Способ обеспечения электробезопасности при производстве оперативных переключений на энергообъектах

Авторы патента:

Чернокоз Александр Яковлевич (RU)

Уситвина Анна Андреевна (RU)

Борисов Руслан Константинович (RU)

Кокорин Сергей Анатольевич (RU)

Кочуров Олег Михайлович (RU)

H01H9/00 - Элементы конструкции переключателей и т.п., не отнесенные к группам H01H 1/00-H01H 7/00 (кожухи для распределительных устройств H02B 1/26; кожухи для электрических приборов вообще H05K 5/00)

Владельцы патента RU 2557809:

Кокорин Сергей Анатольевич (RU)
Чернокоз Александр Яковлевич (RU)
Кочуров Олег Михайлович (RU)
Борисов Руслан Константинович (RU)
Уситвина Анна Андреевна (RU)

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности работы электромагнитной блокировки и снижение затрат на монтаж и пусконаладочные работы. Согласно способу при производстве оперативных переключений на энергообъектах определяют положения коммутационных аппаратов, передают по радиоканалу положения коммутационного аппарата, формируют логическое выражение для каждого коммутационного аппарата и подключают питание к блок-замку привода коммутационного аппарата при истинном значении логического выражения. При этом данные о положении функционально связанных коммутационных аппаратов накапливают в местах расположения их приводов в локальных пунктах, передачу данных с локального пункта проводят только по запросу с диспетчерского пункта, разрешение на подключение питания к блок-замку передают с диспетчерского пункта посредством радиоканала, при этом питание блок-замков осуществляют от встроенных автономных источников. 1 ил.

Изобретение относится к способам обеспечения электробезопасности на электростанциях и подстанциях при проведении оперативных переключений на основе применения блокировок приводов коммутационных аппаратов.

Известен способ электромагнитной блокировки (1), включающий автоматическую сигнализацию из блок-контактов, вал которых шарнирно соединен через механические элементы с приводом, осуществляющим поворот поворотного элемента, производящего размыкание или замыкание электрической цепи в коммутационном аппарате, установку блок-замков па приводах коммутационных аппаратов, применение блока питания, соединенного вместе с блок-контактами и блок-замками в общую электрическую схему кабельными линиями.

Недостатками известного способа электромагнитной блокировки являются:

- возникновение в процессе эксплуатации несоответствия положения поворотного элемента коммутационного аппарата положению поворотного вала блок-контактов, сигнализирующих в электрическую схему блокировки о положении коммутационного аппарата, за счет люфтов и свободных ходов в сочленениях деталей механизма привода и больших зазоров в шарнирных соединениях тяг;

- ненадежная работа из-за большого количества подвижных и неподвижных блок-контактов, расположенных на приводах коммутационных аппаратов и соединенных кабельными линиями в общую электрическую схему, особенно в открытых распределительных устройствах (ОРУ), где коммутационные аппараты располагаются на открытом воздухе;

- сложность поддержания необходимого уровня изоляции электрических цепей.

Известен способ оперативной блокировки (2), включающий получение по кабельным линиям телеметрических сигналов о положении коммутационного аппарата, проверку, при необходимости проведения переключений коммутационного аппарата, логической схемы блокировки, реализованной программно, и, если согласно логике управление разрешено, контакт-реле замыкается и на блок-замок поступает напряжение - замок отпирается. Недостатками способа являются сложность поддержания необходимого уровня изоляции электрических цепей как питания, так и телеметрии, а также появление в процессе эксплуатации несоответствия положения поворотного элемента коммутационного аппарата положению поворотного вала блок-контактов, информирующих о положении коммутационного аппарата.

Наиболее близкий к предлагаемому способу является способ электромагнитной блокировки (3), включающий определение положения коммутационных аппаратов, передачу по радиоканалу положения коммутационного аппарата, формирование логической схемы блокировки и подключения питания к блок-замку привода коммутационного аппарата при разрешении от логической схемы и получение радиосигнала с блок-замка при втыкании в него электромагнитного ключа.

