способ контроля отключения вводного выключателя шин подстанции с последующим отключением головного выключателя и включением выключателя резерва линии кольцевой сети

Формула изобретения

Способ контроля отключения вводного выключателя шин подстанции с последующим отключением головного выключателя и включением выключателя резерва линии кольцевой сети, заключающийся в фиксации бросков тока короткого замыкания (КЗ) и в измерении времени между ними, отличающийся тем, что с момента появления броска тока КЗ на шинах трансформатора основного источника питания начинают первый отсчет времени, равный времени выдержки срабатывания защиты вводного выключателя этих шин при этом контролируют момент исчезновения тока КЗ и, если в момент окончания отсчитываемого времени ток КЗ исчезнет, то делают вывод об отключении вводного выключателя шин трансформатора основного источника питания, с момента исчезновения тока КЗ начинают второй отсчет времени, равный времени выдержки включения выключателя резерва линии основного источника питания при этом в линии резервного источника питания контролируют появление броска рабочего тока или тока КЗ и, если в момент окончания второго отсчета времени появился бросок рабочего тока, значением, определяемым нагрузкой линии, подключенной к резервному источнику питания и ток КЗ не появился, то делают вывод об отключении головного выключателя и включении выключателя резерва линии кольцевой сети.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к автоматике электрических сетей и предназначено для контроля отключения вводного выключателя шин подстанции с последующим отключением головного выключателя и включением выключателя резерва линии кольцевой сети.

Известен способ контроля отключения головного выключателя линии при отказе отключения секционирующего выключателя при его повторном включении на устойчивое короткое замыкание (КЗ) в кольцевой сети, питающейся от шин двухтрансформаторной подстанции, заключающийся в том, что с момента появления первого броска тока КЗ на шинах трансформатора, питающего линию, начинают отсчет времени, равного времени срабатывания защиты секционирующего выключателя. При этом контролируют момент отключения первого броска тока КЗ и, если момент окончания отсчета времени совпадает с моментом отключения первого броска тока КЗ, то вначале устанавливают факт отключения секционирующего выключателя. А далее, с момента отключения первого броска тока КЗ начинают отсчет суммарного времени, равного выдержки 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 головного выключателя и если после его появления, в момент окончания отсчета суммарного времени не происходит отключение второго броска тока КЗ, то устанавливают факт отказа повторного отключения секционирующего выключателя. А если момент окончания отсчета времени срабатывания защиты головного выключателя совпадает с моментом отключения второго броска тока КЗ, то устанавливают факт отключения головного выключателя линии при отказе отключения секционирующего выключателя при его повторном включении на устойчивое КЗ в кольцевой сети [патент РФ № 2394331, кл. H02J 13/00, опубл. 10.07.2010, бюл. № 19].

Недостатком известного способа является невозможность с его помощью осуществления контроля отключения вводного выключателя шин подстанции с последующим отключением головного выключателя и включением выключателя резерва линии кольцевой сети.

Задачей предлагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей способа путем получения информации об отключении вводного выключателя шин подстанции с последующим отключением головного включателя и включением выключателя резерва линии кольцевой сети.

Согласно предлагаемому способу с момента появления броска тока КЗ на шинах трансформатора основного источника питания начинают первый отсчет времени, равный времени выдержки срабатывания защиты вводного выключателя этих шин при этом контролируют момент исчезновения тока КЗ, и если в момент окончания отсчитываемого времени ток КЗ исчезнет, то делают вывод об отключении вводного выключателя шин трансформатора основного источника питания, с момента исчезновения тока КЗ начинают второй отсчет времени, равный времени выдержки включения выключателя резерва линии основного источника питания, при этом в линии резервного источника питания контролируют появление броска рабочего тока или тока КЗ, и если в момент окончания второго отсчета времени появился бросок рабочего тока значением, определяемым нагрузкой линии, подключенной к резервному источнику питания, и ток КЗ не появился, то делают вывод об отключении головного выключателя и включении выключателя резерва линии кольцевой сети.

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 7 (см. фиг.1).

Схема (см. фиг.1) содержит: трансформатор силовой 1, вводной выключатель шин подстанции 2, головной выключатель линий основного источника питания 3, выключатель резерва линий основного источника питания 4, секционирующий выключатель линии резервного источника питания 5, головной выключатель линии резервного источника питания 6, точку КЗ 7, секционный выключатель шин 8, вводной выключатель шин 9, трансформатор силовой 10, датчик тока короткого замыкания (ДТКЗ) 11, элемент ПАМЯТЬ 12, элемент НЕ 13, элемент ЗАДЕРЖКА 14, элемент ОДНОВИБРАТОР 15, элемент И 16, элемент ПАМЯТЬ 17, элемент ЗАДЕРЖКА 18, элемент ОДНОВИБРАТОР 19, элемент И 20, трансформатор тока(ТТ) 21, датчик рабочего тока (ДРТ) 22, регистрирующее устройство(РУ) 23.

