способ контроля отказа отключения секционирующего и отключения головного выключателей линии основного источника питания, включения и отказа отключения выключателя сетевого пункта автоматического включения резерва и отключения секционирующего выключателя линии резервного источника питания в кольцевой сети

Формула изобретения

Способ контроля отказа отключения секционирующего и отклонения головного выключателей линии основного источника питания, включения и отказа отключения выключателя сетевого пункта автоматического включения резерва (АВР) и отключения секционирующего выключателя (СВ) линии резервного источника питания в кольцевой сети, питающейся от шин двухтрансформаторной подстанции, заключающийся в фиксации бросков токов короткого замыкания (КЗ) и в измерении времени между ними, отличающийся тем, что с момента появления первого броска тока КЗ на шинах основного источника питания одновременно начинают отсчет времени выдержки срабатывания защиты секционирующего и головного выключателей линии основного источника питания, при этом контролируют момент отключения тока КЗ и, если в момент окончания времени выдержки срабатывания защиты СВ ток КЗ не отключился, а отключился в момент окончания времени выдержки срабатывания защиты головного выключателя, то делают вывод об отказе отключения секционирующего и отключении головного выключателей линии основного источника питания, с момента отключения первого броска тока КЗ начинают отсчет времени выдержки включения выключателя сетевого пункта АВР и в момент окончания отсчета этого времени на шинах трансформатора резервного источника питания контролируют появление второго броска тока КЗ, и, если он появляется, то делают вывод о включении этого выключателя на КЗ, с момента появления второго броска тока КЗ одновременно начинают отсчет времени выдержки срабатывания защиты с ускорением выключателя сетевого пункта АВР и времени выдержки срабатывания защиты СВ линии резервного источника питания и, если в момент окончания времени выдержки срабатывания защиты с ускорением выключателя сетевого пункта АВР второй бросок тока КЗ не отключился, а отключился в момент окончания времени выдержки срабатывания защиты СВ линии резервного источника питания, то делают вывод об отказе отключения выключателя сетевого пункта АВР и отключении СВ линии резервного источника питания.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к автоматике электрических сетей и предназначено для контроля отказа отключения секционирующего и отключения головного выключателей (ГВ) линии основного источника питания, включения и отказа отключения выключателя сетевого пункта автоматического включения резерва (АВР) и отключения секционирующего выключателя (СВ) линии резервного источника питания в кольцевой сети.

Известен способ контроля отключения ГВ линии при отказе отключения СВ при его повторном включении на устойчивое короткое замыкание (КЗ) в кольцевой сети, питающейся от шин двухтрансформаторной подстанции, заключающийся в фиксации бросков токов КЗ и в измерении времени между ними. Для чего с момента появления первого броска тока КЗ на шинах трансформатора, питающего линию, начинают отсчет времени, равного времени срабатывания защиты СВ, при этом контролируют момент отключения первого броска тока КЗ. И если момент окончания отсчета времени совпадает с моментом отключения первого броска тока КЗ, то в начале устанавливают факт отключения СВ. Далее с момента отключения первого броска тока КЗ начинают отсчет суммарного времени, равного выдержке времени АПВ этого выключателя и времени срабатывания его защиты с ускорением, при этом контролируют появление второго броска тока КЗ. С момента появления второго броска тока КЗ начинают отсчет времени срабатывания защиты ГВ, и, если после его появления в момент окончания отсчета суммарного времени не происходит отключение второго броска тока КЗ, то устанавливают факт отказа повторного отключения СВ, а если момент окончания отсчета времени срабатывания защиты ГВ совпадает с моментом отключения второго броска тока КЗ, то устанавливают факт отключения ГВ линии при отказе отключения СВ при его повторном выключении на устойчивое КЗ в кольцевой сети [патент РФ № 2394331, опубл. 10.07.2010, бюл. № 19].

Недостатком известного способа является невозможность осуществления с его помощью контроля отказа отключения секционирующего и отключения головного выключателей линии основного источника питания, включения и отказа отключения выключателя сетевого пункта АВР и отключения СВ линий резервного источника питания в кольцевой сети.

Задачей предлагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей способа путем получения информации об отказе отключения секционирующего и отключении головного выключателей линии основного источника питания, включении и отказе отключения выключателя сетевого пункта АВР и отключении СВ линии резервного источника питания в кольцевой сети.

