Устройство для опережающего секционирования в сети переменного тока

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<11964832 (61) Дополнительное н авт. свид-ву (22) Заявлено 060479 (2i) 2741254/24-07 с присоединением заявки ¹ (51) М. Кл.з

Н 02 Н 3/06

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 07.10.82. Бюллетень ¹ 3 7 (5З) УДК621.316. .925(088.8) Дата опубликования описания 071082,А9

М TKttytt0.

"ФГХНН,(„.,"„,(72) Авторы изобретения

Т.Н. Мамонтова, Н.Е. Рибель и В.В. Гл

Ордена Октябрьской Революции всесоюзный государстве нй"----.- . проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт энергетических систем и электрических сетей "Энергосетьпроект" (71 ) За яв итель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПЕРЕЖАЮЩЕГО СЕКЦИОНИРОВАНИЯ

В СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

Изобретение относится к электротехнике, а именно к области релейной защиты и автоматики электрических сетей и систем и, в частности к устройствам делительной автоматики.

Известно устройство опережающего секционирования энергетической системы, содержащее релейную защиту и выключатель присоединения, а также защиту опережающего действия, которая блокирует работу релейной защиты ко- . роткозамкнутого объекта на отключение выключателя при возникновении ко— роткого замыкания с током, превышающим отключающую спОсобность выключателя f1).

Недостатком укаэанного техническо-, го решения является замедление прохождения команды от релейной защиты поврежденного элемента сети на отключение его выключателя, что .в целом увеличивает время ликвидации тяжелого короткого замыкания с большим током. Кроме того, введение блокирующего контакта в цепь прохождения команды от- релейной защиты на отключение присоединения с коротким.замыканием снижает надежность отключения короткого замыкания (к..з.) 30

Наиболее близким к изобретению является устройство для опережающего секционирования в сети переменного тока, содержащее токовые релейные элементы, предназначенные для подключения входами к измерительным трансформаторам тока, включенным в каждой фазе, а выходами — к входам элемента отключения и блока трехфазного отключения секционирующего выключателя и также к входу блока фиксации работы автоматики, выход которого через блок автоматического повторного включения (АПВ) и блок включения предназначен для подключения к секционирующему систему шин выключателю, второй вход которого предназначен для подключения выхода элемента отключения P 2j.

Это устройство позволяет при возникновении короткого замыкания с током, превышающим отключающую способность выключателя поврежденного присоединения, производить опережающее деление по тем фазам одного секционирующего выключателя, на которых в сети возникло короткое замыкание, и обеспечить при этом надежность отключения повреждения при затянувшихся несимметричных кооотких замыканиях или отказе AIIB секционирующего выключате9б4832 ля путем устранения несимметрии в неповрежденной части сети.

Однако данное устройство характеризуется невозможностью его использования для энергообъектов с двумя секционирующими выключателями и недостаточ- S ной надежностью функционирования на энергообъектах, входящих в состав сетей различных категорий .сложности, а использовать два одинаковых устройст" ва, по одному на каждый секционирую- 10 щий выключатель, нецелесообразно,так как появляется дублирование отдельных аппаратов устройства, что неэкономично и снижает надежность. Создание единого унифицированного устройства позволяет .индустриализировать его промышленное изготовление в более широких масштабах, чем предыдущее устройство, и повысить надежность путем оптимизации его. структуры.. 20

По существующим нормам отключение при тяжелом к.з. более двух секционирующих .выключателей на одном объекте не осуществляется, чтобы не снижать надежность коммутации короткозамкнутой цепи в целом.

Кроме того, недостатком известного технического решения является также снижение надежности.функционирования за счет отсутствия автоматической смены выдержек времени АПВ секционирующего выключателя в зависимости от вида к.з. и;работы релейной защиты на поврежденном присоединении. Отсутствует перестройка работы реле непереключения фаз секцианирующего выключателя при пофазном опережающем делении ими сети и не корректируется работа. автоматического. уско.рения резервной релейной защиты элемента с секционирующим выключателем, 40 которое действует при появлении неполнофазного режима работы секционирующего выключателя. Данное предложе ние исключает указанные недостатки.

Цель изобретения - использование устройства для энергообъектов с двумя секционирующими выключателями и повышение надежности его функционирования.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для опережающего секционирования в сети переменного тока, содержащее. токовые релейные элементы, входы которых предназначеЙи для подключения к измерительным трансформаторам тока, включенным в каждой фазе, а выходы — к входам элемента отключения и блока трехфазно-. го отключения секционирующего выключателя и также к входу блока фикса- 60 ции работы автоматики, выход которого через блок автоматического повторного включения (АПВ)и блок включения предназначен для подключения к первому входу секционирующей системы шин 65 выключателя, второй вход которого предназначен для подключения выхода элемента отключения, введены блок автоматической смены выдержек времени АПВ, блок срабатывания быстродействующей релейной защиты элементов, отходящих от шин, блоки автоматического ввода отключения трех фаз двух секционирующих выключателей, блоки контроля напряжения первой и второй систем шин, блоки управления релейной защитой элементов, коммутируемых секционирующими выключателями, блоки управления реле непереключения фаз секционирующих выключателей, блок включения и блок AIIB второго секционирующего выключателя, а также элемент отключения и блок трехфазного отключения второго секционирующего выключателя, входы которых подключены к вторым выходам токовых релейных элементов и к входам .блока фиксации работы автоматики, выход которого через блоки АПВ и включения второго

