Устройство для согласования работы ступенчатых защит линий

 

Сущность изобретения: эффект согласованного действия устройств защиты линий, подстанций и их автоматики достигается за счет дополнительного включения реле ускорения защит линий от последовательно включенных замыкающихся с ручным возвратом контактов реле контроля действия защит линий и устройства резервирования отказа выключателей (УРОВ) подстанции, при этом запрет пуска блока автоматического повторного включения (АПВ) линий от действия УРОВ осуществляется с задержкой, превышающей разницу времен АПВ выключателей по концам питающей линии с учетом ускорения их защит. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике, к устройствам для релейной защиты и автоматики линий электропередач и оборудования подстанций с устройствами резервирования отказа выключателей (УРОВ).

Для согласования действия ступенчатых защит питающих присоединений подстанций с УРОВ требуется вводить дополнительные ступени выдержки времени их действия, а для их уменьшения используются известные возможности совместного действия устройств автоматического повторного включения (АПВ) и защиты (1).

Ускорение действия защиты после АПВ позволяет исправить неселективное действие защиты, если сначала включается от АПВ поврежденное присоединение, а затем - питающее, когда повреждение уже отключилось от ускорения защиты при наличии других источников питания. В случае отсутствия других источников питания возможно исправление неселективности защит также за счет предварительного включения неселективно отключившегося источника питания от АПВ и прекращения действия его цепи ускорения с последующим включением поврежденного присоединения с автоматическим вводом ускорения его защит при АПВ.

Указанная разница во времени действия АПВ выключателей по концам одной и той же линии, соединяющей две подстанции с УРОВ на каждой из них, не может быть использована для исправления неселективного отключения питания при работе УРОВ на одной или другой подстанции, т. к. одни и те же устройства АПВ должны иметь больше или меньше времени действия по отношению друг к другу.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство кратковременного запрета пуска АПВ линии при работе УРОВ для исключения повторной подачи напряжения при отказе работы выключателя до завершения действия УРОВ при использовании ускоренного АПВ (2).

Запрет пуска ускоренного АПВ на все время действия УРОВ создает необходимую очередность работы быстродействующих защит и автоматики линии, разрешая работу АПВ только после завершения действия УРОВ.

Недостатком данного устройства является отсутствие возможности автоматического изменения очередности работы медленно действующих ступенчатых защит с их ускорением и обычных АПВ из-за отсутствия требуемой разницы работы АПВ выключателя по концам линии с запретом пуска АПВ на время работы УРОВ и избирательного включения цепей ускорения защит.

Цель изобретения - уменьшение времени срабатывания ступенчатых защит АПВ линий для их согласования с учетом времени действия УРОВ подстанций для повышения устойчивости и надежности питания потребителей.

На фиг. 1 представлена структурная схема устройства для согласования ступенчатых защит линии; на фиг. 2 - дополнительные цепи устройств релейной защиты и автоматики линий подстанции с УРОВ.

Цепь отключения выключателя 1 линии 2 подключена к ее релейной защите 3, к трансформаторам тока 4 совместно с выходом общего для подстанции устройства УРОВ 5, вход которого подключен от выхода защиты 3 линии 2 и других линий 6 и 7. Выход защиты 3 через свой элемент памяти 8 и выход УРОВ 5 через элемент памяти 9 совместно с элементом И 10 включены на вход реле ускорения 11, выход которого подключен к управляющему входу блока релейной защиты 3. Выход УРОВ 5 подключен так же в цепи отключения выключателей 12 и 13 линий 6 и 7, на противоположной стороне которой включен выключатель 14. Цепь включения выключателя 13 подключена непосредственно от ключа управления 15 и от выхода устройства АПВ 16, цепь пуска которого включена через элемент И 17 от ключа управления 15 и повторителя 18 выключателя 13 через элемент "запрет" 19, управление которым включено повторителем 20 устройства УРОВ 5 подстанции (см. фиг. 1). На фиг. 2 представлены указанные дополнительные взаимосвязи контактов зашит 3 и УРОВ 5 последовательно в цепи пуска реле ускорения 11 защиты 3 и повторителя 20 от контактов УРОВ 5 в цепях пуска АПВ 16 линий 2, 6, 7.

Устройство работает следующим образом.