Согласно предлагаемому способу с момента появления первого броска тока КЗ на шинах основного источника питания одновременно начинают отсчет времени выдержки срабатывания защиты секционирующего и головного выключателей линии основного источника питания при этом контролируют момент отклонения тока КЗ, и, если в момент окончания времени выдержки срабатывания защиты СВ ток КЗ не отключился, а отключился в момент окончания времени выдержки срабатывания защиты ГВ, то делают вывод об отказе отключения секционирующего и отключении головного выключателей линии основного источника питания, с момента отключения первого броска тока КЗ начинают отсчет времени выдержки включения выключателя сетевого пункта АВР и в момент окончания отсчета этого времени на шинах трансформатора резервного источника питания контролируют появление второго броска тока КЗ, и, если он появляется, то делают вывод о включении этого выключателя на КЗ, с момента появления второго броска тока КЗ одновременно начинают отсчет времени выдержки срабатывания защиты с ускорением выключателя сетевого пункта АВР и времени выдержки срабатывания защиты СВ линии резервного источника питания, и, если в момент окончания времени выдержки срабатывания защиты с ускорением выключателя сетевого пункта АВР второй бросок тока КЗ не отключился, а отключился в момент окончания времени выдержки срабатывания защиты С В линии резервного источника питания, то делают вывод об отказе отключения выключателя сетевого пункта АВР и отключении СВ линии резервного источника питания.

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 фигуре 1 при устойчивом КЗ в точке 4 (см. фиг.1).

Схема (см. фиг.1) содержит: силовой трансформатор 1, ГВ 2 линии основного источника питания, СВ 3 линии основного источника питания, точку КЗ 4, выключатель 5 сетевого пункта АВР, СВ 6 линии резервного источника питания, ГВ 7 линии резервного источника питания, секционный выключатель шин подстанции 8, силовой трансформатор 9, датчик тока которого замыкания (ДТКЗ) 10, элемент ПАМЯТЬ 11, элемент ЗАДЕРЖКА 12, элемент ОДНОВИБРАТОР 13, элемент И 14, элемент НЕ 15, элемент ПАМЯТЬ 16, элемент ЗАДЕРЖКА 17, элемент ОДНОВИБРАТОР 18, элемент И 19, элемент ПАМЯТЬ 20, элемент ЗАДЕРЖКА 21, элемент ОДНОВИБРАТОР 22, элемент И 23, ДТКЗ 24, элемент ПАМЯТЬ 25, элемент ЗАДЕРЖКА 26, элемент ОДНОВИБРАТОР 27, элемент И 28, элемент НЕ 29, элемент ПАМЯТЬ 30, элемент ЗАДЕРЖКИ 31, элемент ОДНОВИБРАТОР 32, элемент И 33, регистрирующее устройство (РУ)34.

Диаграммы сигналов на выходах элементов, показанных на фигуре 1 при КЗ в точке 4 (см. фиг.1), имеют вид (см. фиг.2): 35 - выходе элемента 10, 36 - выходе элемента 11, 37 - выходе элемента 12, 38 - выходе элемента 13, 39 - выходе элемента 14, 40 - выходе элемента 15, 41 - выходе элемента 16, 42 - выходе элемента 17, 43 - выходе элемента 18, 44 - выходе элемента 19, 45 - выходе элемента 20, 46 - выходе элемента 21, 47 - выходе элемента 22, 48 - выходе элемента 23, 49 - выходе элемента 24, 50 - выходе элемента 25, 51 - выходе элемента 26, 52 - выходе элемента 27, 53 - выходе элемента 28, 54 - выходе элемента 29, 55 - выходе элемента 30, 56 - выходе элемента 31, 57 - выходе элемента 32, 58 - выходе элемента 33, 59 - в РУ 34.

Кроме выходных сигналов элементов схемы контроля на фиг.2 также показаны: t ₁ - момент времени возникновения устойчивого КЗ, t ₂ - момент временит отключения СВ 3, t₃ - момент времени отключения ГВ 2, t₄ - момент времени выключения выключателя 5 сетевого пункта АВР, t₅ - момент времени отключения с ускорением выключателя 5 сетевого пункта АВР, t ₆ - момент времени отключения СВ 6.

Способ осуществляется следующим образом.

В нормальном режиме работы сети выключатели 2, 3, 6 и 7 включены, а выключатель 5 и 8 отключены. На выходах ДТКЗ 10 и 24 сигналов нет, поэтому схема находится в режиме контроля.

При устойчивом КЗ в точке 4 на выходе ДТКЗ 10 появится сигнал (фиг.2, диагр.35, момент времени t₁). Этот сигнал поступает на вход элемента НЕ 15 и с его выхода сигнал исчезнет (фиг.2, диагр.40), а также сигнал поступит на входы элементов ПАМЯТЬ 11 и 16. Сигналы запомнятся ими (фиг.2, диагр.36 и 41) и поступят на входы элементов ЗАДЕРЖКА 12 и 17. На выходе элемента ЗАДЕРЖКА 12 сигнал появится через время выдержки срабатывания защиты СВ 3 (фиг.2, диагр.37), а на выходе элемента ЗАДЕРЖКА 17 сигнал появится через время выдержки срабатывания защиты ГВ 2 (фиг.2, диагр.42). Выходной сигнал с элемента ЗАДЕРЖКА 12 поступит на вход элемента ОДНОВИБРАТОР 13, он произведет одно колебание (фиг.2, диагр.38) и своим сигналом «сбросит» память с элемента 11, и поступит на первый вход элемента И 14. В этот момент времени (t₂, см. фиг.2) выключатель 3 должен отключиться, однако по причине какой-либо неисправности он не отключится и не отключит ток КЗ. Поэтому на втором входе элемента И 14 с ДТКЗ 10 тоже будет сигнал (фиг.2, диагр.35). Это обеспечит появление сигнал с элемента И 14 (фиг.2, диагр.39), которой поступит в РУ 34 и там появится информация об отказе отключения СВ 3 (фиг.2, диагр.59).