Диаграммы сигналов на выходах элементов, показанных на фигуре 1 при устойчивом КЗ в точке 7 (см. фиг.1), имеют вид (см. фиг.2): 24 - на выходе элемента 11, 25 - на выходе элемента 12, 26 - на выходе элемента 13, 27 - на выходе элемента 14, 28 - на выходе элемента 15, 29 - на выходе элемента 16, 30 - на выходе элемента 17, 31 на выходе элемента 18, 32 - на выходе элемента 19, 33 - на выходе элемента 20, 34 - на выходе элемента 21, 35 - на выходе элемента 22, 36 - в РУ 23.

На фиг.2 кроме диаграмм выходных сигналов элементов схемы также показаны: t ₂ - момент времени возникновения устойчивого КЗ в точке 7, t₂ - момент времени отключения тока КЗ вводным выключателем 2, t₃ - момент времени отключения головного выключателя 3, t₄ - момент времени включения выключателя резерва 4.

Способ осуществляется следующим образом.

В нормальном режиме работы кольцевой сети выключатели 2,3,5,6, и 9 включены, а выключатели 4 и 8 отключены. На выходе ДТКЗ 11 сигнала нет (фиг.2, момент времени t₀), поэтому схема находится в режиме контроля.

При устойчивом КЗ, например в точке 7, на выходе ДТКЗ 11 появится сигнал (фиг.2, диагр. 24, момент времени t₁), который поступит на вход элемента НЕ 13 при этом существовавший до этого его выходной сигнал исчезнет (фиг.2, диагр. 26), также он поступит на вход элемента ПАМЯТЬ 12, запомнится им (фиг.2, диагр. 25) и поступит на вход элемента ЗАДЕРЖКА 14. На выходе этого элемента сигнал появится через время выдержки срабатывания защиты вводного выключателя шин 2 (фиг.2, диагр. 27) и поступит на вход элемента ОДНОВИБРАТОР 15. Этот элемент произведет одно колебание (фиг.2, диагр. 28) и своим сигналом «сбросит» память с элемента 12 (фиг.2, диагр. 25) и поступит на первый вход элемента И 16. В этот момент времени (t₂) ток КЗ будет отключен вводным выключателем шин трансформаторной подстанции 2, при этом исчезнет напряжение на шинах трансформатора основного источника питания. Это приведет в действие защиту минимального напряжения и выключатель 3 отключится в момент времени t₃ При отключении выключателя 2 сигнал с ДТКЗ 11 исчезнет (фиг.2, диагр. 24) и появится сигнал с элемента НЕ 13 (фиг.2, диагр. 26) который поступит на второй вход элемента И 16. Он сработает и на его выходе появится сигнал (фиг.2, диагр. 29). Этот сигнал поступит в РУ 23 и там появится информация об отключении выключателя 2 (фиг.2, диагр. 36). Также этот сигнал поступит на вход элемента ПАМЯТЬ 17, где запомнится (фиг.2, диагр. 30) и поступит на вход элемента ЗАДЕРЖКА 18. С выхода этого элемента сигнал появится через время выдержки включения выключателя 4 (фиг.2, диагр. 31). По истечении этого времени сигнал с элемента ЗАДЕРЖКА 18 поступит на вход элемента ОДНОВИБРАТОР 19. Он произведет одно колебание (фиг.2, диагр. 32) и своим сигналом «сбросит» память с элемента 17 (фиг.2, диагр. 30) и поступит на первый вход элемента И 20. В этот момент времени выключатель 4 под действием защиты автоматического включения резерва включится. В линии резервного источника питания появится бросок рабочего тока (фиг.2, диагр. 34),обусловленный подключением к резервной линии дополнительной нагрузки, при этом на выходе ДРТ 22 появится сигнал (фиг.2, диагр. 35). Этот сигнал поступит на второй вход элемента И 20. Он сработает (фиг.2, диагр. 33), этот сигнал поступит в РУ 23 и обеспечит появление в нем информации об отключении выключателя 3 и включении выключателя 4 (фиг.2, диагр. 36).

Таким образом, при использовании предлагаемого способа можно получать информацию об отключении вводного выключателя шин подстанции с последующим отключением головного выключателя и включением выключателя резерва линии кольцевой сети.