Способ дистанционного контроля аварийных отключений выключателей в электрической сети

 

Использование: в устройствах контроля аварийных отключений выключателей в электрической сети. Сущность изобретения: в способе контроля аварийных отключений выключателей в электрической сети, при котором контролируют появление броска Тока короткого замыкания и измеряют длительность этого броска тока, а также контролируют появление следующего за ним второго броска тока, измеренную длительность броска тока которого замыкания сравнивают с уставкой времени отключения тока короткого замыкания группы выключателей электрической сети, кроме того измеряют длительность паузы до появления второго броска, которую сравнивают с группой уставок времени i автоматического включения резерва выключателей сети, что позволяет увеличить объем получаемой информации путём определения аварийно отключившегося выключателя из группы выключателей сети при отсутствии их автоматического повторного включения. 2 ил. ё

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) (5Ф)5 Н 02 J 13/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4799928/07 (22) 07.03.90 (46) 15.04.93. Бюл. М 14 (71) Производственное объединение по наладке, совершенствованию технологии и эксплуатации электростанций и сетей "Союзтехэнерго" (72) В.Г.Гловацкий, М.В.Козлов, А.П.Кузнецов и Н.Я.Овчинников (56) Авторское свидетельство СССР

М 983898, кл. Н 02 J 13/00, 1982.

Авторское свидетельство СССР

М 1171903, кл. Н 02 J 13/00, 1985, (54) СПОСОБ ДИСТАНЦИОННОГО КОНТ.РОЛЯ АВАРИЙНЫХ ОТКЛЮЧЕНИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ (57) Использование: в устройствах контроля аварийных отключений выключателей в электрической сети. Сущность изобретения:

Изобретение относится к электроэнергии, а именно к технике контроля аварийных отключений выключателей в электрической сети.

Цель изобретения — увеличение объема получаемой информации путем определени№ аварийно отключившегося выключателя из группы выключателей сети при отсутствии их автоматического повторного включения.

Сопоставительный анализ показывает, что заявляемый способ отличается от изве. стных тем, что производится контроль второго броска тока в интервале времени от наибольшего времени между бросками тока, возможного при используемых выдержках времени АПВ сетевых выключателей

„„Я „„1809496 А1 в способе контроля аварийных отключений выключателей в электрической сети, при котором контролируют появление броска тока короткого замыкания и измеряют длительность этого броска тока, а также контролируют появление следующего за ним второго броска тока, измеренную длительность броска тока которого замыкания сравнивают с уставкой времени отключения тока короткого замыкания группы выключателей электрической сети, кроме того; измеряют длительность паузы до появления второго броска, которую сравнивают с группой уставок времени i автоматического включения резерва выключателей сети, что позволяет увеличить объем получаемой информации путем определения аварийно отключившегося выключателя из группы выключателей сети при отсутствии их автоматического повторного включения. 2 ил.

00 питающей линии до наибольшего времени между бросками тока, возможного при используемых выдержках времени АВР контролируемых подстанций, при этом выдержки,времейи ABP контролируемых 0 подстанций устанавливают различными для, Ch каждой из подстанций и по факту совпадения измеренного интервала времени с выдержкой времени ABP одной из подстанций а устанавливают наличие аварийного отключения ВВ и включения CB этой подстанции; производится контроль формы броска тока в зоне контроля, по совпадению фронта начала и конца броска тока устанавливают факт неуспешного включения СВ, а при замедленном спаде броска фиксируют факт успешного включения СВ, 1809496

В электрических сетях 35-110 кВ широко используются двухтрансформаторные подстанции со схемой первичных соединений "мостик", при этом каждый из трансформаторов работает раздельно на выделенных потребителей. При отключении любого из трансформаторов автоматически

:от ABP включается СВ, подключая нагрузку шин, потерявших питание, к оставшемуся в работе трансформатору.

Поскольку для устройств ABP не требуется быстродействия представляется воз. можным установить выдержки времени устройств ABP контролируемых подстанций различными, что позволит по факту совпа.дения измеренного интервала времени между бросками тока с выдержкой времени

ABP одной из подстанций определить факт аварийного отключения BB и включения СВ этой подстанции.