Недостатками известного способа электромагнитной блокировки является, во-первых, непрерывная передача радиосигналов с датчиков положения (два на каждый коммутационный аппарат). При определенном количестве коммутационных аппаратов из-за загруженного эфира в радиообмене между датчиком и приемным устройством могу наблюдаться сбои. Кроме этого для обеспечения связи необходимо непрерывное питание приемопередатчиков, что выдвигает дополнительные требования к источникам питания. Во-вторых, известный способ предполагает внешнее питание блок-замков, т.е. наличие протяженных линий питания, что может приводить к сбою питания из-за нарушения изоляции питающего кабеля, особенно при кольцевой топологии разводки питания.

Задачей изобретения является повышение надежности работы электромагнитной блокировки и снижение затрат на монтаж и пусконаладочные работы за счет исключения непрерывного радиообмена между датчиками коммутационных аппаратов и приемными устройствами, а также исключений линий питания блок-замков путем использования встроенных автономных источников питания.

Поставленная цель достигается тем, в способе обеспечения электробезопасности при производстве оперативных переключений на энергообъектах, включающем определение положения коммутационных аппаратов, передачу по радиоканалу положения коммутационного аппарата, формирование логического выражения для каждого коммутационного аппарата и подключение питания к блок-замку привода коммутационного аппарата при истинном значении логического выражения, данные о положении функционально связанных коммутационных аппаратов накапливают в местах расположения их приводов в локальных пунктах, передачу данных с локального пункта проводят только по запросу с диспетчерского пункта, разрешение на подключение питания к блок-замку передают с диспетчерского пункта посредством радиоканала, при этом питание блок-замков осуществляют от встроенных автономных источников.

Реализация сбора данных о положении коммутационных аппаратов непосредственно у объекта контроля позволяет реализовать схему обмена ведущий - ведомый, где в качестве ведущего выступает диспетчерский уровень, а локальный уровень - ведомый. Такая схема позволяет свести к достаточному минимуму все радиообмены, таким образом существенно снизив вероятность сбоя радиообмена. Кроме этого, данная схема обмена позволяет легко реализовать диагностику канала связи, использовать многоканальный принцип обмена. Такие меры позволяет существенно повысить надежность функционирования систем блокировок.

Применение автономных источников питания при регулярном контроле их уровня заряда позволяет отказаться от линий питания, что существенно сокращает не только затраты на монтаж и пусконаладочные работы, но исключает вероятность сбои систем питания из-за нарушения изоляции провода и, таким образом, повышает надежность системы в целом.

На фиг. 1 приведена структурная схема для осуществления способа. Обозначено: l_1о, l_1в - индукционные датчики положения первого коммутационного аппарата «отключено» и «включено» соответственно; l_2о, l_2в - l_No, l_Nв - аналогично для других коммутационных аппаратов; 2₁, 2_2…2_N - блок-замки приводов первого коммутационного аппарата, второго и т.д.; 3 - контроллер коммутационного аппарата, 4 - радиочастотный трансивер (приемопередатчик) контроллера; 5 - автономный источник питания; 6 - радиочастотный трансивер диспетчерского пункта, 7 - устройство логической блокировки; 8 - рабочая станция оперативного персонала.

Способ реализуется следующим образом. Для каждого коммутационного аппарата по оперативной схеме энергообъекта составляется логическое выражения на разрешение операций включения и отключения, которые хранятся в базе данных, размещенной в памяти рабочей станции 8 оперативного персонала. Операндами логического выражения являются положение соответствующего коммутационного аппарата. Оперативный персонал создает бланк переключений на рабочей станции 8, который по команде персонала передается в устройство 7 логической блокировки. Устройство 7 последовательно по бланку переключений извлекает из база данных коммутационных аппаратов логическое выражение для коммутационного аппарата, который подлежит отключению (включению). Согласно логическому выражению (логической схеме) устройство 7 запрашивает через приемопередатчики 4, 6 контроллер 3 коммутационных аппаратов о положении коммутационных аппаратов из логической схемы, т.е. о состоянии их индукционных датчиков 1. В случае, если логическое выражение истинно, то устройство 7 дает разрешение контроллеру 3 на подключение питания к блок замку 2. Оперативный персонал с помощью электромагнитного ключа деблокирует привод и осуществляет коммутацию. Следующая строка в бланке переключений обрабатывается аналогично, но при условии, что предыдущий коммутационный аппарат выполнил отключение (включение). Питание всех узлов системы блокировки, кроме диспетчерского уровня, производится от автономного источника 5 питания. Уровень заряда батарей источника 5 контролируется путем периодического опроса устройством 7 логической блокировки контроллера 3, который измеряет напряжение на батареях источника 5.