По истечении времени выдержки срабатывания защиты ГВ 2 с выхода элемента ЗАДЕРЖКА 17 появится сигнал (фиг.2, диагр.46) который поступит на вход элемента ОДНОВИБРАТОР 18. Он произведет одно колебание (фиг.2, диагр.43) и своим сигналам «сбросит» память с элемента 16 (фиг.2, диагр.41) и поступит на второй вход элемента И 19. В этот момент времени (t₃, см. фиг.2) произойдет отключение ГВ 2 и ток КЗ исчезнет. Это приведет к появлению выходного сигнала с элемента НЕ 15 (фиг.2, диагр.40), который, поступив на первый вход элемента И 19, обеспечит появление его выходного сигнала (фиг.2, диагр.44). Этот сигнал поступит в РУ 34 и там появиться информация о том, что ГВ 2 отключился, а также он поступит на вход элемента ПАМЯТЬ 20, где запомнится им (фиг.2, диагр.45) и поступит на вход элемента ЗАДЕРЖКА 21. С выхода этого элемента сигнал появится через время выдержки включения выключателя 5 сетевого пункта АВР (фиг.2, диагр.46) и поступит на вход элемента ОДНОВИБРАТОР 22. Он произведет одно колебание и своим сигналом «сбросит» память с элемента 20 (фиг.2, диагр.45) и поступит на первый вход элемента И 23.

Исчезновение напряжения на сетевом пункте АВР со стороны основного источника питания, по причине отключения ГВ 2 приведет в действие автоматику этого пункта и по истечении времени выдержки включения-выключателя 5 сетевого пункта АВР он включится, причем включится на КЗ. При этом на входе ДТКЗ 24 появится сигнал (фиг.2, диагр.49) который поступит на второй вход элемента И 23 и обеспечит его срабатывание (фиг.2, диагр.48). Сигнал этого элемента поступит в РУ 34 и там появится информация о включении выключателя 5 на КЗ (фиг.2, диагр.59), также этот сигнал поступит на входы элементов ПАМЯТЬ 25 и 30, запомнится ими (фиг.2, диагр.50 и 55) и поступит на входы элементов ЗАДЕРЖКА 26 и 31. С выхода элемента ЗАДЕРЖКА 26 сигнал появится через время выдержки срабатывания защиты с ускорением выключателя 5, (фиг.2, диагр.51) а с выхода элемента ЗАДЕРЖКА 31 сигнал появится через время выдержки срабатывания защиты СВ 6 (фиг.2, диагр.56).

Выйдя из элемента ЗАДЕРЖКА 26 сигнал поступит на вход элемента ОДНОВИБРАТОР 27. Он произведет одно колебание (фиг.2, диагр.52) и своим сигналом «сбросит» память с элемента 25 (фиг.2, диагр.50) и поступит на первый вход элемента И 28. В этот момент времени (t5, см. фиг.2) выключатель 5 должен отключаться, но это не произойдет по причине какой-либо неисправности, возникшей при его включении на устойчивое КЗ, поэтому на втором входе элемента И 28 тоже будет сигнал с ДТКЗ 24 (фиг.2, диагр.49). Это приведет к появлению выходного сигнала с И 28 (фиг.2, диагр.53), который поступит в РУ 34 и там появится информация об отказе отключения выключателя 5 сетевого пункта АВР (фиг.2, диагр.59).

Выходной сигнал элемента ЗАДЕРЖКА 31 поступит на вход ОДНОВИБРАТОРА 32. Он произведет одно колебание (фиг.2, диагр.57) и своим сигналом «сбросит» память с элемента 30 (фиг.2, диагр.55) и поступит на второй вход элемента И 33. В этот момент времени (4, см. фиг.2) СВ 6 отключится под действием своей защиты, поэтому на выходе элемента НЕ 29 вновь появится сигнал (фиг.2, диагр.54), который поступит на первый вход элемента И 33. Он сработает (фиг.2, диагр.58) и его выходной сигнал поступит в РУ 34, где появится информация об отключении СВ 6 (фиг.2, диагр.59).

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать информацию об отказе отключения секционирующего и отключении головного выключателей линии основного источника питания, включении и отказе отключения выключателя сетевого пункта АВР и отключении секционирующего выключателя линии резервного источника питания в кольцевой сети.