С целью лучшей отстройки от случайных изменений параметров аварийного режима электрической сети предлагается производить контроль бросков тока, интервал времени между которыми больше наибольшего времени бестоковой паузы устройств АПВ сетевых выключателей питающей линии, но меньше иаибольшего интервала времени между бросками тока, возможных при используемых выдержках времени устройств

ABP контролируемых подстанций, так как, по условию согласования действий ABP c другими устройствами противоаварийной автоматики, минимальная выдержка времени используемых в сети устройств ABP всегда выбирается больше максимальной выдержки времени устройств АПB. Для подстанций, оборудованных АПB шин низшего напряжения, время срабатывания АПВ выключателя ввода со стороны низшего напря. жения может быть выбрано больше максимального времени действия ABP. Выдержки времени АПВ линий, отходящих от шин низшего напряжения контролируемых подстанций, выбирается таким образом, чтобы они не попадали в зону контроля, т.е. либо меньше наибольшего времени бестоковой паузы АПB сетевых выключателей пиь тающей линии. либо больше наибольшего времени между бросками тока, возможными при используемых выдержках времени

ABP контролируемых подстанций, Контроль формы броска тока в зоне контроля позволит получить информацию об успешности включения секционного выключателя. При включении СВ на неустранившееся КЗ после АВР происходит резкий наброс, а затем резкий спад тока КЗ после отключения СВ защитой, формы фронта начала и конца броска тока в этом случае одинаковы, При успешном включении CB после

ABP в первый момент времени наблюдается резкий бросок тока нагрузки за счет самозапуска электродвигателей, оставшихся в работе при исчезновении напряжения во время бестоковой паузы АВР, а затем относительно постепенное снижение тока до ус-. тановившегося тока нагрузки в условиях нормальной работы, в этом случае формы

"0 фронта начала и конца броска тока резко отличаются друг от друга.

Контроль длительности бросков тока позволит отстроить работу предлагаемого устройства контроля аварийных отключе"5 ний выключателей от случайных набросов тока нагрузки. При КЗ на подстанции длительность первого броска тока будет Ollpe деляться временем срабатывания защиты соответствующего выключателя. Благодаря

20 сопоставлению длительности первого броска тока с минимальным и максимальным временами работы защит, установленных на выключателях контролируемых подстанций, появляется возможность производить

25 запуск у-ва контроля для реализации предлагаемого способа только при попадании первого броска тока в указанную зону контроля.

При этом можно получать информацию

З0 об успешности включения секционного выключателя путем фиксации значений броска тока в контролируемом интервале. Если значение броска больше максимального, возможно при включении нагрузки устанавЗ5 ливается факт неуспешного ABP секционного выключателя, а если значение броска меньше минимального тока КЗ устанавливается факт успешного АВР, Дополнительное повышение точности

40 информации об успешном включении СВ обеспечивается за счет фиксации доаварийного и послеаварийного установившегося тока нагрузки контролируемой линии. Так как при неуспешном включении CB потребители

45 отходящих линий со стороны низшего напряжения, подключенные к поврежденной секции шин, будут обесточены, снижение послеаварийного тока нагрузки по сравнению с доаварийным уровнем позволяет су50 дить о неуспешном включении CB.

На фиг. 1 представлена схема контролируемой линии и структурная схема устройства для реализации предполагаемого способа; на фиг. 2 — временные диаграммы

55 изменения токов в контролируемой линии при КЗ на подстанции при успешном включении СВ (а) и при неуспешном включении

СВ (6).

Контролируемая линия (фиг. 1) содержит сетевые выключатели 1,2 и 3 и питает

1809496 двухтрансформаторную подстанцию с выключателями вводов со стороны высшего напряжения 4 и 5 и со стороны низшего напряжения 6 и 7, силовыми трансформаторами 8 и 9, секционным выключателем 10, 5 выключателями отходящих линий 11 и 12, При этом к контролируемой линии могут быть подключены и другие двухтрансформаторные подстанции. Устройство контроля 13 подключено к трансформаторам тока 10

14 и трансформаторам напряжения 15. Схема устройства контроля 13 содержит: блок входных преобразователей (БВП) 16, блок входных аналоговых фильтров (БАФ) 17, блок задания уставок (БЗУ) 18, блок анало- 15 гового мультиплексора (БАМ) 19, аналогоцифровой преобразователь (АЦП) 20, микропроцессорный блок (МП) 21, интерфейс ввода (ИВ) 22, дешифратор адреса (ДА)

23, генератор тактовых импульсов (ГТС) 24, 20 центральный процессор(ЦП) 25, блок уп равления режимами работы (БУР) 26, постоянное запоминающее устройство (ПЗУ) 27, системный контроллер(СК) 28, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 29, блок 25 индикации (Б И) 30, интерфейс вывода (ИИ)

31, дешифратор (ДШ) 32, визуальный индикатор (ИВ) 33, БВП используется для преобразования значений вторичных токов 4 и напряжений 30

U> контролируемой линии в значения, удобные для согласования с входными цепями устройства контроля. При этом БВП может содержать дифференциальный элемент, обеспечивающий прохождение информа- 35 ции только при скачкообразном измененииконтролируемых параметров. БАФ производит предварительную фильтрацию поступающих с выходов БВП сигналов и отстройку от периодической составляющей. 40

БЗУ задает уставку параметра аварийного режима (например, значения броска тока), при. которой осуществляется автоматический запуск устройства контроля. БАМ осуществляет поочередную подачу входных 45 величин на АЦП, которое преобразует значения аналоговых входных величин в цифровой двоичный код. Полученный цифровой код входного сигнала через интерфейс ввода поступает в МП и записывается в ОЗУ. В 50

ПЗУ хранится программа операций по обработке данных, поступающих в ОЗУ, последовательности ввода и вывода информации.

