RU2292621C1 - Device for fast action automatic engagement of reserve - Google Patents
Device for fast action automatic engagement of reserve Download PDFInfo
- Publication number
- RU2292621C1 RU2292621C1 RU2006105331/09A RU2006105331A RU2292621C1 RU 2292621 C1 RU2292621 C1 RU 2292621C1 RU 2006105331/09 A RU2006105331/09 A RU 2006105331/09A RU 2006105331 A RU2006105331 A RU 2006105331A RU 2292621 C1 RU2292621 C1 RU 2292621C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- voltage
- inputs
- cathode
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Driving Mechanisms And Operating Circuits Of Arc-Extinguishing High-Tension Switches (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам противоаварийной автоматики систем электроснабжения промышленных предприятий, и может быть использовано для быстродействующего автоматического включения резерва (БАВР).The invention relates to electrical engineering, in particular to emergency automation devices for power supply systems of industrial enterprises, and can be used for high-speed automatic inclusion of a reserve (BAVR).
Известно пусковое устройство БАВР для КРУ 6-10 кВ /1/, состоящее из шести пусковых реле минимального напряжения, одного пускового и одного блокирующего блока контроля угла δ между векторами напряжений основной и резервной секций шин, двух блокирующих реле направления мощности, реагирующих на изменения активной мощности прямой последовательности на основном и резервном вводе, блока логических элементов и трех исполнительных реле. При возникновении трехфазного короткого замыкания (КЗ) в цепи питания или ложного (самопроизвольного) отключения выключателя в цепи питания подстанции, а следовательно, снижении напряжения ниже заданного (U<Uзад) или превышении угла δ между указанными векторами заданного значения (δ>δзад) и изменении направления активной мощности ДР от шин потребителя к источнику питания блок пускового устройства производит переключение секции шин, потерявшей источник питания, на резервный источник питания. Данное пусковое устройство БАВР повышает эффективность работы автоматического включения резерва (АВР) за счет быстрого обнаружения потери питания при трехфазных КЗ или при ложных (самопроизвольных) отключениях выключателей в цепи питания секций шин подстанций и эффективно блокирует работу при возникновении КЗ на отходящих линиях или на сборных шинах подстанций. Основным недостатком данного пускового устройства БАВР является низкая эффективность его работы на подстанциях с зависимыми источниками питания при возникновении кольца на стороне 10-35-110 из-за особенностей режима работы сети или при проведении ремонтных работ. В этих сетях при возникновении КЗ происходит одновременное снижение напряжения на обоих вводах секций шин подстанций. При этом пусковое устройство может сработать быстрее по одному из вводов, даже при наличии задержки сигнала (на 0,01-0,015 с) в логике его работы. Это приводит к отключению вводного выключателя по этому каналу и автоматическому включению секционного выключателя. Так как на втором вводе также нет напряжения, происходит обесточение подстанции по обоим вводам. Вторым недостатком данного пускового устройства БАВР является также невозможность блокировки секции шин при маленькой подключенной нагрузке, когда ток на вводе после трансформатора тока не превышает 0,2 А. Например, при коэффициенте трансформации трансформатора тока Ктт=300 первичный ток на одном вводе может составить до 60 А, что часто бывает на подстанциях у потребителей по технологическим соображениям. При таких нагрузках на одном вводе и при возникновении КЗ на шинах или на отходящих линиях блок пускового устройства может отключить ввод с малой токовой нагрузкой и включить аварийную секцию на второй источник питания, что может привести при отказе работы релейной защиты секционного выключателя к отключению второго ввода.A BAVR starting device for switchgear 6-10 kV / 1 / is known, consisting of six starting minimum voltage relays, one starting and one blocking block for controlling the angle δ between the voltage vectors of the main and backup bus sections, two blocking power direction switches that react to changes in the active direct sequence power at the main and backup input, block of logic elements and three executive relays. In the event of a three-phase short circuit (short circuit) in the power supply circuit or a false (spontaneous) circuit breaker tripping in the substation power supply circuit, and, consequently, when the voltage drops below the specified value (U <U back ) or the angle δ is exceeded between the specified vectors of the specified value (δ> δ back ) and changing the direction of the active power of the DR from the consumer buses to the power source, the starter unit switches the bus section that has lost the power source to the backup power source. This BAVR starter increases the efficiency of automatic switching of the reserve (ATS) due to the rapid detection of power loss during three-phase faults or during false (spontaneous) tripping of circuit breakers in the power supply circuit of sections of substation buses and effectively blocks operation in the event of a fault on outgoing lines or on busbars substations. The main disadvantage of this BAVR starting device is the low efficiency of its operation in substations with dependent power sources when a ring appears on the side 10-35-110 due to the peculiarities of the network operating mode or during repair work. In these networks, when a short circuit occurs, a simultaneous decrease in voltage occurs at both inputs of the substation bus sections. In this case, the starting device can operate faster on one of the inputs, even if there is a signal delay (by 0.01-0.015 s) in the logic of its operation. This leads to the disconnection of the input switch on this channel and the automatic inclusion of the section switch. Since there is also no voltage on the second input, the substation is de-energized on both inputs. The second disadvantage of this BAVR starting device is also the impossibility of blocking the busbar section with a small connected load, when the current at the input after the current transformer does not exceed 0.2 A. For example, with a current transformer transformation coefficient of Km = 300, the primary current on one input can be up to 60 A, which often happens at substations at consumers for technological reasons. With such loads on one input and when short-circuit occurs on the buses or on the outgoing lines, the starter unit can turn off the input with a low current load and turn on the emergency section to the second power source, which can lead to a disconnection of the second input when the relay protection of the section switch fails.
