Способ сокращения выдержки времени включения выключателя автоматического включения резерва (авр) при двухфазном коротком замыкании на одном из участков резервируемой линии
Владельцы патента RU 2414038:
Федеральное государственное учреждение высшего профессионального образования "Орловский государственный аграрный университет" (ФГОУ ВПО ОрелГАУ) (RU)
Изобретение относится к автоматике электрических сетей и предназначено для сокращения выдержки времени при переводе потребителя на резервный источник питания. Задачей предлагаемого способа является повышение достоверности способа и упрощение его реализации за счет использования в качестве контролируемого параметра только линейных напряжений. Для решения указанной задачи в предлагаемом способе контролируют все линейные напряжения в резервируемой линии, фиксируют исчезновение одного линейного напряжения в резервируемой линии, делают вывод, что произошло двухфазное короткое замыкание в резервируемой линии, затем фиксируют исчезновение всех линейных напряжений в резервируемой линии, после чего начинают отсчет максимальной выдержки времени срабатывания сетевого АПВ. В тоже время контролируют повторное появление двух линейных напряжений, обусловленное неуспешным срабатыванием АПВ на двухфазное короткое замыкание, делают вывод, что произошло двухфазное короткое замыкание в резервируемой линии и, не дожидаясь максимальной выдержки времени срабатывания сетевого АПВ, подают сигнал на срабатывание АВР. 2 ил.
Изобретение относится к автоматике электрических сетей и предназначено для сокращения выдержки времени при переводе потребителя на резервный источник питания.
Известен способ сокращения выдержки времени при переводе потребителя на резервный источник питания, в котором контролируются линейные напряжения в резервируемой линии, а также напряжения обратной последовательности в ней, фиксируется исчезновение одного линейного напряжения, в этот же момент фиксируется появление напряжения обратной последовательности в резервируемой лини, после чего делается вывод, что на одном из участков резервируемой линии произошло двухфазное короткое замыкание (к.з.), затем фиксируется исчезновение всех линейных напряжений в резервируемой линии, после чего начинают отсчет максимальной выдержки времени срабатывания сетевого автоматического повторного включения(АПВ), в это же время контролируют повторное появление напряжения обратной последовательности в резервируемой линии обусловленное неуспешным срабатыванием АПВ на двухфазное к.з. одного из секционирующих выключателей, установленных в резервируемой линии, фиксируют его появление и после его исчезновения делают вывод, что в результате неуспешного включения АПВ на двухфазное к.з., произошедшее на одном из участков резервируемой линии, отключился один из секционирующих выключателей, установленных в резервируемой лини и в этом случае подают сигнал на срабатывание сетевого АВР, не дожидаясь максимальной выдержки времени его срабатывания. [Патент RU 2292105 С1, МПК Н02J 9/06, опубликован 20.01.2007, Бюл. №2]
Недостатком данного способа является недостаточная достоверность способа, сложность его реализации.
Задачей предлагаемого способа является повышение достоверности способа и упрощение его реализации за счет использования в качестве контролируемого параметра только линейных напряжений.
Для решения указанной задачи в предлагаемом способе контролируют все линейные напряжения в резервируемой линии, фиксируют исчезновение одного линейного напряжения в резервируемой линии, делают вывод, что произошло двухфазное короткое замыкание в резервируемой линии, затем фиксируют исчезновение всех линейных напряжений в резервируемой линии, после чего начинают отсчет максимальной выдержки времени срабатывания сетевого АПВ. В тоже время контролируют повторное появление двух линейных напряжений, обусловленное неуспешным срабатыванием АПВ на двухфазное короткое замыкание, делают вывод, что произошло двухфазное короткое замыкание в резервируемой линии и, не дожидаясь максимальной выдержки времени срабатывания сетевого АПВ, подают сигнал на срабатывание АВР.
Суть предлагаемого изобретения поясняется чертежами.
На фиг.1 представлена структурная схема, реализующая способ.
На фиг.2 представлена диаграмма на выходах элементов при коротком замыкании в точке 23.
Схема (см. фиг.1) содержит выключатели АПВ Q1, Q2, Q3, выключатель автоматического включения резерва Q4, датчик линейных напряжений ДЛН5, датчик линейных напряжений ДЛН6, датчик линейных напряжений ДЛН16, элемент ИЛИ 8, элемент НЕ9, элемент ЗАДЕРЖКА 10, элемент ПАМЯТЬ 11, элемент ИЛИ112, элемент ПАМЯТЬ 13,элемент ИЛИ14, элемент И15, элемент НЕ16, элемент И17, элемент ФИ18, элемент ПАМЯТЬ 19, элемент И20, элемент ПАМЯТЬ 21, элемент И22, точка короткого замыкания 23.