ГТС задает последовательности тактовых импульсов для формирования управляющих 55 сигналов, синхронизирующих работу УК, Управление процессом ввода-вывода и обработки информации осуществляет ЦП, В качестве устройства управления ЦП создает последовательности синхронизирукнцих и логических сигналов, которые определяют последовательность срабатывания всех элементов УК. ЦП задает также последовательность извлечения команд из ПЗУ, их расшифровку и исполнение. Управление элементами схемы УК от ЦП осуществляется через СК, расширяющий возможности процессора, БУР при появлении бросков тока, длительность которых не входит в диапазон от минимального до максимального времен работы защит, установленных на выключателях контролируемых подстанций, подает команду в ЦП на сброс информации, приводит УК в готовность к новым срабатываниям. Вызов соответствующих элементов МП для управления осуществляется с помощью

ДА, Тип операции ЦП определяется кодом операции в команде. В соответствии с этими кодами ЦП выполняет арифметические и логические операции над числами, представленными в двоично-десятичном коде.

Результат произведенной ЦП обработки информации об аварийных отключениях ВВ и включении СВ подстанций через СК, ИИ и

ДШ выводится на ВИ в удобной для считывания форме.

При КЗ на подстанции, например за выключателем ввода со стороны низкого напряжения 6, происходит бросок тока (фиг, 2, момент t t). С этого момента устройство контроля производит измерение длительности броска тока. В случае, если длительность броска tt-tz не попадает в диапазон от минимального до максимального времени работы защит, установленных на выключателях контролируемых подстанциях. показания устройства сбрасываются, в противном случае производится измерение интервала времени между бросками. Устройство контроля фиксирует факт появления второго броска тока в интервале времени t3-у6 от наибольшего интервала времени между бросками тока, возможного при используемых выдержках времени устройств АПВ сетевых выключателей питающей линии t2-t3 до наибольшего интервала времени между бросками тока, возможного при используемых выдержках времени устройств ABP контролируемых подстанций

tz-tg. Номер подстанции, на которой произошло аварийное отключение ВВ и включение СВ устанавливают по факту совпадения измеренного интервала времени tz-t4 между бросками тока с выдержками времени ABP контролируемых подстанций.

Контролируется форма второго броска тока в интервале времени t<-te и по совпадению фронта начала и конца броска устанавливают факт неуспешного включения СВ (фиг, 2а), а при замедленном спаде броска

1809496 фиксируется факт успешного включения

СВ (фиг, 26).

Регистрация продолжительности и значения (формы) броска тока на всем его протяжении может осуществляться с помощью устройства контроля 13 для реализации предполагаемого способа (фиг. 1) или с помощью магнитографа. Однако, при использовании магнитографа требуется дополнительное время для обработки полуЧенной информации.

Для реализации предполагаемого способа может быть использовано микропроцессорный фиксирующий индикатор

МФИ-2 либо магнитографы, Использование заявленного изобретения позволит повысить надежность элект роснабжения потребителей за счет своевременного обнаружения факта надежного включения секционного выключателя подстанции и отключения потребителей, подключенных к поврежденной секции шин.

Формула изобретения

Способ дистанционного контроля аварийных отключений выключателей в электрической сети, заключающийся в том, что контролируют появление броска тока короткого замыкания и измеряют длительность этого броска тока, а также контролируют появление следующего за ним второго броска тока, отл и ч а ю щи йс я тем, что, с целью увеличения объема получаемой информации путем определения аварийно отключившегося выключателя из группы выключателей сети при отсутствии их автоматического повторного включения, из5 меренную длительность броска тока короткого замыкания сравнивают с уставкой времени отключения тока короткого замыкания группы выключателей электрической сети и при совпадении измеренной длитель10 ности броска тока короткого замыкания с этой уставкой времени фиксируют факт аварийного отключения выключателя из указанной группы выключателей электрической сети, кроме того., измеряют длитель15 ность паузы до появления второго броска тока, которую сравнивают с группой уставок времени автоматического включения резер. ва выключателей электрической сети, включению которых предшествует аварийное

20 отключение соответствующих выключателей из указанной группы выключателей сети, и по значению уставки времени из данной группы уставок, совпадающему с измеренной длительностью паузы до. появле25 ния второго броска тока, определяют номер включившегося выключателя автоматического включения резерва сети, по которому определяют номер соответствующего аварийно отключившегося выключателя из ука30 занной группы выключателей сети, отключение которого предшествовало включению данного выключателя автоматического включения резерва, 1809496

Составитель А.Кузнецов

Техред М.Моргентал Корректор O.Кравцова

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1289 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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