Известно устройство автоматического включения резерва /2/, содержащее основной и резервный источники питания, вводные выключатели, снабженные блоками ускорения отключения, первую и вторую секцию шин подстанций, секционный выключатель, снабженный блоком ускорения включения и отключения, выполненный в виде накопителя энергии и катушки индукционно-динамической системы, пусковой блок АВР, подключенный к трансформаторам напряжения и тока первой и второй секций шин подстанций и срабатывающий по уровню напряжения на секции (U<0,6Uн) или по углу (δ>δзад=10-15°) между векторами напряжений аварийной и резервной секций шин, два замыкателя, размещенных в приводах вводных выключателей, замыкающий блок-контакт секционного выключателя, два датчика тока, два логических элемента 2И, логический элемент 2ИЛИ и два элемента задержки сигнала. При потере питания, например, первой секцией шин подстанции пусковой блок срабатывает по уровню напряжения на секции или по углу между векторами напряжений аварийной и резервной секций шин и выдает сигнал на срабатывание блока ускорения отключения вводного выключателя по первому выходу пускового блока. Этот сигнал проходит также на третий выход пускового блока. Блок ускорения отключения вводного выключателя за счет срабатывания приводит к замыканию замыкателя за время 0,003 с и сбивает защелку отключения в приводе вводного выключателя аварийной секции. Замыкатель подает сигнал с третьего выхода пускового блока на срабатывание блока ускорения включения секционного выключателя и последний включается за время 0,03-0,055 с.Таким образом, суммарное время перерыва питания складывается из времени фиксации потери питания и выдачи сигнала пусковьм блоком (0,04-0,06 с), срабатывания блока ускорения отключения вводного выключателя и замыкателя (0,003 с), срабатывания блока ускорения включения секционного выключателя (0,003 с) и времени включения секционного выключателя (0,03-0,055 с) и составляет 0,076-0,121 с. При возможном отказе привода вводного выключателя предусмотрена схема ускоренного отключения секционного выключателя за счет постоянного контроля тока на вводах с помощью датчиков тока, логических элементов 2И и 2ИЛИ и элементов задержки сигнала. Применение данного устройства повышает быстродействие АВР за счет применения замыкателей в приводах вводных выключателей и устройства ускорения включения секционного выключателя, выполненного на основе накопителя энергии и катушки индукционно-динамической системы. Однако наличие дополнительных механических замыкателей в приводе вводных выключателей и специальной катушки индукционно-динамической системы в приводе секционного выключателя существенно снижает надежность работы этих выключателей. Кроме того, наличие схемы ускоренного отключения секционного выключателя при отказах привода вводного выключателя с помощью датчиков тока, логических элементов и элементов задержки существенно усложняет схему устройств АВР и, как следствие, снижает надежность работы АВР.A device for automatically turning on the reserve / 2 /, containing the main and backup power sources, input switches, equipped with acceleration shutdown units, the first and second section of substation buses, a section switch equipped with an acceleration on and off accelerator, made in the form of an energy storage device and induction coil dynamical system starting unit ABP connected to the voltage transformers and current first and second sections and substations tire is triggered by voltage level on the section (U <0,6U n) or carbon (δ> δ ass = 10-15 °) between voltage vectors and emergency backup bus sections, two contactor placed in drives input switches, normally open auxiliary contact section switch, two current sensors, two logical element 2I, an AND gate and two 2or signal delay element. In the event of a power loss, for example, by the first section of the substation's tires, the starting block is triggered by the voltage level at the section or by the angle between the voltage vectors of the emergency and reserve bus sections and gives a signal to trigger the acceleration block for opening the breaker at the first output of the starting block. This signal also passes to the third output of the launch block. The