Способ запрета автоматического включения резерва на короткое замыкание в отходящей линии в случае отказа ее выключателя
Владельцы патента RU 2389104:
Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный аграрный университет" (ФГОУ ВПО ОрелГАУ) (RU)
Использование: в области автоматики электрических сетей. Технический результат заключается в повышении достоверности способа. Способ заключается в том, что фиксируют ток короткого замыкания (КЗ) на вводе питающего трансформатора (ПТ) и в отходящих линиях, фиксируют ток КЗ на вводе ПТ между вводным выключателем и выключателем АВР, в этот же момент времени фиксируют ток КЗ в отходящих линиях, контролируют напряжение на секции шин ПТ и, если ток КЗ присутствует и на вводе ПТ, и в одной из отходящих линий, а после его отключения защитой отсутствует напряжение на секции шин ПТ, делают вывод, что произошло короткое замыкание в отходящей линии и отказал ее выключатель, в этом случае подают сигнал запрета АВР, дополнительно фиксируют ток КЗ на вводе ПТ между вводным выключателем и выключателем АВР, в этот же момент времени фиксируют ток КЗ в отходящих линиях, контролируют положение выключателя замкнутой отходящей линии, контролируют напряжение на секции шин ПТ и, если ток КЗ присутствует и на вводе ПТ, и в одной из отходящих линий, а после его отключения выключатель этой линии остался во включенном положении, причем отсутствует напряжение на секции шин ПТ, делают вывод, что произошло короткое замыкание в отходящей линии и отказал ее выключатель, в этом случае подают сигнал запрета АВР. 2 ил.
Изобретение относится к автоматике электрических сетей и предназначено для предотвращения срабатывания выключателя автоматического включения резерва (АВР) на короткое замыкание в отходящей линии при отказе ее выключателя.
Известен способ запрета автоматического включения резерва на короткое замыкание в отходящей линии при отказе ее выключателя, в котором фиксируют ток короткого замыкания на вводе питающего трансформатора между вводным выключателем и выключателем АВР, в этот же момент времени фиксируют ток короткого замыкания в отходящих линиях, контролируют напряжение на секции шин питающего трансформатора и, если ток короткого замыкания присутствует и на вводе питающего трансформатора, и в одной из отходящих линий, а после его отключения защитой отсутствует напряжение на секции шин питающего трансформатора, делают вывод, что произошло короткое замыкание в отходящей линии и отказал ее выключатель, в этом случае подают сигнал запрета АВР. (RU Патент №2292619, МПК 7 H02J 9/06, опубл. 27.01.2007, Бюл. №3-7 с: ил. - прототип).
Недостатком изобретения является недостаточная достоверность об отключении вводного выключателя.
Задачей предлагаемого изобретения является повышение достоверности способа запрета АВР путем контроля положения выключателей отходящих линий после появления в ней тока короткого замыкания.
Для решения указанной задачи в известном способе, заключающемся в фиксации тока короткого замыкания на вводе питающего трансформатора и в отходящих линиях, фиксируют ток короткого замыкания на вводе питающего трансформатора между вводным выключателем и выключателем АВР, в этот же момент времени фиксируют ток короткого замыкания в отходящих линиях, контролируют напряжение на секции шин питающего трансформатора и, если ток короткого замыкания присутствует и на вводе питающего трансформатора, и в одной из отходящих линий, а после его отключения защитой отсутствует напряжение на секции шин питающего трансформатора, согласно изобретению фиксируют ток короткого замыкания на вводе питающего трансформатора между вводным выключателем и выключателем АВР, в этот же момент времени фиксируют ток короткого замыкания в отходящих линиях, контролируют положение выключателя отходящей линии, в которой произошло короткое замыкание, контролируют напряжение на секции шин питающего трансформатора и, если ток короткого замыкания присутствует и на вводе питающего трансформатора, и в одной из отходящих линий, а после его отключения защитой выключатель этой линии остался во включенном положении, при чем отсутствует напряжение на секции шин питающего трансформатора, делают вывод, что произошло короткое замыкание в отходящей линии и отказал ее выключатель, в этом случае подают сигнал запрета АВР.
