Устройство для трехфазного автоматичес-кого повторного включения линии электро-передачи

 

Союз Советских

Социалистических

Республик .

Оп ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЗЬСТВУ и1 851593 (61) Дополнительное х авт. сеид-ву(22) Заявлено 301179 (21) 2844011/24-07 с присоединением заявки HP (23) Приоритет—

Опубликовано 30.078 Бюллетень 149 28

Дата опубликования описания 300781 (я)м. к,.з

Н 02 Н 3/06

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (53) УДК 621.316. . 925 (088. 8)

I (72) Авторы изобретения

Л.С. Зисман, В.И. Стрелков, Г.Г. Фокин и Г.Г. Якубсон

° ° тч . I il4L<3 Н - гт

C

БИВАЛ (71) Заявитель

Всесоюзный научно-исследовательский институт электроэнергетики (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЧ ТРЕХФАЗНОГО АВТОМАТИЧЕСКОГО

ПОВТОРНОГО ВКЛИЧЕНИЯ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите и автоматике энергосистем.

Устройства для автоматического

5 повторного включения (АПВ) широко применяются в энергосистемах (1) .

Однако большинство из них производят AIIB и при коротких замыканиях (к.з.), близких к концу линии, включаемому первым, что в ряде случаев является весьма нежелательным, так как после неуспешного АПВ линии электропередачи с таким повреждением может нарушиться динамическая устойчивость смежных связей, повредиться выключатель и т.д.

Известно устройство для AIIB, частично устраняющее этот недостаток.

Оно содержит на каждом конце линии блоки повторного включения без контро ля напряжения линии (АПВ-БК), с контролем наличия напряжения (AIIB-HH) и с контролем синхронизма между напряжениями на линии и шинах (АПВ-КС), а также фильтр-реле напряжения прямой последовательности шин. При к.з. удаленном от обоих концов линии, осуществляется двустороннее АПВ-БК (так называемое БАПВ). При близком к.з. на одном конце линии срабатывает фильтр-реле и запрещает работу блока

АПВ-БК этого конца. С противоположного конца блок AIIB-БК срабатывает и производит АПВ выключателя, и при его успешном включении первый конец включается от блоков AIIB-НН или

АПВ-КС $2j .

Однако такое устройство имеет ограннченную область применения, так как оно может привести к отказу в

AlIB линии, на которой заранее предусматривается осуществление на одном ее конце AIIB-БК или АПВ с контролем отсутствия напряжения на линии (AIIBOH) а на.другом конце — АПВ-НН или

АПВ-КС, т.е. на линии, где недопустимо одновременное включение выключателей по концам.

Соответствующие блоки устройства, необходимые для осуществления MIB-БК, АПВ-ОН и АПВ-КС, описаны, например, в 1, а блок АПВ-НН я ГЗ) .

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для трехфазного автоматического повторного включения линии электропередачи, снабженной каналом связи между концами линии и оборудованной на кажпом конце измерительными трансформаторами тока и напряжения и

851593 выключателем с ключом управления, содержащее блок пуска, входы которого предназначены для подключения к блок-контактам выключателя и к выходу ключа управления. Выход блока пуска соединен со входом разрешения включения вторым блока повторного включения и с первыми входами первого и вто-. рого элементов И. Второй вход первого элемента И через элемент "Задержка на возврат" соединен с выходом релейного органа, входы которого пред назначены для подключения к измерительным трансформаторам тока и напряжения. Выход первого элемента И предназначен для подключения к передающему входу канала связи, второй 15 вход второго элемента И предназначен для подключения к приемному выходу канала связи. Выход второго элемента И подключен ко входу разрешения включения первого блока повторного включения, выход которого предназначен для подключения к включающей цепи выключателя 4 .