При коротком замыкании в точке 23 (см. фиг.1) диаграммы выходов показанных на фиг.2 имеют вид: 26 - на выходе элемента 5; 27 - на выходе элемента 6; 28 - на выходе элемента 7; 29 - на выходе элемента 8; 30 - на выходе элемента 9; 31 на выходе элемента 10; 32 - на выходе элемента 11; 33 - на выходе элемента 12; 34 - на выходе элемента 13:35 - на выходе элемента 14; 36 - на выходе элемента 15; 37 - на выходе элемента 16; 38 - на выходе элемента 17; 39 - на выходе элемента 18; 40 - на выходе элемента 19; 41 - на выходе элемента 20; 42 - на выходе элемента 21,43 - на выходе элемента 22, 44 - на выходе элемента 12, 45 - на выходе элемента 13.
Схема работает следующим образом.
В нормальном режиме в резервируемой линии течет рабочий ток, присутствуют все линейные напряжения, следовательно присутствуют сигналы с выходов элементов ДЛН5, ДЛН6, ДЛН7 соответственно присутствуют сигналы с выходов элементов ИЛИ8, ИЛИ14, И15, нет сигнала с элемента НЕ9 и соответственно с элементов ЗАДЕРЖКА 10, ИЛИ 12, НЕ16 так же отсутствует сигнал с элемента И17 и соответственно нет сигнала с элементов ФИ 18, И20, И22. Так как присутствуют все линейные напряжения, соответственно присутствует сигнал с элемента И15. Сигнал с элемента И15 подается на сброс элементов ПАМЯТЬ 11, ПАМЯТЬ 13, ПАМЯТЬ 19, ПАМЯТЬ 21.
Схема не запускается.
Работа АВР с максимальной выдержкой времени при исчезновении напряжения в резервируемой линии обеспечивается следующим образом.
В момент возникновения двухфазного короткого замыкания в точке 19 исчезнет одно линейное напряжение, что приведет к исчезновению сигнала с выхода элемента ДЛН5 (фиг.2 диаграмма 26), и соответственно пропадает сигнал с элемента И 15 (фиг.2 диаграмма 36). Таким образом, пропадает сигнал сброса с элементов ПАМЯТЬ 11, 13, 19, 21. Поскольку в этот момент присутствуют в резервируемой линии два других линейных напряжения, на вводе элемента ИЛИ8 есть сигнал (фиг.2 диаграмма 29). После отключения короткого замыкания выключателем Q2, сигнал с элемента ИЛИ 8 исчезнет (фиг.2 диаграмма 29), появляется сигнал на элементе НЕ 9 и подается на ввод элемента ЗАДЕРЖКА 10, на вводе которого сигнал появляется через время, равное максимальной выдержке времени срабатывания сетевого АПВ.
Это время учитывает наибольшее время бестоковой паузы АПВ, секционирующих выключателей, установленных в резервируемой линии. Сигнал с выхода элемента ЗАДЕРЖКА 10 поступает на ввод элемента ПАМЯТЬ 11, на его выходе появится сигнал, поступающий на ввод элемента ИЛИ 12 (фиг.2 диаграмма 32). Сигнал с элемента ИЛИ12 поступает на ввод элемента ПАМЯТЬ 13 (фиг.2 диаграмма 33), на вводе этого элемента появляется сигнал, который включает сетевой АВР (фиг.2 диаграмма 34).
Если за время, заданное в элементе ЗАДЕРЖКА 10, произойдет успешное АПВ одного из выключателей, то в этом случае восстановятся все линейные напряжения в резервируемой линии, соответственно появится сигнал с элемента И 15, который будет подан на сброс элементов ПАМЯТЬ 11 и 13, в следствии чего включения АВР не произойдет.
Уменьшение выдержки времени срабатывания сетевого АВР выполняется следующим образом.