Источники информации

1. Инструкция по эксплуатации оперативных блокировок безопасности в распределительных устройствах высокого напряжения. Служба передового опыта и информации. М.: Союзтехэнерго, 1979, с. 9-38.

2. Оперативные блокировки на базе КП «Исеть». Екатеринбург: НТК Интерфейс, 2010, с. 4-7.

3. Описание изобретения к патенту Российской Федерации №2274918, кл. МПК Н01Н 9/28, от 22.06.2004 г.

Способ обеспечения электробезопасности при производстве оперативных переключений на энергообъектах, включающий определение положения коммутационных аппаратов, передачу по радиоканалу положения коммутационного аппарата, формирование логического выражения для каждого коммутационного аппарата и подключение питания к блок-замку привода коммутационного аппарата при истинном значении логического выражения, отличающийся тем, что данные о положении функционально связанных коммутационных аппаратов накапливают в местах расположения их приводов в локальных пунктах, передачу данных с локального пункта проводят только по запросу с диспетчерского пункта, разрешение на подключение питания к блок-замку передают с диспетчерского пункта посредством радиоканала, при этом питание блок-замков осуществляют от встроенных автономных источников.

Переключатель содержит селектор для выбора ответвления обмотки, на которое следует переключиться, а также собственно переключатель нагрузки с по меньшей мере одной главной ветвью цепи тока и по меньшей мере двумя вспомогательными ветвями тока, в каждой из которых в переключателе нагрузки, работающем с вакуумными переключателями как с коммутирующими элементами, помимо контактов селектора предусмотрены соединенные последовательно с ними и с соответствующим ответвлением обмотки дополнительные переключатели, осуществляющие в стационарном режиме полное гальваническое размыкание вакуумных переключателей.

Переключатель ответвлений // 2553462

Переключатель ответвлений с полупроводниковыми коммутирующими элементами предназначен для безобрывного переключения между ответвлениями обмотки ступенчатого трансформатора и представляет собой гибридный переключатель, который содержит неподвижные механические контактные пальцы и противоконтакты, установленные на подвижном контактодержателе.

Способ и устройство для детектирования неисправности вакуумного прерывателя переключателя ответвлений под нагрузкой // 2544844

Изобретение касается способа детектирования неисправности вакуумного прерывателя в переключателе ответвлений под нагрузкой, в котором переключатель ответвлений содержит корпус, заполненный маслом, дивертерный переключатель, включающий в себя подвижный контакт (MC, RC) и, по меньшей мере, один вакуумный прерыватель (MVI, RVI), выполненный с возможностью прерывания тока, проходящего через подвижный контакт дивертерного выключателя.

Приводной механизм для выключателей с плавким предохранителем среднего напряжения // 2536167

Изобретение относится к приводному механизму. Приводной механизм для выключателя с плавким предохранителем среднего напряжения, содержит базовую пластину (10) и переднюю пластину (11), которые образуют внутреннее пространство, вмещающее рабочий вал и приводной вал, соосно установленные вдоль первой продольной оси, приводной вал является функционально соединяемым с кинематической цепью выключателя с плавким предохранителем среднего напряжения, рабочий вал имеет головку (20), соединенную с рукояткой управления для ручного приведения в действие рабочего вала; узел пружин, содержащий две спиральные пружины, имеющие первый конец, функционально соединенный с рабочим валом; зажимающее, содержащее две зажимающие лапки, расположенные на приводном валу; первое (61) и второе (62) разжимающие средства для разжимания приводного вала и обеспечения возможности его поворачивания.

Переключатель отводов с полупроводниковыми переключающими элементами // 2517196

Изобретение относится к переключателю отводов под нагрузкой, включающему в себя полупроводниковые переключающие элементы для бесперебойного переключения между неподвижными контактами переключателя отводов, которые электрически соединены с отводами обмотки трансформатора с отводами.

Измерение последовательности контактов в переключателе ответвлений // 2516460

Переключатель ответвлений для трансформатора содержит цилиндр и вал, который размещен с возможностью вращения внутри цилиндра. Цилиндр снабжен неподвижными контактами, а вал снабжен контактной схемой, обращенной к цилиндру и включающей в себя механические контакты, причем механические контакты выполнены с возможностью выборочного сопряжения с неподвижными контактами цилиндра при вращении вала.