Рассматриваемое устройство предназначалось для предотвращения АПВ выключателя с данной стороны линии (без контроля или с контролем отсутствия напряжения) при токе короткого замыкания, превышающем заданное значение — ток срабатывания релейного органа. Сигнал срабатывания этого 30 органа запоминается и некоторое время, определяемое элементом "Задержка на возврат" существует после отключения к.з. Если в течение этого времени появляется сигнал на выходе 35 блока пуска, что соответствует аварийному отключению выключателя, то появляется сигнал на выходе элемента И, который поступает на передающий вход канала связи. Вследствие этого на противоположном конце линии возникает сигнал на приемном выходе канала связи и, если там же подействовал блок пуска, то через элемент И разрешается производить АПВ-БК или АПВ-ОН. При успешном включении выключателя на противоположном конце линии -производится АПВ-HH или

AIIB-KC на том конце линии, откуда был послан сигнал по каналу связи.

Недостатком известного устройства является то, что при токе к.з. меньшем тока срабатывания релейных органов на обоих концах линии, не обеспечивается AIIB без контроля напряжения и с контролем отсутствия напряжения, т.е. не обеспечивается постановка линии под напряжение, а в случае к.з., при котором релейные органы срабатывают на обоих концах линии, 66 может произойти одновременное двухстороннее включение линии, что в большинстве случаев является недопустимым. Таким образом, надежность функционирования устройства недостаточна. 65

Цель изобретения — повышение надежности устройства АПВ.

Поставленная. цель достигается тем, что в устройство для трехфазного автоматического повторного включения линии электропередачи, снабженной каналом связи между концами линии и оборудованной на каждом конце измерительными трансформаторами тока и напряжения и выключателем с ключом управления, содержащее блок пуска, входы которого предназначены для подключения K блок-контактам выключателя и к выходу ключа управления, выход блока пуска соединен с первыми входами первого и второго элементов И и входом блока повторного включения, разрешающим включение выключателя вторым, вход элемента "Задержка на возврат" соединен с выходом релейного органа, входы которого предназначены для подключения к измерительным трансформаторам тока и напряжения, выход первого элемента И предназна-. чен для подключения к передающему входу канала связи, выход второго элемента И подключен к входу блока повторного включения, разрешающему включение выключателя первым, выход которого предназначен для подключения к цепи включения выключателя, введены элементы ИЛИ и НЕ и двухпозиционный переключатель, причем элемент

ИЛИ включен между выходом элемента

"Задержка на возврат" и вторым входом первого элемента И, выход которого подключен ко второму входу элемента

ИЛИ и входу элемента НЕ, выход которого соединен с первыгл зажимом переключателя, второй зажим которого предназначен для соединения с приемным выходом канала связи, а третий общий зажим переключателя соединен со вторым входом второго элеглента И.

На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства.

Схегла включает линию 1 электропередачи, канал 2 связи между концагли линии, на каждогл конце он имеет передающий вход и приемный выход, канал связи обеспечивает передачу сигнала с передающего входа одного конца линии на приемный выход другого конца. При этогл наличие сигнала на передающем входе канала связи не должно вызывать появления сигнала на приемном выходе этого же конца линии. Канал связи может быть одностороннего действия, т.е. иметь на одном конце линии только передающий вход, а на другом приемный выход. Кроме того, в схему входят измерительные трансформаторы тока 3 и напряжения 4, выключатель 5, ключ б управления выключателем, сигнал на его выходе появляется в момент подачи команды на включение выключателя и не исчезает до тех пор, пока не будет подана ключом команда на отключение выключателя, блок 7 пус851593

40 к», н» первый вход блока подается сигнал от блок-контактов выключателя (при отключенном его положении), а на второй — от ключа управленйя, сигнал на выходе блока пуска существует при наличии сигналов на двух его входах, т.е. при несоответствии поло>кения выключателя и его ключа управления. Блок 8 повторного включения содержит подблоки АПВ-БК, АПВ-ОН, AIIB-HH u АПВ-КС, в нем формируется выходной включающий сигнал при осуществлении всех перечисленных видов

АПВ, выходной сигнал при АПВ-БК и

AIIB-ОН появляется только при наличии сигнала на входе разрешения включения данного выключателя первым, а 15 при AIIB-НН и АПВ-КС при наличии сигнала на входе разрешения включения данного выключателя вторым. Схема включает также первый 9 и второй 10 логические элементы И, элемент "За- 20 держка на возврат"- 11, его выдержка времени выбирается большей времени отключения выключателя 5. Релейный орган 12 служит для оценки тяжести к.з., близости хлеста к.з. от конца линии и т.п. Он может быть выполнен реагирующим на величину тока, напряжения, сопротивления или мощности линии и должен срабатывать при достижении упомянутых величин заданного уровня, могут быть также использованы сигналы от устройств, определяющих расстояние до места к.э.

