способ запрета автоматического включения резерва на короткое замыкание на шинах двухтрансформаторной подстанции

Формула изобретения

Способ запрета автоматического включения резерва (АВР) на короткое замыкание на шинах двухтрансформаторной подстанции, заключающийся в фиксации появления тока короткого замыкания на вводе питающего трансформатора, отличающийся тем, что контролируют ток на вводе питающего трансформатора между вводным выключателем и выключателем АВР, фиксируют появление тока короткого замыкания между вводным выключателем и выключателем АВР, при его отключении, обусловленном срабатыванием защиты, контролируют линейные напряжения на шинах со стороны питающего трансформатора и, если они отсутствуют, то делают вывод, что произошло устойчивое короткое замыкание на шинах подстанции между вводным выключателем и выключателем АВР, и в этом случае подают сигнал запрета АВР.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к автоматике электрических сетей и предназначено для предотвращения срабатывания выключателя подстанционного автоматического включения резерва (АВР) на короткое замыкание на шинах двухтрансформаторной подстанции.

Известен способ запрета подстанционного автоматического включения резерва, в котором фиксируют ток короткого замыкания на вводе питающего трансформатора, после его исчезновения отсчитывают время бестоковой паузы автоматического повторного включения (АПВ) вводного выключателя, и если в момент окончания отсчета снова появляется ток короткого замыкания, то подают сигнал на запрет срабатывания выключателя подстанционного АВР. [1]

Недостатком известного способа является недостаточно высокая его достоверность и кроме этого неприменимость его для осуществления запрета АВР на устойчивое короткое замыкание на шинах подстанции при отсутствии устройства АПВ вводного выключателя. Также данный способ недостаточно функционален, так как применим лишь при трехфазных коротких замыканиях на шинах подстанции.

Задачей предлагаемого изобретения является расширение области применения и функциональных возможностей способа путем использования его для запрета включения пункта АВР на устойчивое двух- или трехфазное короткое замыкание на шинах подстанции при отсутствии или наличии устройства АПВ вводного выключателя.

Для решения указанной задачи в известном способе, заключающемся в фиксации появлений токов короткого замыкания и измерении времени между ними, фиксируют появление тока короткого замыкания на вводе трансформатора, при его отключении, обусловленном срабатыванием защиты, начинают отсчет времени бестоковой паузы АПВ вводного выключателя, и если в момент окончания отсчета снова появляется ток короткого замыкания, то подают сигнал на запрет срабатывания выключателя подстанционного АВР, согласно изобретению контролируют ток на вводе питающего трансформатора между вводным выключателем и выключателем АВР, фиксируют появление тока короткого замыкания между вводным выключателем и выключателем АВР, при его отключении, обусловленном срабатыванием защиты, контролируют линейные напряжения на шинах со стороны питающего трансформатора, и если они отсутствуют, то подают сигнал на запрет срабатывания выключателя подстанционного 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.

Схема (см. фиг.1) содержит питающий трансформатор Т 1, вводной выключатель ВВ 2, выключатель АВР 3, датчик тока ДТ 4, датчик тока короткого замыкания ДТКЗ 5, элемент Память 6, элемент НЕ 7, элемент И 8, элемент Память 9, датчик наличия напряжения ДНН 10, датчик наличия напряжения ДНН 11, датчик наличия напряжения ДНН 12, элемент И 13, элемент И - НЕ 14, точка короткого замыкания 15.

При коротком замыкании в точке 15 (см. фиг.1) диаграммы сигналов на выходах элементов, показанных на фиг.1, имеют вид: 16 - на выходе элемента 4; 17 - на выходе элемента 5; 18 - на выходе элемента 10; 19 - на выходе элемента 11; 20 - на выходе элемента 12; 21 - на выходе элемента 6; 22 - на выходе элемента 7; 23 - на выходе элемента 13; 24 - на выходе элемента 14; 25 - на выходе элемента 8; 26 - на выходе элемента 9.

Схема работает следующим образом.

В нормальном режиме работы линии течет рабочий ток какой-то величины, что и контролируется датчиком тока ДТ 4. Так как ток не равен и не больше тока короткого замыкания, то нет сигнала на выходе ДТКЗ 5 и, соответственно, на выходе элемента Память 6, нет сигнала на выходе элемента И - НЕ 14, так как присутствуют все линейные напряжения на шинах. А значит нет сигнала на выходе элемента И 8 (фиг.2, диаграмма 25). Поэтому схема не запускается.