Ручной привод для переключателей ответвлений обмотки ступенчатых трансформаторов // 2499319

Изобретение касается ручного привода для пошагового, без потребления мощности, управления переключателем ответвлений обмотки ступенчатого трансформатора с устройством блокировки.

Вакуумный дивертерный переключатель для переключателя отводов // 2470402

Изобретение относится к переключателям отводов, используемым в трансформаторах, в особенности к дивертерным переключателям. .

Коммутационное устройство // 2449401

Изобретение относится к коммутационному устройству с двумя рабочими положениями для переключения обмотки во время работы трансформатора, так что при переключении пропускаемый ток коммутируется с одной цепи на другую.

Электрический двигатель для переключателя отводов под нагрузкой // 2431884

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в переключателях отводов трансформаторов под нагрузкой. .

Блокиратор пусковой кнопки электрического аппарата (варианты) // 2576321

Изобретение относится к области электротехники, в частности к съемным механическим блокираторам, и используется в качестве устройств, служащих для предотвращения несанкционированного допуска к пусковой кнопке электрических аппаратов. Техническим результатом вариантов изобретения являются: улучшение эксплуатационных свойств устройства; упрощение его конструкции; снижение трудоемкости его изготовления; снижение стоимости изготовления устройства. В блокираторе пусковой кнопки электрического аппарата, содержащем крышку и засов, согласно первому варианту изобретения, крышка и засов выполнены раздельными, засов представляет собой деталь, состоящую из незамкнутой в плане головки с центральным отверстием для размещения в нем пусковой кнопки электрического аппарата и примыкающих к крайним частям головки выполненных за одно с ней удлинителей, расположенных под острым углом друг к другу, в нижней части крышки выполнено сквозное отверстие, предназначенное для вхождения в него удлинителей засова, верхняя часть крышки снабжена выступом, закрывающим торец пусковой кнопки. В теле удлинителя могут быть выполнены цилиндрические полуотверстия, предназначенные для размещения в них дополнительной кнопки выключения. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 13 ил.

Устройство для индикации состояния переключающего устройства // 2598897

Изобретение относится к устройству для индикации состояния электрического переключающего устройства, включающего в себя подвижный контакт (102), выполненный подвижным между первым и вторым положениями. Устройство содержит по меньшей мере один выступающий контактный элемент (4A, 4B), расположенный на подвижном контакте, по меньшей мере один контактный штырь (2A, 2B), расположенный в непосредственной близости от подвижного контакта так, что указанный контактный элемент прилегает к контактному штырю, когда подвижный контакт находится в первом положении, и указанный контактный элемент находится на расстоянии от контактного штыря, когда подвижный контакт находится во втором положении, посредством чего контактный элемент и контактный штырь образуют электрический переключатель (10A, 10B), и компоновку (8) детектора, выполненную с возможностью обнаружения, когда указанный электрический переключатель замкнут, и тем самым с возможностью обнаружения, когда подвижный контакт находится в первом положении. Технический результат - создание простого, прочного и надежного устройства индикации. 13 з.п. ф-лы, 6 ил.

Ступенчатый выключатель с червячной передачей // 2602828

Изобретение относится к ступенчатому выключателю с червячной передачей, установленной непосредственно на головке ступенчатого выключателя и используемой с помощью привода для переключения ступенчатого выключателя. Червячная передача имеет корпус с червяком, приводимым в движение червячным колесом. Внутри червячной передачи предусмотрены средства для регистрации крутящего момента, состоящие по меньшей мере из одного радиоопрашиваемого поверхностного датчика, роторной антенны и статорной антенны. Технический результат - обеспечение высокой точности регистрации крутящего момента вблизи ступенчатого выключателя с полным исключением воздействующих на погрешности измерения факторов привода и передач. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Переключатель ответвлений // 2603349

Изобретение касается переключателя ответвлений, в котором подвижный контакт поворачивается для выборочного соединения с множеством ответвлений. Переключатель включает в себя выполненный с возможностью поворота верхний подвижный контакт; выполненный с возможностью поворота нижний подвижный контакт, электрически соединенный с верхним подвижным контактом; ведущий вал, поворачивающий верхний подвижный контакт и нижний подвижный контакт совместно; одинарный неподвижный контакт, включающий в себя единственную клемму, соединенную с любым из множества ответвлений; и сдвоенный неподвижный контакт, включающий в себя первую клемму и вторую клемму, соединенные с другим из множества ответвлений. Технический результат - уменьшение количества компонентов и объема устройства, работа которого может быть облегчена за счет совместного поворота верхнего и нижнего подвижных контактов посредством единственного ведущего вала. 6 з. п. ф-лы, 13 ил.