В схему входят также логический элемент ИЛИ 13, логический элемент HE

14, двухпозиционный переключатель 15 на конце линии, выклпчатель которого должен включаться первым. Если не срабатывает релейный орган этого конца, переключатель устанавливается в положении a, а на другом конце линии — в положении б-, Линия 1 электропередачи снабжена каналом 2 связи и оборудована на каждом конце измерительными трансформаторами тока 3 и напряжения 4 и вы- 45 ключателем 5 с клвчбм управления 6.

Ко входам блока 7 пуска подключаются блок-контакты выключателя 5 и выход клщча б управления. Выход блока 7 пуска соединен с первы>ли входами элемен- у тов И 9 и 10 и входом разрешения включения вторым блока 8 повторного включения. Через элемент "Задержка на возврат" 11 выход релейного органа

12 подключен к первому входу элеменга ИЛИ 13. Второй вход элемента ИЛИ

13 соединен с выходо>л элемента И 9, а также со входом элемента НЕ 14 и передающим входо>л канала 2 связи. Выход элемента HE 14 соединен с первым зажимом двухпозиционного переключа- 46 теля 15, второй эа><и>л которого подключен к приемному выходу канала 2 .связи, третий, общий зажим переключателя 15 соединен со вторым входом элемента H 10. Выход последнего подклю- б5 чен ко входу разрешения включения пер вым блока 8 повторного включения„ выход которого соединен с включающей цепью выключателя 5.

УстройствО находится B сОстОянии готовности к работе, когда выключатель 5 линии 1 включен. Очередность повторного включения выключателей по концам линии задается положением переключателя 15. При этом условно будем называть концом A тот конец .линии, где переключатель 15 находится в положении а, выход элемента НЕ 14 соединяется со вторым входом элемента 10 И, а концом Б — конец линии, где переключатель 15 находится в положении 5 (приемный выход канала связи соединяется со вторым входом элемента И 10).

При возникновении короткого замыкания (к.з.), удаленного от конца А релейный орган 12 на этом конце не срабатывает. После отключения выключателя 5 срабатывает блок 7 пуска и подает сигнал на первые входы элементов И 9 и 10, а также. на вход разрешения включения выключателя данного конца вторым блока 8 повторного включения. Сигнал на выходе элемента И 9 не появляется, т.к. не срабатывает релейный орган 12. Вследствие этого не поступает сигнал на передающий вход канала 2 связи, а на выходе элемента НЕ 14 сигнал не исчезает и продолжает поступать на второй вход элемента И 10. Последний срабатывает как только на его втором входе появится сигнал от блока 7 пуска. Вследствие этого появляется сигнал на входе разрешения включения выключателя данного конца первым блоком 8 повторного включения, чем обеспечивается воэможность осуществления на конце

А АПВ-БК или АПВ-ОН.

На конце B при рассматриваемом к.э. релейный орган 12 может сработать. Однако этот не оказывает влияния на результат работы предлагаемых устройств на обоих концах линии, так как второй вход элемента И 10 переключателем 15 отключен на конце Б от выхода элемента HE 14, а на конце А— от приемного выхода канала связи.

После отключения выключателя 5 срабатывает блок 7 пуска и так же, как на конце A. подает сигналы на соответ-. ствующие входы блоков 8, 9 и 10. Элемент И 10 не срабатывает, так как отсутствует сигнал на приемном выходе канала 2 связи. Поэтому на конце 5 AIIB-БК и AIIB-OH не разрешаются.

Эдесь может осуществляться лишь

АПВ-НН и AIIB-КС.

Таким образом, при удаленном от конца А к.з. устройство AIIB действует так, что первым включается выключатель конца Д,, а вторым — выключатель конца Б (последнее при условии, что первое включение было успешным).