1 секционирующего выключателя предназначен для подключения к этому выключателю, на второй вход которого включен выход элемента его отключения,при этом выходы блоков автоматической смены выдержек времени АПВ и срабатывания бь|стродействующей релейной защиты элементов, отходящих от систем шин, подключены к соответствующим входам блоков АПВ обоих секционирующих выключателей, на другие входы которых включена через блоки контроля напряжения первой и второй систем шин вторая пара выходов блока фиксации работы автоматики, третья пара выходов которого через блоки трехфазного отключения секционирующих выключателей включена соответственно к элементам отключения этих выключателей, причем четвертая пара выходов блока фиксации работы автоматики через блоки управления реле непереключения фаз соответствующих сек ционирующих выключателей включена на входы элементов отключения этих выключателей и блоки управления релейной защитой элементов, коммутируемых секционирующими выключателями.

На чертеже представлена функциональная схема устройства для опережающего секционирования в сети переменного тока высокого напряжения.

Устройство содержит. токовые релейные элементы 1, блок фиксации работы автбматики 2 с автоматическим возвратом в исходное состояние, блоки

3 и 4 трехфазного отключения секционирующих выключателей соответственно 5 и б, блоки управления реле непереключателя фаз 7 и 8 выключателей 5 и б,блоки 9 и 10 управления релейной защитой элементов, коммутируемых соответственно секционирующими выключателями 5 и б, блоки 11 и

964832

60

12 автоматического ввода отключения трех фаз выключателей 5 и 6 (по условиям работы энергоузла),блоки автоматического повторного включения

13 и 14 (АПВ) выключателей 5 и 6, блоки контроля напряжения первой 15 и второй 16 систем шин, блок автоматической смены выдержек времени AIIB

17, блок срабатывания быстродействующей релейной защиты 18 элементов, отходящих от шин, блоки включения 19 и 20 и элементы отключения 21 и 22 соответственно выключателей 5 и 6,. измерительные трансформаторы тока

23-26, включенные в каждую из трех фаз A В С, выключатели 27, 28 и

29, а также систему 30. Точка короткого, замыкания показана позицией 31, первая и вторая системы шин — 32 и 33.

При возникновении короткого замыкания.в точке 31 и протекания по выключателю 28 и трансформаторам тока

26 в его цепи тока короткого замыкания, большего отключающей способности выключателя 28, срабатывают токовые релейные элементы 1 тех фаз, на которых в сети существует к.з., и своими выходными элементами замыкают через элементы отключения 21 и .22 цепи отключения тех фаз секционирую 3 щих выключателей 5 и 6, на которых в сети тяжелое к.з. С учетом того,что токовые релейные элементы 1 выполнены более быстродействующимй, чем релейная защита элемента с коротким замыканием 31, быстрое неселективное отключение поврежденных фаз вы.ключателей 5 и 6 уменьшает. ток к.з. через выключатель 28 до значения,соответствующего его отключающей спо-. собности, еще до отключения выключателя 28.его релейной защитой.

Одновременно с воздействием токовых релейных элементов 1 на элементы

21 и 22 идет информация в блоки 3 и

4 трехфазного отключения секционирующих выключателей 5 и 6, которые, в случае допустимости по условиям ра6оты прилегающей <фети, осуществляют доотключение неотключенных еще фаз выключателей 5 и 6, что позволяет сохранить симметричный режим в системе 30 и в системе, связанной выключателем 6 с шинами данного энергообъекта. Если важно облегчить условия сохранения синхронной динамической устойчивости энергоузла, то такая операция блоками 3 и 4 не производится, что заранее определено настройкой этих блоков. Блоки 11 и 12 автоматического ввода отключения трех фаз могут автоматически корректировать настройку блоков 3 и 4 в зависимости от режима работы рассматриваемого энергоузла и прилегающей сети и при всех видах к.з. на отходящих от шин элеФ

45 в ментах — отключать выключатели 5 и 6 тремя фазами.