При КЗ на линии 2 и отказе ее выключателя 1 от действия ее защиты 3 за счет тока трансформатора тока 4 срабатывает устройство УРОВ 5 и отключает выключатели 12 и 13 линий 6 и 7 сборных шин подстанции. Поскольку для уменьшения ступени селективности защиты на питающей стороне линии 7 не имеет дополнительной отстройки от времени работы УРОВ 5, поэтому срабатывают также защиты выключателя 14 с питающей стороны линии 7. При срабатывании УРОВ 5 его повторитель 20 вызывает действие элемента "запрет" 19 в цепи пуска АПВ 16 от несоответствия положения повторителя 18 выключателя 13 и его ключа управления 15 через элемент И 17 на время, превышающее разницу времен АПВ выключателей 13 и 14 совместно с временем ускорения их защит. За счет указанного интервала времени сначала заведомо срабатывает АПВ выключателя 14 и выводится цепь ускорения его защит, а затем срабатывает АПВ 16 на включение выключателя 13.

В случае устойчивого К3 включение от АПВ выключателя 14 происходит при отключенном выключателе 13, включение от АПВ которого происходит после отпадания реле ускорения защит линии 7 со стороны питания, поэтому питающая линия остается включенной, а выключатель 13 после его включения от АПВ за счет сработанного положения реле ускорения 11 по цепи И 10 от блока памяти 8 действия защиты 3 и блока памяти 9 действия УРОВ 5 повторным действием защиты 3 без задержки через УРОВ 5 отключается, т. к. выключатель 1 остался во включенном положении.

Если же К3 на линии 2 неустойчивое, то включение от АПВ 16 выключателя 13 даже при сработанном реле ускорения 11 защиты 3 сохраняет свое включенное положение. При повторении К3 на линии 2 с отказавшим выключателем 1 происходит ускоренное действие ее защиты 3 и УРОВ 5 без излишних отключений выключателей питающих линий с противоположных сторон для сохранения подключенных к ним потребителей.

При ручном возврате и исходное состояние блоков памяти 8 и 9 после вывода в ремонт выключателя 1 реле ускорения 11 защиты 3 линии 2 также возвращается в исходное состояние. Схема аналогично работает и при К3 на линии 6 и других присоединениях. Для выполнения указанной взаимосвязи достаточно подключить к катушкам действующих реле ускорения 11 последовательно включенные замыкающие с ручным возвратом контакты указательных реле УРОВ 5 и соответствующей защиты линии 3 (см. фиг. 2), при этом общее реле блокировки 20, работающее от замыкающих контактов 5 УРОВ размыкает временно цепи пуска АПВ 16 контактами 20 с выдержкой времени на отпадание, отстроенной от разницы времен АПВ питающих линий с ускорением их защит. С выполнением указанной взаимосвязи и на питающих подстанциях возникает возможность иметь независимое время АПВ выключателей с любой стороны каждой питающей линии при наличии УРОВ на каждой подстанции.

Поскольку УРОВ используется на всех опорных подстанциях основной сети, поэтому учет времени его действия существенно увеличивает выдержки времени ступенчатых защит линий, а без учета этого времени нарушается избирательность работы защит и УРОВ при отказе выключателя в процессе отключения К3. За счет использования указанного устройства, учитывая относительно невысокую вероятность необходимости его действия относительно простыми взаимосвязями достигается требуемая согласованность и без увеличения времени действия ступенчатых защит линий, в результате чего повышается устойчивость питания потребителей в наиболее часто возникающих случаях К3 на линиях и подстанциях энергосистемы.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ СОГЛАСОВАНИЯ РАБОТЫ СТУПЕНЧАТЫХ ЗАЩИТ ЛИНИЙ, содержащее устройство резервирования отказа выпрямителей (УРОВ), выходы которого подключены к цепям отключения выключателей питающей и питаемых линий, один из выходов подключен через реле-повторитель устройство резервирования отказа выпрямителей (УРОВ) к запрещающему входу элемента ЗАПРЕТ, выход которого подключен к входу пуска блока автоматического повторного включения (АПВ), выход которого подключен к цепи включения выключателя питающей линии и входу ключа управления, выход которого подключен к первому входу первого элемента И, второй вход соединен с реле-повторителем выключателя питающей линии, выход первого элемента И подключен к основному входу элемента ЗАПРЕТ, реле ускорения, выход которого подключен к управляющему входу блока защит линий, отличающееся тем, что, с целью уменьшения времени согласования работы защит и блока АПВ, дополнительно введены второй элемент И, к входам которого подключены первый и второй элементы ПАМЯТЬ, вход первого из них подключен к выходу блока защиты линии, вход второго - к выходу УРОВ, выход второго элемента И подключен к входу реле ускорения, при этом реле-повторитель УРОВ выполнен с задержкой на возврат, которая выбрана больше разницы между временем работы блоков АПВ выключателей питающей линии с временем работы реле ускорения их защит.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2