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 фиксируют ток короткого замыкания на вводе питающего трансформатора между вводным выключателем и выключателем АВР, в этот же момент времени контролируют ток короткого замыкания в отходящих линиях, контролируют напряжение на секции шин питающего трансформатора и, если ток короткого замыкания присутствует на вводе питающего трансформатора, но отсутствует в отходящих линиях, то после отключения защитой тока короткого замыкания, при отсутствии напряжения на секции шин питающего трансформатора делают вывод, что произошло короткое замыкание на шинах двухтрансформаторной подстанции 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 функциональность, так данный способ применим лишь при трехфазных коротких замыканиях на шинах подстанции при наличии АПВ вводного выключателя.

Задачей предлагаемого изобретения является расширение области применения и функциональных возможностей способа путем использования его для запрета АВР на устойчивое двух или трехфазное короткое замыкание на шинах двухтрансформаторной подстанции при наличии или отсутствии 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 АВР, согласно изобретению фиксируют ток короткого замыкания на вводе питающего трансформатора между вводным выключателем и выключателем АВР, фиксируют ток короткого замыкания в отходящих линиях (фидерах), контролируют напряжение на секции шин питающего трансформатора и, если ток короткого замыкания присутствует на вводе питающего трансформатора, но отсутствует в отходящих линиях, то после отключения защитой тока короткого замыкания, если отсутствует напряжение на секции шин питающего трансформатора, подают сигнал на запрет 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 при коротком замыкании в точке 16;

на фиг.3 показаны диаграммы сигналов на выходах элементов, показанных на фиг.1 при коротком замыкании в точке 17.

Схема (см. фиг.1) содержит питающий трансформатор Т1, вводной выключатель Q2 на стороне высокого напряжения, вводной выключатель Q3 на стороне низкого напряжения, выключатель АВР Q4, выключатель в отходящей линии Q5, выключатель в отходящей линии Q6, выключатель в отходящей линии Q7, датчик тока короткого замыкания ДТКЗ 8, датчик тока короткого замыкания ДТКЗ 9, датчик тока короткого замыкания ДТКЗ 10, датчик тока короткого замыкания ДТКЗ 11, элемент ИЛИ-НЕ 12, элемент И 13, элемент Повторитель 14, элемент Память 15, точка короткого замыкания 16, точка короткого замыкания 17, датчик наличия напряжения ДНН 18.

При коротком замыкании (к.з.) в точке 16 (см. фиг.1) диаграммы сигналов на выходах элементов, показанных на фиг.1, имеют вид: 19 - на выходе элемента 8; 20 - на выходе элемента 9; 21 - на выходе элемента 10; 22 - на выходе элемента 11; 23 - на выходе элемента 12; 24 - на выходе элемента 13; 25 - на выходе элемента 14; 26 - на выходе элемента 18; 27 - на выходе элемента 15.

При коротком замыкании в точке 17 (см. фиг.1) диаграммы сигналов на выходах элементов, показанных на фиг.1, имеют вид: 28 - на выходе элемента 8; 29 - на выходе элемента 9; 30 - на выходе элемента 10; 31 - на выходе элемента 11; 32 - на выходе элемента 12; 33 - на выходе элемента 13; 34 - на выходе элемента 14; 35 - на выходе элемента 18; 36 - на выходе элемента 15.

Схема работает следующим образом.

В нормальном режиме работы в отходящих линиях и на вводе трансформатора Т1 течет рабочий ток. Так как токи в линиях и на вводе не равны току короткого замыкания, то нет сигналов на выходах ДТКЗ 8, ДТКЗ 9, ДТКЗ 10. Соответственно, присутствует сигнал на выходе элемента ИЛИ-НЕ 12, но так как нет сигнала с элемента ДТКЗ 11, то нет сигнала на выходе элемента И 13. Присутствуют все линейные напряжения на шинах, поэтому присутствует сигнал с элемента ДНН18, который подается на сброс элемента Память 15. Схема не запускается.

При коротком замыкании (двух или трехфазном) на участке шин подстанции, находящемся между вводным выключателем и выключателем АВР (фиг.1, точка 16) появляется ток короткого замыкания на вводе трансформатора Т1, который фиксируется датчиком ДТКЗ 11, на выходе ДТКЗ 11 появляется сигнал (фиг.2, диаграмма 22). Так как замыкание произошло на шинах, то на выходах датчиков ДТКЗ 8, ДТКЗ 9 и ДТКЗ 10 сигнал отсутствует (фиг.2, диаграммы 19, 20, 21). Вследствие этого сигнал с элемента ИЛИ-НЕ 12 поступает на один из входов элемента И 13, на втором входе которого присутствует сигнал с ДТКЗ 11. На выходе И 13 появляется сигнал и подается на вход элемента Повторитель 14 (фиг.2, диаграмма 24), который подает сигнал на вход Память 15 (фиг.2, диаграмма 25). При исчезновении напряжения на шинах вследствие к.з. и отключения его вводным выключателем Q3 исчезает сигнал с элемента ДНН 18 (фиг.2, диаграмма 26). Ввиду присутствия сигнала на входе элемента Память 15 и отсутствия сигнала сброса, на выходе Память 15 появится сигнал, который будет являться сигналом запрета подстанционного АВР (фиг.2, диаграмма 27). При восстановлении нормального режима на шинах подстанции появится напряжение, что будет зафиксировано датчиком ДНН 18, сигнал с которого “сбросит” элемент Память 15, схема вернется в исходное состояние.

При коротком замыкании (двух или трехфазном) в отходящей линии (фиг.1, точка 17) его появление фиксируется датчиками тока к.з. в линии и на вводе Т1, это ДТКЗ 8 и ДТКЗ 11, на их выходах появляется сигнал (фиг.3, диаграммы 28 и 31 соответственно). Вследствие этого исчезает сигнал с элемента ИЛИ-НЕ 12 и значит исчезает сигнал на одном из входов элемента И 13 (фиг.3, диаграмма 32), на втором входе которого присутствует сигнал с ДТКЗ 11. На выходе И 13 сигнал не появится и следовательно не будет подан на вход элемента Повторитель 14 (фиг.3, диаграмма 33). Значит нет сигнала, на входе Память 15 (фиг.3, диаграмма 34). Соответственно, не будет выдан сигнал запрета АВР. После отключения тока к.з. выключателем Q5 исчезнут сигналы с датчиков ДТКЗ 8 и ДТКЗ 11 (фиг.3, диаграммы 28 и 31 соответственно), схема вернется в исходное состояние.

Таким образом, сигнал запрета АВР подается только в случае короткого замыкания на шинах подстанции между вводным выключателем и выключателем АВР не зависимо от вида короткого замыкания (двух или трехфазное). 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. Н 02 J 9/06 от 1.03.2000 - прототип.