способ запрета сетевого автоматического включения резерва на короткое замыкание

Формула изобретения

Способ запрета сетевого автоматического включения резерва на короткое замыкание (к.з.), заключающийся в сравнении интервалов времени между исчезновениями и появлениями электрических величин на участке линии, смежном с пунктом автоматического включения резерва, отличающийся тем, что сравнивают длительности протекания бросков тока к.з. с длительностью срабатывания защиты секционирующего выключателя, для чего в начале линии, питающейся от шин основного источника питания, контролируют ток к.з. и с момента его появления начинают отсчет времени, которое устанавливают равным времени срабатывания защиты секционирующего выключателя, расположенного в линии основного источника питания смежно с пунктом сетевого автоматического включения резерва, и, если в момент окончания отсчета этого времени ток к.з. исчезнет, то далее через время, равное времени бестоковой паузы автоматического повторного включения этого выключателя, контролируют появление второго броска тока к.з., а с момента его появления отсчитывают время, равное времени срабатывания защиты секционирующего выключателя с ускорением, и, если в момент окончания этого времени второй бросок тока к.з. исчезает, то устанавливают факт наличия в линии устойчивого к.з. и подают сигнал запрета на автоматическое включение резерва.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к автоматике электрических сетей и предназначено для предотвращения срабатывания выключателя сетевого пункта автоматического включения резерва (АВР) на устойчивые короткие замыкания (к.з.) в распределительных сетях с двусторонним питанием, причем пункт АВР снабжен устройством запрета его включения на к.з., а выключатель секционирующего пункта линии основного источника питания, расположенный смежно с пунктом АВР, оборудован устройством автоматического повторного включения (АПВ) однократного действия.

Известен способ запрета сетевого автоматического включения резерва, в котором сравнивают время бестоковой паузы АПВ секционирующего выключателя со временем между бросками напряжения обратной последовательности и при их совпадении выдают запрет на включение АВР [авторское свидетельство № 412655, кл. H02J 9/06, 1974].

Недостатками известного способа являются невозможность осуществления с его помощью запрета сетевого АВР на устойчивые трехфазные короткие замыкания, а также недостаточно высокая его достоверность и надежность при двухфазных коротких замыканиях, так как напряжения обратной последовательности могут появляться в режимах, не связанных с двухфазными короткими замыканиями.

Задачей предлагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей способа путем применения его для запрета сетевого АВР на устойчивые как двух-, так и трехфазные короткие замыкания, и повышение достоверности и надежности способа.

Согласно предлагаемому способу сравнивают длительности протекания бросков токов к.з. с длительностью срабатывания защиты секционирующего выключателя. Для чего в начале линии, питающейся от шин основного источника питания, контролируют ток к.з. и с момента его появления начинают отсчет времени, которое устанавливают равным времени срабатывания защиты секционирующего выключателя, расположенного в линии основного источника питания смежно с пунктом сетевого АВР. И если в момент окончания отсчета этого времени ток к.з. исчезнет, то далее через время, равное времени бестоковой паузы АПВ этого выключателя, контролируют появление второго броска тока к.з. С момента его появления отсчитывают время, равное времени срабатывания защиты секционирующего выключателя с ускорением, и если в момент окончания этого времени второй бросок тока к.з. исчезает, то устанавливают факт наличия в линии устойчивого к.з. и подают сигнал запрета на АВР.

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 18 (см. фиг.1).

Схема (см. фиг.1) содержит: устройство запрета АВР 1, трансформатор тока (ТТ) 2, датчик тока короткого замыкания (ДТКЗ) 3, элемент ПАМЯТЬ 4, элемент ЗАДЕРЖКА 5, элемент НЕ 6, элемент И 7, элемент ПАМЯТЬ 8, элемент ЗАДЕРЖКА 9, элемент И 10, элемент ПАМЯТЬ 11, элемент ЗАДЕРЖКА 12, элемент ОДНОВИБРАТОР 13, элемент И 14, силовой трансформатор основного источника питания 15, головной выключатель линии основного источника питания 16, секционирующий выключатель линии основного источника питания 17, точка к.з. 18, выключатель пункта АВР 19, секционирующий выключатель линии резервного источника питания 20, головной выключатель резервного источника питания 21, силовой трансформатор резервного источника питания 22.

