Устройство для автоматического включения участков распределительной сети высокого напряжения
Класс 21с, 42»
СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
И. В. Румянцев, В. С. Княжевский, Д. Я. 10ескин и П. А. Морозов
УСТРОЙСТВО ДЛЯ ABTOMATN× ЕСКОГО ВКЛ ЮЧ ЕНИЯ
УЧАСТКОВ РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ
ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ
Заявлено 4 января 1955 г. за М 7713i57647I в Министерство электростанций1
Предметом изобретения является yI"Tðîéñòâo для автоматизации распределительных сетей высокого напряжения, обеспечивающее бесперебойное электроснабжение потребителей по сети любой схемы, в том числе и по схемам, запроектированным без учета их автоматизации.
Предлагаемое устройство обеспечивает избирательное отключение поврежденного участка распределительной сети высокого напряжения, получающей питание через установленные на питательных пунктах автоматические выключатели, снабженные автоматом повторного включения (АПВ) и имеющей последовательно включенные в линию разъединители и выключатели мощности, установленные на подключенных к ней трансформаторных подстанциях.
Указанное избирательное отключение достигается в результате применения па каждой трансформаторной подстанции вспомогательных, нормально разомкнутых выключателей мощности, включенных через плавкие предохранители параллельно рабочим разъединителям и выключателям мощности и автоматически поочередно включаемых от трансформаторов напряжения на трансформаторных подстанциях в результате срабатывания АПВ на питательных пунктах.
Фиг. 1 изображает распределительную линию, оборудованную предлагаемым устройством; фиг. 2 (ав) — применение предлагаемого у тройства; фиг 3 и фиг. 4 — принципиальные схемы коммутации автоматики.
На фиг. 1 показан пример простейшей распределительной линии гетлевой схемы, опирающейся своими концами на два источника питания (распределительные подстанции) или на один и тот же источник питания. Оба конца линии оборудованы обычным автоматическим поьторным включением АПВ. Пс,"редине, по возможности в точке токораздела, линия в нормальных условиях разомкнута разъединителями (в данном примере на подстанции ТП-6). Последовательно с разъсдинптслями в трансформаторных подстанциях ТП-1 — ТП-15 установлены выключатели мощности 1, которые B условиях нормальной работы включены. № 114366
Кроме основных рабочих трехполюсных разъединителей и выключателей мощности, все под"танции ТП имеют два нормально разомкнутых выключателя мощности 2, 8, каждый из которых после и(лючения шунтирует рабочий выключатель мощности l. Эти шунтируюшие выключатели приспособлены к автоматическому включению. Последовательно с ними установлены плавкие предохранители высокого напряжения ПК. На фиг. 1 показаны силовые тран,"форматоры Тр и трансформаторы напряжения Тн, от которых предусмотрено питание оперативных цепей автоматики.
Действие автоматики происходит в следующем порядке:
1) При повреждении какого-либо участка линии выключатель на источнике питания под действием максимальной токовой защиты отключается и тем самым отключаются гсе трансформаторные подстанции ТП данной полупетли, 2) Под действием реле минимального напряжения с механической выдсржкой времени автоматически — or механического импульса — отключаются рабочие вьп(лючатели мощности во всех под станциях полуIIeT,IH. Bo избежание ложных действий автомати!(и UpH cHcTeмных BBBpIIях, выдер>кг(а времени этих реле доля(на быть выше выдержки времени системной защиты на одну селективную ступень.
3) Затем происходит поочередное включение всех подстанций одновременно," двух концов линии — как со стороны источника питания, так и от точки нормального токораздсла полупетли — посредством автоматических операций. При этом действие их со стороны нормального токораздела начинается несколько раньше, чем со стороны источника пигания, так как на подстанции в точке токораздела имеется напряжение от тран" форматора напряжения. а) Действие автоматггг(и со стороньг нормального тог(ораздела
Через минимальное время (0,1 — 0,2 сек ) после появления н".Нряжсния от трансформатора напряжения Тн в оперативной цепи автоматики на трансформаторной подстанции в точке токораздела линии (в данном случае ТП-6) поочередно включаются шунти1зующие выключатели мощности — сначала выключатель 8, а затем выключатель 2.
Вслед за этим с такой же, но дополнительной выдержкой времени (0,1 — 0,2 cel(.) поочередHo в (лючаются в той
UIyHTHp ILIoIIIHe выключате IH мощности 8 и 2 на ctle1yIQUIeH IIo ходу действия автоматики подстанции (в данном случае на ТП-5). Такое поочередное включение подстанций будет происходить до тех пор, пока не окажется включенным поврежде участок линии, вследствие чего перегорят плавкие вставки предохранителей ПК в цепи шунтирующих разьединителей; на этом действие автоматики со стороны нормального токораздела прекращается.
Избирательность обеспечивается тем, что на короткое замыкание вкгпочается один предохранитель 7К, а во всех ра гeс вкл;очснных подстанциях ТП к этому времени будут вклю гены параллельно по два предохранителя ПК (через выключатели мощности 2 и 8); вставки жс всех предохранителей берутся на один и тот же поминальный ток. Этот ток должен быть выбран равным половинс тока максимальной нагрузке ли нии при аварийном режиме ее работы. б) Действгге авто.ггатггкгг со стороньг ггсто:гиги(а питания
Под действием А77В включается выкгпочатель на конце полугетли на источнике питания. Прн этом выдержка вреяени ЛПВ должна быть на ступень выше действия реле минимального напряжения с механиче|ской выдержкой времени на отключение рабочих выключателей мощности на трансформаторных подстанциях, М 114366
Дальнейшее действие автоматики этого направления происходит аналогично действию автоматики со стороны нормального токораздела.
