7, поэтому повторного пробоя контактов выключателя 7 не происходит, т. е. кароткозамкнутая цепь надежно отключена.

Затем восстанавливается исхОдная схема включением Ilo сигналу ат блока 10 автоматики опережающего деления -»Оммутационного элсл1ен Га 9 даполннтелт-коI» цепи.

Отключение короткого замьпсан1 я на системе или секции шин 2 (нли 3) происходит в. этом случае аналогично рас=.

919005 6 обеспечивает соответствие характеристик тока к. з. и параметров шиносоед1-,.;птель ного или секционного выключателя 1, Затем отключает вь1ключатель 7 поврежденного присоединения 6, после чего восстанавливается исходная схема вклк»7 919005 смЬтренному выше, а при этом коммутационный элемент 9 дополнительной цепи не отключается.

Если предстоит впервые после ремонта или длительного отключения подать иа отключенную систему или секцию шин 2 (или 3) напряжение, то нужно прежде отключить коммутационный элемент 9, затем включить шиносоединительный или секционный выключатель 1, 10 и если опробование будет неуспешным и включение будет на к . э., то ток к.з. существенно ограничивается резистором

8, и тяжесть этого режима для системы или секции шин 2 (или 3) будет мень- 15 щей, чем при щунтированном резисторе 8 коммутационным элементом 9.

Наличие связи систем или секций шин 2 и 3 через резистор 8, после отключения тяжелого для выключателя 7 к. з., способствует сохранению синхронной динамической устойчивости этих систем.

В распределительных устройствах, где предполагается последовательное р включение щиносоединительного или секционного выключателя 1 и обходного выключателя, возможно в качестве коммутационного элемента 9 использо вать обходной выключатель (фиг. 3), щ так как тяжелые к. з, на отходящих элементах, требующие работы коммутационного элемента 9, редки, а при коротких замыканиях на системах или секциях шин 2 и 3 возможно одновременное отключение щиносоединительного или секционного выключателя 1 и коммутационного элемента 9 (для надежности), но тогда блок 12 релейной защиты шин действует и на выключатель 1 и на

40 коммутационный элемент 9. Кроме того„ время, в течение которого обходной выключатель используется по своему прямому назначению составляет малую долю от общего времени использования, а наложение ремонта на время тяжелого к.з. маловероятно.

Таким образом, предлагаемое высоковольтное распределительное устройство позволяет упростить известные устройства и может быть реализовано без значительных капитальных вложений.

Формула изобретения

1. Высоковольтное распределительное устройство, содержащее объединенные между собой шиносоединительным или секционным выключателем две системы или секции шин, каждая иэ которых подключена к источнику питания и имеет у . присоединений с выключателями недостаточной отключающей способности, дополнительную цепь, выполненную в виде соединенных между собой резистора и коммутационного элемента и подключенную одним выводом к одной иэ систем или секций щин, блок автоматики опережающего деления, вход которого подключен к датчикам тока каждого иэ присоединений, один из выходов — к коммутационному элементу дополнительной цепи блок релейной защиты шин, вход которого подключен к датчихам тока присоединений, выход - к одному иэ входов щиносоединительного или секционного выключателя, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства, другой вывод дополнительной цепи связан с другой системой или секцией шин.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что дополнительная цепь подключена параллельно щиносоединительному или секционному выключателю, а ее резистор и коммутационный элемент соединены последовательно, причем второй выход блока автоматики опережающего деления подключен к другому входу шиносоединительного или секционного выключателя.

3. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что указанная дополнительная цепь содержит последовательно с шиносоединительным или секционным выключателем, а ее резистор и коммутационный элемент соединены параллельно.

4, Устройство по п. 4, о т л и ч а ю m е е с я тем, что при малом числе присоединений к двум системам ипи секциям шин и наличии обходного выключателя в качестве коммутационного элемента дополнительной цепи использован обходной выключатель.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Щуляк В. Г. и др. Применение делительиых зашит для опережающего отключения выключателей и снижения тока к. з. - Электрические станции, "Энергия", 1976, l4 7, с. 55 - 57.

2. Указания по ограничению токов короткого замыкания в сетях напряже,нием 110 кВ и выше. СПО ОРГРЭС.

М., 1976,-с. 33 — 42, 919005

Составитель Л. Воропаева

Редактор E. Папи Техред N. Рейвес Корректор У. Пономаренко

Заказ 2155/35 Тираж 670 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий °

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

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