Переключатель ступеней нагрузки // 2617429

Изобретение относится к переключателю ступеней нагрузки для безразрывного переключения нагрузки между различными ответвлениями обмоток ступенчатого трансформатора. Переключатель содержит блок контактов селектора, находящийся в электрическом соединении с отдельными ответвлениями обмотки. Для безразрывного переключения для каждой фазы предусмотрены две вакуумные переключающие лампы Блок контактов селектора и коммутирующие средства для безразрывного переключения нагрузки срабатывают посредством общего моторного привода без промежуточного подключения аккумулятора энергии. Техническим результатом является повышение эксплуатационной надежности. 18 з.п. ф-лы, 11 ил.

Распределительный трансформатор для регулирования напряжения локальных сетей // 2621069

Изобретение относится к распределительному трансформатору со ступенчатым регулирующим устройством для бесперебойного переключения между различными ответвлениями обмоток распределительного трансформатора. Контактный блок селектора и коммутирующие средства для бесперебойного переключения под нагрузкой срабатывают посредством общего моторного привода без промежуточного аккумулятора энергии. Устройство содержит вакуумные переключающие лампы в качестве коммутационных или исполнительных элементов для переключения между различными ответвлениями обмотки на регулируемой стороне распределительного трансформатора. 17 з.п. ф-лы, 13 ил.

Переключатель ступеней нагрузки // 2621070

Настоящее изобретение относится к переключателю ступеней нагрузки для безразрывного переключения нагрузки между разными ответвлениями обмотки ступенчатого трансформатора. Переключатель ступеней нагрузки установлен посредством передаточного модуля на нижней стороне крышки трансформатора. Блок контактов селектора имеет несколько неподвижных контактов, которые находятся каждый в электрическом соединении с отдельными ответвлениями обмотки. Устройство содержит две вакуумные переключающие лампы, электропривод для передачи приводного движения в переключатель ступеней нагрузки. Техническим результатом является обеспечение работы по реактивному принципу и по принципу быстрого включения сопротивления. 17 з.п. ф-лы, 11 ил.

Способ контроля переключателя ступеней // 2629566

Изобретение относится к способу контроля переключателя ступеней. Для синхронизации непрерывно определяется ток (I) на переключателе нагрузки, находится эффективное значение (Ieff), и это значение дифференцируется. Соответствующий момент (t2) времени, в который наступает максимум или минимум дифференцированного значения, оценивается как момент времени (tLU) скачка переключателя нагрузки и образует синхронизирующий импульс. Техническим результатом является упрощение и повышение надежности обеспечения возможности определения момента времени срабатывания аккумулятора энергии и осуществление надежной синхронизации. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

Трансформатор со ступенчатым переключателем // 2632194

Изобретение относится к электротехнике. Технический результат состоит в уменьшении нагрузки на полупроводниковые коммутационные элементы переключателя. В трансформаторе первичная или вторичная сторона по выбору регулируется посредством ступенчатого переключателя. С регулируемой стороны трансформатора предусмотрены основная обмотка и, по меньшей мере, одна регулировочная обмотка, коммутируемая ступенчатым переключателем. Основная обмотка разделена на две части (1, 2). По меньшей мере одна регулировочная обмотка и коммутирующий ее ступенчатый переключатель (3) электрически включены между обеими частями (1, 2) основной обмотки. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Переключатель ступеней нагрузки // 2638037

Данное изобретение относится к переключателю ступеней нагрузки для безразрывного переключения между различными ответвлениями обмотки ступенчатого трансформатора. При этом как блок (7) контактов селектора, так и переключательные средства (16, 17) для безразрывного переключения нагрузки приводятся в действие совместно без промежуточного включения аккумулятора энергии при помощи ходового винта (5), который вращается приводным двигателем (2) при переключении. 8 з.п. ф-лы, 1 ил.