В момент возникновения двухфазного короткого замыкания в точке 19 исчезнет одно линейное напряжение, что приведет к исчезновению сигнала с выхода элемента ДЛН 5 (фиг.2 диаграмма 26), и соответственно пропадает сигнал с элемента И 15 (фиг.2 диаграмма 36), соответственно появляется сигнал на элементе НЕ 16 (фиг.2 диаграмма 37). Таким образом, пропадает сигнал сброса с элементов ПАМЯТЬ 11, 13, 19, 21. Поскольку в этот момент присутствуют в резервируемой линии два других линейных напряжения, на вводе элемента ИЛИ14 есть сигнал (фиг.2 диаграмма 35). Этот сигнал поступает на один из выходов элемента И 17, на другой выход сигнал поступает с элемента НЕ 16 и соответственно на вводе элемента И17 появляется сигнал, который поступает на элемент ФИ18 (фиг.2 диаграмма 38). Элемент ФИ18 формирует сигнал при исчезновении сигнала на его входе, то есть на выходе элемента ФИ18 сигнал (фиг.2 диаграмма 39) появится в момент исчезновения сигнала с элемента ИЛИ14. Это происходит при отключении одного из секционирующих выключателей Q1 или Q2 в следствии короткого замыкания в точке 19. Сигнал с выхода элемента ФИ18 запоминается элементом ПАМЯТЬ 19 и поступает на один из вводов элемента И20 (фиг.2 диаграмма 40) в это время на другом вводе элемента И20 сигнал отсутствует, поскольку нет сигнала с элемента ИЛИ14. Через определенное время бестоковой паузы происходит АПВ одного из секционирующих выключателей, в следствии чего, если двухфазное короткое замыкание является устойчивым, в резервируемой линии пропадет вновь одно линейное напряжение. Появятся сигналы на элементах ИЛИ 14 и И 17. Сигнал с элементов ИЛИ14 и НЕ 16 подается на вход элемента И 20. На выходе элемента И20 появится сигнал (фиг.2 диаграмма 41), который запоминается элементом ПАМЯТЬ 21 и подается на один из входов элемента И 22, на втором входе которого появляется сигнал с элемента НЕ 9 при исчезновении напряжения в резервируемой линии после отключения одного из секционирующих выключателей. На выходе элемента И 22 появляется сигнал (фиг.2 диаграмма 43), который поступает на ввод элемента ИЛИ 12 раньше чем на другой выход поступает сигнал с элемента ПАМЯТЬ 11. Сигнал с элемента ИЛИ 12 поступает на запоминание на элемент ПАМЯТЬ 13 (фиг.2 диаграмма 44), на вводе этого элемента появляется сигнал (фиг.2 диаграмма 45), который включает сетевой АВР. В этом случае сетевой АВР включается раньше, чем при работе схемы с максимальной выдержкой времени его срабатывания, как следует из диаграммы 34 и 45 фиг.2.
Если двухфазное короткое замыкание в точке 19 будет неустойчивым и самоустранится за время безтоковой паузы, в этом случае произойдет успешное АПВ одного из секционирующих выключателей. При этом восстановятся все линейные напряжения в резервируемой линии, соответственно появится сигнал с выхода элемента И 15, который будет работать на сброс элементов ПАМЯТЬ 11, 13, 19, 21, соответственно сигнал подан не будет, в следствии чего включение АВР не произойдет.
Таким образом, повышается достоверность и простота реализации способа, за счет этого выполняется уменьшение выдержки времени срабатывания сетевого АВР при двухфазном коротком замыкании на одном из участков резервируемой линии, что увеличивает эффективность электроснабжения потребителей за счет сокращения времени перерывов в их снабжении электрической энергией.
Способ сокращения выдержки времени включения выключателя автоматического включения резерва (АВР) при двухфазном коротком замыкании на одном из участков резервируемой линии, заключающийся в контроле напряжений в резервируемой линии, отличающийся тем, что контролируют линейные напряжения в резервируемой линии, фиксируют исчезновение одного линейного напряжения, делают вывод, что на одном из участков резервируемой линии произошло двухфазное короткое замыкание, после чего начинают отсчет выдержки времени срабатывания сетевого АВР, в это же время контролируют повторное появление линейных напряжений в резервируемой линии, обусловленное срабатыванием автоматического повторного включения (АПВ) одного из секционирующих выключателей, установленных в резервируемой линии, фиксируют отсутствие одного линейного напряжения и делают вывод, что в результате неуспешного срабатывания АПВ на двухфазное короткое замыкание, происшедшее на одном из участков резервируемой линии, отключился один из секционирующих выключателей, установленных в и резервируемой линии и в этом случае подают сигнал на срабатывание сетевого АВР, не дожидаясь отсчета максимальной выдержки времени его срабатывания.
