Способ параллельного запрета шинного и сетевого автоматического включения резерва на одну точку короткого замыкания при отказе отключения секционирующего и головного выключателей линии кольцевой сети

Использование: в области электротехники. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей. С момента появления броска тока к.з. в линии основного источника питания начинают отсчет времени выдержки срабатывания защиты вводного включателя шин основного источника питания, и если в момент окончания отсчета этого времени происходит отключение броска тока к.з., то делают вывод об отключении вводного выключателя шин. В начало линии основного источника питания посылают зондирующий импульс, измеряют время, за которое он дойдет до точки отражения и вернется обратно. Вычисляют расстояние до точки отражения, и если оно больше, чем расстояние до места установки секционирующего выключателя, делают вывод о том, что к.з. произошло за секционирующим выключателем, при этом произошел отказ отключения секционирующего и головного выключателей, и подают сигнал на запрет шинного и сетевого АВР. 2 ил.

 

Изобретение относится к автоматике электрических сетей и предназначено для параллельного запрета шинного и сетевого автоматического включения резерва на одну точку короткого замыкания (к.з.) при отказе отключения секционирующего и головного выключателей линии кольцевой сети, питающейся от шин двухтрансформаторной подстанции, причем пункты автоматического выключения резерва (АВР) снабжены устройствами запрета включения их выключателей на к.з.

Известен способ запрета сетевого автоматического включения резерва на двухфазные короткие замыкания, заключающийся в сравнении времени между исчезновениями и появлениями линейных напряжений с бестоковой паузой автоматического повторного включения секционирующего выключателя. Для этого контролируют наличие всех трех линейных напряжений, фиксируют исчезновение одного из них и при исчезновении двух других начинают отсчет времени, которое устанавливают равным бестоковой паузе автоматического повторного включения секционирующего выключателя, и если в момент окончания отсчета будет зафиксировано появление двух линейных напряжений, то выдают сигнал на запрет автоматического включения резерва [патент №2181920, кл. Н02J 9/06, опубл. 2002, бюл. №12].

Недостатком известного способа является невозможность осуществления с его помощью параллельного запрета шинного и сетевого АВР на одну точку к.з. при отказе отключения головного и секционирующего выключателей линии кольцевой сети.

Задачей предлагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей способа путем применения его для параллельного запрета шинного и сетевого АВР на одну точку короткого замыкания при отказе отключения головного и секционирующего выключателей линии кольцевой сети.

Поставленная задача достигается благодаря тому, что с момента появления броска тока к.з. в линии основного источника питания начинают отсчет времени выдержки срабатывания защиты вводного выключателя шин основного источника питания, и если в момент окончания отсчета этого времени происходит отключение броска тока к.з., то делают вывод об отключении вводного выключателя шин. В начало линии основного источника питания посылают зондирующий импульс, измеряют время, за которое он дойдет до точки отражения и вернется обратно. Вычисляют расстояние до точки отражения, и если это расстояние больше, чем расстояние до места установки секционирующего выключателя, то делают вывод о том, что к.з. произошло за секционирующим выключателем, при этом произошел отказ отключения секционирующего и головного выключателей, и подают сигнал на запрет шинного и сетевого автоматического включения резерва.

Суть предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где:

на фиг.1 представлена структурная схема, содержащая элементы для реализации способа;

на фиг.2 - диаграммы сигналов на выходах элементов, показанных на фиг.1 при к.з. в точке 5 (см фиг.1).

Схема (см фиг.1) содержит: силовой трансформатор основного источника питания 1, вводный выключатель шин основного источника питания 2, головной выключатель линии основного источника питания 3, секционирующий выключатель линии основного источника питания 4, точку к.з. 5, выключатель сетевого пункта АВР 6, секционирующий выключатель линии резервного источника питания 7, головной выключатель линии резервного источника питания 8, выключатель шинного пункта АВР 9, вводной выключатель шин резервного источника питания 10, силовой трансформатор резервного источника питания 11, датчик тока короткого замыкания (ДТКЗ) 12, элемент ПАМЯТЬ 13, элемент ЗАДЕРЖКА 14, элемент НЕ 15, элемент И 16, элемент ПАМЯТЬ 17, генератор задающих импульсов (ГЗИ) 18, приемник отраженных зондирующих импульсов (ПОЗИ) 19, блок обработки информации (БОИ) 20, элемент ПАМЯТЬ 21, элемент И 22, элемент ПАМЯТЬ 23, датчик рабочего тока (ДРТ) 24.

Диаграммы сигналов на выходах элементов, показанных на фиг.1 при к.з. в точке 5 (см фиг.1), имеют вид (см фиг.2): 25 - на выходе элемента 12; 26 - на выходе элемента 13; 27 - на выходе элемента 14; 28 - на выходе элемента 15; 29 - на выходе элемента 16; 30 - на выходе элемента 17; 31 - на выходе элемента 18; 32 - на выходе элемента 19; 33 - на выходе элемента 20; 34 - на выходе элемента 21; 35 - на выходе элемента 22; 36 - на выходе элемента 23; 37 - на выходе элемента 24; t₁ - момент возникновения короткого замыкания; t₂ - момент отключения тока короткого замыкания; t₃ - момент восстановления нормальной схемы электроснабжения.