Суть предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где:
на фиг.1 показана структурная схема устройства, реализующего способ;
на фиг.2 показаны диаграммы сигналов на выходах элементов, показанных на фиг.1 при коротком замыкании в точке 19.
Схема (см. фиг.1) содержит питающий трансформатор Т1, вводной выключатель Q2 на стороне высокого напряжения, вводной выключатель Q3 на стороне низкого напряжения, выключатель АВР Q4, выключатель в отходящей линии Q5, выключатель в отходящей линии Q6, выключатель в отходящей линии Q7, датчик тока короткого замыкания ДТКЗ 8, датчик тока короткого замыкания ДТКЗ 9, датчик тока короткого замыкания ДТКЗ 10, датчик тока короткого замыкания ДТКЗ 11, датчик положения выключателя ДПВ 20, датчик положения выключателя ДПВ 21, датчик положения выключателя ДПВ 22, элемент ИЛИ 12, элемент И 13, элемент И 23, элемент И 24, элемент И 25, элемент ПОВТОРИТЕЛЬ 14, элемент НЕ 15, элемент И 16, элемент ПАМЯТЬ 17, датчик наличия напряжения ДНН 18, точка короткого замыкания 19.
При коротком замыкании в точке 19 (см. фиг.1) диаграммы сигналов на выходах элементов, показанных на фиг.1, имеют вид: 26 - на выходе элемента 8; 27 - на выходе элемента 9; 28 - на выходе элемента 10; 29 - на выходе элемента 11; 30 - на выходе элемента 18; 31 - на выходе элемента 12; 32 - на выходе элемента 13; 33 - на выходе элемента 14; 34 - на выходе элемента 15; 35 - на выходе элемента 16; 36 - на выходе элемента 17; 37 - на выходе элемента 20; 38 - на выходе элемента 21; 39 - на выходе элемента 22; 40 - на выходе элемента 23; 41 - на выходе элемента 24; 42 - на выходе элемента 25.
Схема работает следующим образом.
В нормальном режиме работы в отходящих линиях и на вводе трансформатора Т1 течет рабочий ток. Так как токи в линиях и на вводе не равны току короткого замыкания, то нет сигналов на выходах ДТКЗ 8, ДТКЗ 9, ДТКЗ 10, ДТКЗ 11, а также присутствуют сигналы на выводах элементов ДПВ 20, ДПВ 21, ДПВ 22. Соответственно, отсутствуют сигналы на выходах элементов И 23, И 24, И 25, ИЛИ 12 и И 13. Присутствуют все линейные напряжения на шинах, поэтому присутствует сигнал с элемента ДНН 18, нет сигнала на выходе элемента НЕ 15 и, соответственно, на выходе И 16. Сигнал с выхода элемента ДНН 18 подается на сброс элемента ПАМЯТЬ 17. Схема не запускается.