Диаграммы сигналов на выходах элементов, показанных на фиг.1 при к.з. в точке 18 (см. фиг.1), имеют вид (см. фиг.2): 23 - на выходе элемента 2; 24 - на выходе элемента 3; 25 - на выходе элемента 4; 26 - на выходе элемента 5; 27 - на выходе элемента 6; 28 - на выходе элемента 7; 29 - на выходе элемента 8; 30 - на выходе элемента 9; 31- на выходе элемента 10; 32 - на выходе элемента 11; 33 - на выходе элемента 12; 34 - на выходе элемента 13; 35 - на выходе элемента 14; 36 - на выходе элемента 1; t_c.з. - время срабатывания защиты секционирующего выключателя линии; t_АПВ - выдержка времени АПВ секционирующего выключателя линии; t_с.з.у. - время срабатывания защиты секционирующего выключателя линии с ускорением.

Способ осуществляется следующим образом. В нормальном режиме секционирующий выключатель 17 включен, а выключатель пункта АВР 19 отключен. На выходе ТТ 2 есть некоторая величина выходного сигнала (фиг.2, диаграммы 23, момент времени t₀), обусловленная рабочим током, но недостаточная для срабатывания ДТКЗ 3, поэтому присутствие выходного сигнала с элемента НЕ 6 на одном из входов элементов схемы И 7 и И 14 недостаточно для их срабатывания. Схема не запускается.

При к.з. в точке 18 (фиг.1) величина выходного сигнала ТТ 2 (фиг.2, диаграмма 23, момент времени t₁) достаточна для срабатывания ДТКЗ 3, поэтому на его выходе появляется сигнал (фиг.2, диаграмма 24). Сигнал запоминается элементом ПАМЯТЬ 4 (фиг.2, диаграмма 25) и поступает на вход элемента ЗАДЕРЖКА 5, с выхода которого сигнал появится через интервал времени, равный времени выдержки срабатывания защиты секционирующего выключателя 17 (фиг.2, диаграмма 26, момент времени t₂) и поступит на второй вход элемента И 7. Сигнал, существовавший на выходе элемента НЕ 6 (фиг.2, диаграмма 27), в момент возникновения первого броска тока к.з., исчезнет, а в момент отключения этого броска тока к.з. вновь появится и поступит на первый вход элемента И 7. Наличие двух входных сигналов на элементе И 7 приведет к возникновению сигнала на его выходе (фиг.2, диаграмма 28), который поступит на вход элемента ПАМЯТЬ 8 (фиг.2, диаграмма 29), запомнится им и поступит на вход элемента ЗАДЕРЖКА 9. На выходе этого элемента сигнал появится через время, равное времени бестоковой паузы автоматического повторного включения секционирующего выключателя 17 (фиг.2, диаграмма 30, момент времени t₃) и поступит на второй вход элемента И 10. В этот момент времени в результате повторного включения секционирующего выключателя 17 вновь появляется ток к.з., поэтому с ДТКЗ 3 также поступит сигнал на первый вход элемента И 10. Наличие двух входных сигналов на элементе И 10 приведет к появлению его выходного сигнала (фиг.2, диаграмма 31). Он поступит на вход элемента ПАМЯТЬ 11, запомнится им (фиг.2, диаграмма 32) и обеспечит наличие входного сигнала на элементе ЗАДЕРЖКА 12. С выхода этого элемента сигнал появится через время, равное времени срабатывания защиты секционирующего выключателя 17 с ускорением (фиг.2, диаграмма 33, момент времени t₄), и появится он на входе элемента ОДНОВИБРАТОР 13. Элемент ОДНОВИБРАТОР 13 выдаст однократный импульс (фиг.2, диаграмма 34), который поступит на элементы ПАМЯТЬ 4, 8, 11, «сбросит» их и поступит на второй вход элемента И 14. И если в этот момент времени произойдет исчезновение второго броска тока к.з., то устанавливают факт повторного отключения секционирующего выключателя и наличие в линии устойчивого к.з., при этом на выходе элемента НЕ 6 вновь появится сигнал (фиг.2, диаграмма 27), он поступит на первый вход элемента И 14. На его выходе появится сигнал (фиг, 2, диаграмма 35), который поступит на вход элемента 1 и обеспечит запрет на АВР.

Таким образом, способ позволяет ввести запрет на автоматическое включение сетевого резерва как при двух-, так и при трехфазных устойчивых к.з. в линиях с секционирующими пунктами, оборудованными устройствами однократного АПВ. Это расширяет функциональные возможности, повышает надежность и достоверность способа при помощи контроля, осуществляемого путем сравнения длительности протекания тока к.з. с длительностью срабатывания защиты секционирующего выключателя, а также способствует повышению надежности электроснабжения потребителей за счет исключения срабатывания выключателя пункта АВР на устойчивые к.з.