Оно заключается в поочередном включении шунтирующих выключателей мощности на всех подстанциях, расположенных между источником питания и поврежденным участком линии, и заканчивается перегоранием плавких вставок ПК при включении поврежденного участка линии со второго его конца. Поочередно"ть включения шунтирующих выключателей мощности по ходу действия автоматики от источника питания будет обратной той, которая предшествовала при действии автоматики от нормального токораздела, т е. сначала включается выключатель мощности
2, а затем — выключатель мощности 8.
Таким образом, автоматически производится выявление и локализация места повреждения линии и вос,=тановление электроснабжения всех потребителей.
Дежурный оперативный персонал сетевого района после получения телесигнала о действии АПВ на источнике питания должен произвести обратные включения рабочих выключателей мощности на всех подстанциях ТП аварийной половины линии и отключить шунтирующие выключатели мощно, ти 2 и 8.
Преимуществами рассматриваемо:. схемы являются возможность пер-:носа точки разделения линии двустороннего питания из одной подстанции на другую, а также возможность применения схемы к линии с односторонним питанием. В пог чеднем с 1учa2 восстановление питания происходит только на подстанциях от источника питания до поврежденного участка линии. Питание подстанций ТП восстанавливается лишь после ремонта поврежденного участка, за исключением возникновения самоликвидирующихся повреждений, когда восстановление питания имеет место на всех подстанциях линии.
Количество подстанций, питаемых распределительной линией, автоматикой не ограничивается.
Приведенная на фиг. 1 схема простейшей распределительной линии показана как пример для уя,"нения основного принципа действия предлагаемой сетевой автоматики. Применение этой схемы возможно для люосй многолучевой и сложной сети со многими связями. В этих случаях восстановление питания потребителей при локализации аварийного режима автоматически обеспечивается, помимо питающего конца, не с одного нормального сетевого токораздела, а одновременно с нескольких, в зависимости от наличия их в схеме.
На фиг. 2 показано применение этой схемы: для подстанции ТП на один трансформатор (а), для подстанции на два трансформатора (б) и для подстанции на два трансформатора при установке на стороне низкого напряжения устройства для автоматического переключения нагрузки от одного трансформатора на другой (в).
Сеть низкого напряжения может быть выполнена по любой разомкнутой схеме, например по схеме, предусматривающей питание магистральных линии от двух соседних трансформаторных подстанций, с устройством соединительного пункта между ними, в котором в нормальных условиях линия разомкнута. При многолучевом по,"троении схемы сети высокого напряжения допускается поперечнозамкнутая схема низкого напряжения, па поперечных связях которой устанавливаются плавкие предохранитечи со вставками, рассчитанными на перегорание в определенных точках для раздела,"ети низкого напряжения, обеспечивающего отделение сети низкого напряжения от того или иного участка сети высокого напряжения при его аварийном режиме № 114366
Схема HToprr rHoii r Автоматическое отключение рабочих выключателей мощности 1 после отключения при аварии выключателя на источнике питания обеспечивается посредством импульса от реле минимального напряжения Рн с механической выдер?ккой време11и при помощи часового механизма, нс требуюшего сперативногс тока (фиг. 3 и 4). При нали,1ии напряжения катушка э rer(TpovarrrHTB Обтекается Оперативным током. вследствие чего выключатель нагрузки удерживается во включенном положении. Если напряжение исчезает, начинает работать часовой IexBrrrloì, который; рабатывает через установленный промежуток времспи, Реле ооладает достаточно большой выдержкой врс. lсни, регулиру Смой r onpee;leHHbr? lrpegeBBx, If H Her I ooecrleLreH HBlfe?r(:I IÉ во врат в исходное положение, чем исключается ложное отключение при авариях в системе, сопровождающихся глубокой «посадкой» напряжения В сетях. 0@op>;довянная TBI Такая, более простая поэтому предпочтителы|ая схема показана на фиг. 4. Здесь необходимая задержка взаимной очередности включения вь:ключателей мощности 2 и 8 обу,"ловлена замедленным действием электромагнитной катушки, псдаюшей механический импульс на включение выключателей мощности вследствие снижения напряжения на ее зажимах. Предмет изобретения Устройство для автоматического ьключения участков распределительной сети высокого напряжения, получающей питание с одной или двух сторон через устанозленные на питательных пунктах автоматические выключатели, снабженные автоматом повторного вклочения АПВ и оборудованной подклсченными к ней трансформаторными подстанциями, на которых имеются последовательно включенные в линию разъединители и выключатели мощности, о т л и ч а ю IU е е с я тем, что, с целью избирательного отключения поврежденного участка при коротком замыкании на линии, на каждой тран сфсрматорнсй подстанции параллельно разъединителю и выключателю мощности включены через плаш<ие предохранители нормально разомкнутые вспомогательные выключатели мощности, автоматически, поочередно, включаемые ст трансформаторов напряжения HB трянсфор IBTopHblx подстанциях В результате ссясятыВяния АПВ на питательных пунктах. № 114366 /;инин Фиг 3 /IС/ ///У (J три я--Фиг. 4 Комитет tIO делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Редактор H. С. Кутафина Гр. И Типография Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Петровка, 14 Информационно-издательский отдел. Объем 0,51 п. л. Зак. 6370 Поди. к печ. 8.1-59 г. Тираж 2175 Цена 75 коп.