При коротком замыкании (двух или трехфазном) в отходящей линии (фиг.1, точка 19) появляется ток короткого замыкания на вводе трансформатора Т1, который фиксируется датчиком ДТКЗ 11, на выходе ДТКЗ 11 появляется сигнал (фиг.2, диаграмма 29). Так как замыкание произошло в отходящей линии, то на выходе датчика ДТКЗ 8 также появляется сигнал (фиг.2, диаграмма 26). На выходах элементов ДТКЗ 9 и ДТКЗ 10 сигнал отсутствует (фиг.2, диаграммы 27, 28). Сигнал с элемента ДТКЗ 8 подается на один из входов элемента И 23, сигнал с выхода элемента ДПВ 20 (фиг.2, диаграмма 37) также поступает на один из входов элемента И 23. Соответственно, на выходе элемента И 23 появляется сигнал (фиг.2, диаграмма 40), который поступает на один из входов элемента ИЛИ 12, с выхода которого появляется сигнал (фиг.2, диаграммы 31) и поступает на один из входов элемента И 13, на втором входе которого присутствует сигнал с элемента ДТКЗ 11. На выходе И 13 появляется сигнал и подается на вход элемента ПОВТОРИТЕЛЬ 14 (фиг.2, диаграмма 33), который подает сигнал на один вход И 16 (фиг.2, диаграмма 35). Если произойдет отказ выключателя Q5 в линии, то отключение тока короткого замыкания произойдет с помощью выключателя Q3. При этом исчезает напряжение на шинах и, соответственно, исчезает сигнал с элемента ДНН 18 (фиг.2, диаграмма 30). Появляется сигнал на выходе элемента НЕ 15 (фиг.2, диаграмма 34) и подается на второй вход элемента И 16. Поскольку на обоих входах элемента И 16 появляются, таким образом, сигналы, появляется сигнал и на его выходе (фиг.2, диаграмма 35). Этот сигнал подается на вход элемента ПАМЯТЬ 17. Ввиду присутствия сигнала на входе элемента ПАМЯТЬ 17 и отсутствия сигнала сброса на выходе ПАМЯТЬ 17 появится сигнал, который будет являться сигналом запрета АВР (фиг.2, диаграмма 36). При восстановлении нормального режима на шинах подстанции появится напряжение, что будет зафиксировано датчиком ДНН 18, сигнал с которого «сбросит» элемент ПАМЯТЬ 17, схема вернется в исходное состояние.
При коротком замыкании (двух или трехфазном) в другой отходящей линии, при отказе ее выключателя схема работает аналогично, особенность ее работы в этом случае состоит в том, что сигнал о появлении тока короткого замыкания появится с выхода одного из элементов ДТКЗ 9 или ДТКЗ 10.
Если при коротком замыкании в отходящей линии отключится ее выключатель, в данном случае Q5, то после исчезновения тока короткого замыкания напряжение на шинах подстанции не исчезнет. А также вследствие отключения выключателя Q5 исчезает сигнал с элемента ДПВ 20. Также не будет сигналов с выходов элементов НЕ 15 и И 16, следовательно, сигнал запрета АВР в этом случае выдан не будет.
Если короткое замыкание в отходящей линии произошло в непосредственной близости от шин подстанции, то возможно исчезновение напряжения на шинах во время протекания тока короткого замыкания. В этом случае появится сигнал с выхода элемента ПАМЯТЬ 17, но после отключения тока короткого замыкания выключателем Q5 произойдет восстановление номинального уровня напряжения на шинах, появится сигнал с выхода элемента ДНН 18 и произойдет «сброс» элемента ПАМЯТЬ 17. Схема вернется в исходное состояние.
Таким образом, сигнал запрета АВР подается только в случае короткого замыкания в отходящей линии при отказе ее выключателя независимо от вида короткого замыкания (двух или трехфазное). Это повышает достоверность способа запрета АВР путем контроля положения выключателей отходящих линий после появления в ней тока короткого замыкания.
Способ запрета автоматического включения резерва (АВР) на короткое замыкание в отходящей линии в случае отказа ее выключателя, заключающийся в фиксации появления тока короткого замыкания, отличающийся тем, что фиксируют ток короткого замыкания на вводе питающего трансформатора между вводным выключателем и выключателем АВР, в этот же момент времени фиксируют ток короткого замыкания в отходящих линиях, контролируют положение выключателя отходящей линии, в которой произошло короткое замыкание, контролируют напряжение на секции шин питающего трансформатора и, если ток короткого замыкания присутствует и на вводе питающего трансформатора, и в одной из отходящих линий, а после его отключения защитой выключатель этой линии остался во включенном положении, причем отсутствует напряжение на секции шин питающего трансформатора, делают вывод, что произошло короткое замыкание в отходящей линии и отказал ее выключатель, в этом случае подают сигнал запрета АВР.