Блок фиксации работы автоматики 2, получив информацию о работе токовых релейных элементов 1, запоминает ее на время большее всего цикла ликвидации к.з. в точке 31 и восстановления первичной схемы энергоузла с максимальным приближением к схеме доаварийного режима, и пронзводит пуск блоков автоматического повторного включения 19 и 20 выключателей 5 и 6 соответственно через блоки их включения 19 и 20, которые производят АПВ выключателей 5 и 6 в зависимости от своей настройки. При этОм, если при к.з. в точке 31 на выключателе 28 сработала быстродействующая релейная зашита, то блок 18 подает команду блокам АПВ 13 и 14 на производство быстродействующего AIIB выключателей

5 и 6, если это допускает прилегающая сеть. Если для AIIB выключателей

5 и 6 требуется проверка синхронности напряжений систем по обеим сторонам этих отключенных выключателей, то блоки AIIB 13 и 14 разрешают повторное включение выключателей 5 и 6, только проверив наличие синхронизма, контроль его обеспечивается получением информации блоками 13 и 14 о напряжении систем шин от блоков контроля напряжения 15 и 16. При этом блок автоматической смены выдержек времени

АПВ 17 может корректировать это время в зависимости от условий работы сети и по возможности его уменьшать, обеспечение отключения трех фаз выключателей 5 и 6 через блоки 3 и 4 трехфазного отключения в случаях, если возникает.любой недопустимо затянувшийся неполнофазный режим выключателя 5 (6)., проконтролировав при этом уровень . напряжения на фазах шин с помощью блоков контрЬля напряжения 15 и 16 первой и второй системы шин 32 и 33; пуск. блоков управления работой реле непереключения фаз 7 и 8 выключателей

5 и 6, которые при отключении от устройства не всех фаз выключателей 5 и 6 замедляют действие защиты от непереключения на трехфазное отключение этих выключателей, воздействуя на элементы отключения 21 и 22, а также замедляют работу устройств автоматического ускорения резервной релейной защиты элементов, коммутируемых на шины выключателя 5 и 6,на трехфазное отключение выключателей

5 и 6, воздействуя на входы блоков

9 и 10 управления, обеспечение достаточно длительного воздействия на входы блоков .3 и 4 трехфазного отключения выключателей 5 и 6, что совместно с воздействием блоков 11 и 12, контролируя работу этих блоков, обес64832 печивает при необходимостй отключение трех фаз выключателей 5 и 6.

Применение унифицированного устройства позволяет осуществить автоматическое опережающее деление энергоузла практически при любой его первичной схеме и любом составе элементов, обеспечив действие устройства в случае наиболее вероятных сбоев в работе отдель .лх его узлов или высоковольтных в лючателей.

Устройство для опережающего секционирования в сети переменного тока, содержащее токовые релейные элементы, входы которых предназначены для подключения к измерительным трансформаторам тока, включенным в

Каждой фазе сети, а выходы — к входам элемента отключения и блока трехфазного отключения секционирующего выключателя и также к входу блока фиксации работы автоматики, выход которого через блок автоматического повторного включения (АпВ) и блок включения предназначен для подключения к первому входу секционирующей системы щин. выключателя, второй вход которого предназначен для подключения выхода элемента отключения, о т л и— ч а.ю щ е е с я тем, что, с целью использования его для объектов с двумя секционирующими выключателями при одновременном повышенйи надежности его функциснирования, в него введены блок автоматической смены выдержек времени AIIB, блок срабатывания быст . родействующей релейной защиты элементов, Отходящих от шин, блоки автоматического ввода отключения трех фаз двух. секционирующих выключателей, блоки контроля напряжения первой и второй систем щин, блоки управления релейной защитой элементов, коммутируемых секционирующими выключателями, блоки управления реле непереключения фаз секционирующих выключателей, блок включения и блок АПВ второго секционирующего выключателя, а также элемент отключения и блок трехфазного отключения второго секционирующего выключателя, входы которых подключены ко вторым выходам токовых релейных элементов и к входам блока фикса1О ции работы автоматики, выход которого через блоки AIIB и включения второго секционирующего выключателя.предназначен для.подключения к этому выключателю, на второй вход которого

15 включен выход элемента его отключения, при этом выходы блоков автомати ческой смены выдержек времени AIIB u срабатывания быстродействующей релейной защиты элементов, отходящих от

2й систем шин, подключены к соответствующим входам блоков AIIB обоих секционирующих выключателей, на другие входы которых включена через блоки

) контроля- напряжения первой и второй

25 систем шин вторая пара выходов блока фиксации работы автоматики, третья пара -выходов которого через блоки трехфазного отключения секционирующих выключателей включена соответственно к элементам отключения этих выключателей, причем четвертая пара выходов блока фиксации работы автоматики через блоки управления реле непереключения фаз соответствующих секцйонирующих выключателей включена на входы элементов отключения этих выключателей и блоки управления релейной защитой элементов, коммутируемых секционирующими выключателями. источники информации, 4 принятые во внимание при эКспертизе

1. Авторское свидетельство СССР . Р 554588, кл.Н 02 Н 3/Об, 1976.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2535873/0, 4S кл. Н 02 Н 3/Об, 1978.

964832

Составитель Г.Дамская

Редактор М. Бандура Техред A.Бакинец Еорректор A.Ãðèöåíêî

Заказ 7679/39 Тираж 669. Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

«ю

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