Способ осуществляют следующим образом. В нормальном режиме работы сети на выходе ДТКЗ 12 сигнала нет, поэтому схема находится в режиме контроля. При возникновении устойчивого к.з. в точке 5 должны прийти в действие защиты секционирующего выключателя 4 и головного выключателя 3 и при правильном действии этих защит должен отключиться секционирующий выключатель 4, и если он откажет, то должен отключиться головной выключатель 3. Однако может возникнуть ситуация, когда откажут оба выключателя и они не отключатся, тогда под действием своей защиты отключится вводной выключатель шин 2. При этом исчезнет напряжение с одной стороны на шинном и сетевом пунктах АВР 9 и 6. Это приведет в действие автоматику этих пунктов и их выключатели включатся, причем включатся на устойчивое к.з. и обеспечат питание точки к.з. 5 от резервного источника питания трансформатора Т1 по двум параллельным линиям. При этом ток к.з., потребляемый от резервного трансформатора 11, будет практически в два раза больше, чем при питании от основного источника питания 1. Для предотвращения этого необходимо ввести параллельный запрет шинного и сетевого АВР.

Наличие устойчивого к.з. в точке 5 приведет к тому, что на выходе ДТКЗ 12 появится сигнал (фиг.2, диагр. 25, момент времени t₁). Этот сигнал поступит на вход элемента ПАМЯТЬ 13 и вход элемента НЕ 15. Элементом ПАМЯТЬ 13 сигнал запомнится (фиг.2, диагр. 26) и поступит на вход элемента ЗАДЕРЖКА 14. Сигнал, существовавший на выходе элемента НЕ 15 в момент времени t₁, исчезнет (фиг.2, диагр. 28), исчезнет он и со второго входа элемента И 16. С выхода элемента ЗАДЕРЖКА 14 сигнал появится через время выдержки срабатывания защиты вводного выключателя шин 2 (фиг.2, диагр. 27) и поступит на первый вход элемента И 16. На второй вход этого элемента сигнал поступит с элемента НЕ 15, так как он вновь появится по причине отключения, в этот момент времени t₂, вводного выключателя шин 2 (фиг.2, диагр. 28). Наличие двух входных сигналов на элементе И 16 приведет к появлению его выходного сигнала (фиг.2, диагр. 29). Этот сигнал поступит на первый вход элемента И 20 и на вход элемента ПАМЯТЬ 17, где запомнится (фиг.2, диагр. 30) и поступит на вход ГЗИ 18. При этом ГЗИ 18 сработает и на его выходе появится сигнал зондирующего импульса (фиг.2, диагр. 31). Он «сбросит» элемент ПАМЯТЬ 17 (фиг.2, диагр. 30) и поступит на первый вход блока обработки информации (БОИ 20), где запомнится момент его появления. Одновременно с этим зондирующий импульс поступит в начало линии основного источника питания, дойдет до точки к.з. и, отразившись от нее, вернется обратно к началу линии и поступит на вход приемника отраженных зондирующих импульсов (ПОЗИ 19). ПОЗИ 19 выделит первый отразившийся зондирующий импульс (фиг.2, диагр. 32), который поступит на второй вход блока обработки информации (БОИ 20). В нем фиксируется момент поступления отраженного зондирующего импульса, определяется отрезок времени прохождения им двойного расстояния от точки посыла до точки отражения и вычисляется это расстояние от точки посыла до точки к.з. Полученное расстояние сравнивают с расстоянием до места установки секционирующего выключателя, и если измерение расстояние больше, чем расстояние до места установки секционирующего выключателя, то на выходе БОИ 20 появляется выходной сигнал (фиг.2, диагр. 33). Этот сигнал поступит на элемент ПАМЯТЬ 21, запомнится им (фиг.2, диагр. 34) и поступит на второй вход элемента И 22, при этом на его выходе появится сигнал (фиг.2, диагр. 35), который поступит на вход элемента ПАМЯТЬ 23, запомнится им (фиг.2, диагр. 36) и, поступив в устройства запрета шинного и сетевого АВР, обеспечит предотвращение включения секционного 9 и сетевого 6 выключателей на одну точку к.з. 5.

Устранение неисправности в точке 5 и включение вводного выключателя шин 2 (фиг.2, момент времени t₃) приведет к тому, что на выходе ДРТ 24 появится выходной сигнал (фиг.2, диагр. 37). Этот сигнал «сбросит» элемент ПАМЯТЬ 23, снимет сигнал запрета с шинного и сетевого пунктов АВР и схема вернется в исходное состояние.

Таким образом, предотвращается параллельное включение двух выключателей резерва на одну точку к.з., когда ток к.з. увеличивается практически в 2 раза, а это исключает термическое и динамическое воздействие тока к.з. на оборудование, через которое он протекает, сокращаются расходы на техническое обслуживание и ремонт этого оборудования.

Способ параллельного запрета шинного и сетевого автоматического включения резерва на одну точку короткого замыкания (к.з.) при отказе отключения секционирующего и головного выключателей линии кольцевой сети, заключающийся в сравнении времени между исчезновениями и появлениями электрических величин, отличающийся тем, что в качестве электрических величин используют ток к.з., для чего с момента появления броска тока к.з. в линии основного источника питания начинают отсчет времени выдержки срабатывания защиты вводного выключателя шин основного источника питания и, если в момент окончания отсчета этого времени происходит отключение броска тока к.з., то делают вывод об отключении вводного выключателя шин, после этого в начало линии основного источника питания посылают зондирующий импульс, измеряют время, за которое он дойдет до точки отражения и вернется обратно, затем вычисляют расстояние до точки отражения и, если это расстояние больше, чем расстояние до места установки секционирующего выключателя, то делают вывод о том, что к.з. произошло за секционирующим выключателем, при этом произошел отказ отключения секционирующего и головного выключателей, и подают сигнал на запрет шинного и сетевого автоматического включения резерва.