851593

При возникновении к.з. вблизи конца A релейный орган 12 на этом конце срабатывает. Поэтому после отключе ния выключателя 5 и срабатывания блока 7 пуска срабатывает элемент И 9 и самоудерживается в этом положении через элемент ИЛИ 13. Вследствие этого появляется сигнал на передающем входе канала 2 связи и исчезает сигнал с выхода НЕ 14, а следовательно, и со второго входа элемента И 10, что приводит к запрещению АПВ-БК и АПВ-ОН на конце А, т.е. к запрещению включения от AIIB выключателя этого конца первым, но обеспечивается воэможность осуществления на этом конце AIIB-HH и АПВ-КС, поскольку сигнал с выхода блока 7 пуска поступает на вход разрешения включения выключателя данного конца линии вторым блока 8 повторного включения.

Срабатывание релейного органа 12 на конце А приводит к появлению на конце Б сигнала на приемном выходе канала 2 связи и на втором входе элемента И 10. Поэтому после отключения выключателя 5 и срабатывания блока 7 пуска на. конце Б срабатывает элемент .И 10, вследствие чего подается сигнал на вход разрешения включения выключателя данного конца первым. Этим обеспечивается возможность осуществления на конце 5 AIIB-БК и АПВ-ОН.

Таким образом, при к.з. вблизи конца А устройство АПВ действует так, что первым будет включаться выключатель конца Б,,а вторым — конца А если первое включение было успешным.

Необходимо отметить, что поскольку действие устройства на включение выключателя на зависит от поведения релейного органа 12 на том конце, где переключатель 15 находится в положении б, характеристики срабатывания релейных органов по концам линии согласовывать не требуется.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства определяется тем, что АПВ линии всегда производится сначала на конце линии, удаленном от места к.з. Это обуславливает повышение динамической устойчивости смежных связей при неуспешных AIIB, уменьшает вероятность повреждения оборудования (генераторов, трансформаторов, выключателей), а также увеличивает межремонтный период эксплуатации выключателей.

Формула изобретения устройство для трехфазного автоматического повторного включения линии электропередачи, снабженной каналом связи между концами линии и оборудованной на каждом конце измерительными трансформатбрами тока и напряжения и выключателем с ключом управления, содержащее блок пуска, входы которого предназначены для подключения к блок-контактам выключателя и к выходу ключа управления, выход блока пуска соединен с первыми входами первого и второго элементов

И и входом блока повторного включения, 15 разрешающим включение выключателя вторым, вход элемента "Задержка на возврат" соединен с выходом релейного органа, входы которого предназначены для подключения к измерительным

Щ трансформаторам тока и напряжения, выход первого элемента И предназначен ,для подключения к передающему входу канала связи, выход второго элемента Иподключен к входу блока повторного

2 включения, разрешающему включение выключателя первым, выход которого предназначен для подключения к цепи включения выключателя, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, в него введены элементы ИЛИ и НЕ и двухпозиционный переключатель, причем элемент ИЛИ включен между выходом элемента "Задержка на возврат" и вторым входом первого элемента И, выход которого подключен

35 ко второму входу элемента ИЛИ и входу элемента НЕ, выход которого соединен с первым зажимом переключателя, второй зажим которого предназначен для соединения с приемным выходом канала связи, а третий общий зажим переключателя соединен со вторым входом второго элемента И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Богорад A.Ì. и др. Автоматичес.кое повторное включение в энергосистемах. М., "Энергия", 1969, с. 336.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2739707/24-07, кл. Н 02 Н 3/06, Ъ979.

3. Колонский Т.B. О дополнительных возможностях трехфазного AIIB на яиниях межсистемной "слабой" связи.—

Электричество", 1977, Р 8, с. 74-75.

4. Авторское свидетельство СССР

55 Ф 544035, кл. Н 02 Н 3/06, 1974.

851593

Составитель Г. Дамская

Редактор Е. Папп Техред М.Табакович Корректор Н. Швцдкая

Заказ 6378/78 Тираж б75 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, 11осква, Л-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент"g r. ужгород, ул. Проектная, 4