При коротком замыкании (двух- или трехфазном) (на диаграмме, см. фиг.2, представлен случай двухфазного замыкания) на участке шин подстанции, находящемся между вводным выключателем и выключателем АВР (фиг.1, точка 15), появляется ток короткого замыкания, который фиксируется датчиком ДТКЗ 5, на выходе ДТКЗ 5 появляется сигнал (фиг.2, диаграмма 17). Исчезает сигнал на выходе элемента НЕ 7 (фиг.2, диаграмма 22). Появляется сигнал на выходе элемента Память 6 (фиг.2, диаграмма 21) и будет подан на один из входов элемента И 8. Так как короткое замыкание произошло на шинах, то при двухфазном замыкании одно из линейных напряжений станет равным нулю, следовательно, пропадет сигнал с одного из датчиков наличия напряжения, на диаграмме это ДНН 10 (фиг.2, диаграмма 18). Ввиду этого исчезнет сигнал с элемента И 13 (фиг.2, диаграмма 23) и появится сигнал на выходе элемента И - НЕ 14 (фиг.2, диаграмма 24), который подается на один из входов элемента И 8. После отключения защитой тока короткого замыкания пропадут сигналы на выходах элементов ДТКЗ 5, ДНН 11, ДНН 12, появляется сигнал на выходе элемента НЕ 7 и подается на один из входов элемента И 8 (фиг.2, диаграмма 22). Также будут присутствовать сигналы с элементов Память 6 и И - НЕ 14 (фиг.2, диаграммы 21 и 24 соответственно). Наличие сигналов на всех входах элемента И 8 приводит к появлению сигнала на его выходе (фиг.2, диаграмма 25). Этот сигнал запоминается элементом Память 9 (фиг.2, диаграмма 26) и является сигналом на запрет АВР.

При трехфазном коротком замыкании сигналы с элементов ДНН 10, ДНН 11 и ДНН 12 исчезнут одновременно при возникновении тока короткого замыкания. В остальном работа схемы не изменится.

При восстановлении нормального режима появляются все линейные напряжения, а значит появляются сигналы на выходах элементов ДНН 10 (фиг.2, диаграмма 18), ДНН 11 (фиг.2, диаграмма 19), ДНН 12 (фиг.2, диаграмма 20). Вследствие этого появится сигнал на выходе элемента И 13 (фиг.2, диаграмма 23), который сбрасывает информацию с элементов Память 6 (фиг.2, диаграмма 21), Память 9 (фиг.2, диаграмма 26), исчезает сигнал с элемента И - НЕ 14, что приводит схему в исходное состояние.

Если короткое замыкание происходит не на шинах подстанции между вводным выключателем и выключателем АВР, а предположим в одной из отходящих линий, то после отключения тока короткого замыкания защитой данной линии вновь появятся все линейные напряжения на шинах (а если замыкание произошло в удаленной от шин точке линии, то они будут присутствовать и при наличии тока короткого замыкания), следовательно, появится (или не исчезнет) сигнал на выходе элемента И 13 и пропадет (или не появится) на выходе И - НЕ 14. Сигнал с И 13 сбросит элемент Память 6. Значит не будет сигналов с элементов И - НЕ 14 и Память 6 на входах элемента И 8, и, следовательно, не будет произведен запрет АВР.

Если же линейные напряжения на шинах исчезнут вследствие других причин (например оперативные переключения, выход из строя питающего трансформатора и прочее), то не будет сигналов с элемента ДТКЗ 5, то есть не появится сигнал на выходе элемента Память 6 и не подастся на вход элемента И 8, следовательно, не будет выдан сигнал запрета АВР.

Если вводной выключатель снабжен устройством АПВ, то после его срабатывания при устойчивом коротком замыкании на шинах вводной выключатель повторно отключится защитой и, соответственно, напряжение на шинах будет при этом равно нулю. Значит ситуация будет аналогична случаю без АПВ ВВ 10 (присутствовал ток короткого замыкания, а после его отключения отсутствуют линейные напряжения на шинах между вводным выключателем и выключателем АВР), и, следовательно, будет выдан запрет АВР. При неустойчивом коротком замыкании после АПВ ВВ 10 появятся линейные напряжения на шинах и запрет выдан не будет.

Таким образом, сигнал запрета включения выключателя подстанционного АВР подается только в случае короткого замыкания на шинах подстанции между вводным выключателем и выключателем АВР независимо от вида короткого замыкания (двух- или трехфазное) и от наличия или отсутствия устройства АПВ вводного выключателя. Это расширяет область применения и функциональные возможности способа, что увеличивает срок службы выключателя, сокращает затраты на его ремонт и обслуживание.

Источник информации

1. Патент № 2173017, кл. H 02 J 9/06 от 01.03.2000 - прототип.