acceleration block for opening the input circuit breaker due to operation causes the circuit breaker to close within 0.003 s and knocks the trip latch in the input circuit breaker drive of the emergency section. The contactor sends a signal from the third output of the starting block to the operation of the acceleration unit for turning on the sectional switch and the last switches on during 0.03-0.055 s. Thus, the total time of a power outage is the sum of the time the power loss was recorded and the signal was issued by the starting block (0.04- 0.06 s), the operation of the acceleration block for opening the circuit breaker and the contactor (0.003 s), the operation of the acceleration block for turning on the section switch (0.003 s) and the time for switching on the section switch (0.03-0.055 s) is 0.076-0.121 s. In case of a possible failure of the input circuit breaker drive, a circuit breaker circuit breaker circuit breaker is provided due to constant current monitoring at the inputs using current sensors, 2I and 2OR logic elements and signal delay elements. The use of this device improves the speed of the automatic transfer switch due to the use of contactors in the drives of the input switches and the acceleration device for turning on the sectional switch, made on the basis of the energy storage device and the coil of the induction-dynamic system. However, the presence of additional mechanical contactors in the drive of the input switches and a special coil of the induction-dynamic system in the drive of the sectional switch significantly reduces the reliability of these switches. In addition, the presence of an accelerated circuit breaker circuit breaker in case of failures of the input circuit breaker drive using current sensors, logic elements and delay elements significantly complicates the circuit of the ATS devices and, as a result, reduces the reliability of the ATS.
Технический результат при использовании изобретения заключается в повышении надежности быстродействия работы устройства БАВР.The technical result when using the invention is to increase the reliability of the performance of the device BAVR.
На фиг.1 показана однолинейная схема подстанции с выключателями, трансформаторами напряжения, тока и блок-схема устройства быстродействующего автоматического включения резерва (БАВР). На фиг.2 представлена схема выполнения блока ускорения отключения вводного выключателя, а на фиг.3 - схема блока ускорения включения секционного выключателя.Figure 1 shows a single-line diagram of a substation with switches, voltage, current transformers and a block diagram of a device for high-speed automatic inclusion of a reserve (BAVR). Figure 2 presents a diagram of the execution unit of the acceleration shutdown of the input switch, and figure 3 is a diagram of the acceleration unit of the inclusion of the sectional switch.
На фиг.1 обозначены: 1, 2 - основной и резервный источники питания; 3, 4 - вводные выключатели; 5, 6 - блоки ускорения отключения вводных выключателей; 7, 8 - первая и вторая секция шин подстанций; 9 - секционный выключатель; 10 - блок ускорения включения секционного выключателя; 11, 12 - трансформаторы напряжения основного и резервного источников питания; 13, 14 - трансформаторы напряжения первой второй секций шин; 15, 16 - трансформаторы тока; 17, 18 - блоки направления активной мощности прямой последовательности, первые входы которых подключены к трансформаторам тока 15 и 16, вторые входы - к трансформаторам напряжения 13 и 14 первой и второй секций шин, а третьи входы подключены перекрестно к трансформаторам напряжения 14 и 13 второй и первой секций шин; 19, 20 - пусковые блоки контроля угла между векторами напряжений первой и второй секций шин, подключенные к одноименным фазам трансформаторов напряжения 13 и 14 первой и второй секций шин; 21, 22 - трехфазные реле минимального напряжения, подключенные к трансформаторам напряжения 13 и 14 первой и второй секций шин; 23, 24 - двухфазные реле максимального напряжения, подключенные к трансформаторов напряжения 11 и 12 основного и резервного источников питания; 25, 26, 27, 28 и 42 - элементы задержки сигнала; 29, 30, 31 - логические элементы 2ИЛИ; 32, 35, 36, 37 и 38 - логические элементы 2И; 33 - логический элемент 2И-НЕ; 34 - блокирующий блок контроля угла между векторами напряжений первой 7 и второй 8 секций шин; 39, 40 - элементы ЗАПРЕТ; 43, 44 и 45 - логические элементы 3И; 41 - блок выдержки запрещающего сигнала от логического элемента 2И-НЕ в течение 30-180 минут и меняющий на выходе сигнал уровня "0" на сигнал уровня "1" при появлении по второму входу сигнала уровня "1" от логического элемента 2И 32; 47, 48 - первый и второй блоки ЗАПРЕТ первой и второй секций шин, препятствующие прохождению сигнала через логические элементы 3И 43 или 44 при отключенном положении выключателя одного из вводов 3 или 4 при наличии запрещающего сигнала релейной защиты вводов, а также при включенном секционном выключателе; 46 - третий блок ЗАПРЕТ, запрещающий прохождению сигнала через логический элемент 3И 45 при включенном положении или работе релейной защиты секционного выключателя 9, но разрешающий прохождение сигнала при отключении вводного выключателя одного из вводов; 49, 50 и 51 - исполнительные реле.Figure 1 marked: 1, 2 - the main and backup power sources; 3, 4 - input switches; 5, 6 - acceleration shutdown blocks of input switches; 7, 8 - the first and second section of substation tires; 9 - sectional switch; 10 - unit for accelerating the inclusion of a sectional switch; 11, 12 - voltage transformers of the main and backup power sources; 13, 14 - voltage transformers of the first second busbar sections; 15, 16 - current transformers; 17, 18 — direct sequence active power direction blocks, the first inputs of which are connected to current transformers 15 and 16, the second inputs to
На фиг.2 обозначены: 52 - повышающий трансформатор с 220 В до 675 В; 53 - выпрямительный диодный мост; 54 - первый зарядный резистор; 55 и 56 - выпрямительные диоды; 57 и 58 - резисторы делителя напряжения; 59 - накопительный конденсатор для зарядки напряжением до 950 В; 60 - коммутирующий тиристор; 62 - управляющее реле схемы управления коммутирующим тиристором; 63 и 64 - размыкающий и замыкающий контакты управляющего реле 62 схемы управления; 65 - зарядный конденсатор для формирования сигнала на открытие коммутирующего тиристора; 66 и 67 - первый и второй ограничительные резисторы в цепи управления коммутирующего тиристора; 68 - сглаживающий конденсатор в схеме управления тиристором; 61, и 71 - первый и второй разделительные диоды; 69 - обратный диод; 70 - замыкающий контакт исполнительного реле (фиг.1) 49 или 50.In figure 2 are indicated: 52 - step-up transformer from 220 V to 675 V; 53 - rectifier diode bridge; 54 - the first charging resistor; 55 and 56 - rectifier diodes; 57 and 58 - resistors of the voltage divider; 59 - storage capacitor for charging voltages up to 950 V; 60 - switching thyristor; 62 - control relay control circuit switching thyristor; 63 and 64 - opening and closing contacts of the
На фиг.3 обозначены: 72 - замыкающий контакт исполнительного реле 51 (фиг.1); 73 - дополнительный конденсатор, подключенный параллельно накопительному конденсатору 59 (фиг.2); 74, 75 - третий и четвертый разделительные диоды; 76 - конденсатор для зарядки обратным напряжением на закрытие коммутирующего тиристора; 77 - дополнительный тиристор для формирования сигнала на закрытие коммутирующего тиристора; 78 - второй зарядный резистор для зарядки конденсатора 76 обратным напряжением при открытии коммутирующего тиристора; 79 - дополнительный резистор, 80 - дополнительный диод, 81 - стабилитрон в цепи управления дополнительного тиристора 78 для ограничения сигнала по току и напряжению; 82 - пятый разделительный диод электромагнита включения секционного выключателя.Figure 3 marked: 72 - NO contact of the Executive relay 51 (figure 1); 73 - an additional capacitor connected in parallel with the storage capacitor 59 (figure 2); 74, 75 - the third and fourth isolation diodes; 76 - capacitor for charging with reverse voltage to close the switching thyristor; 77 - additional thyristor for generating a signal to close the switching thyristor; 78 is a second charging resistor for charging the
Устройство БАВР работает следующим образом.The BAVR device operates as follows.
В нормальном режиме питание потребителей каждой секции шин подстанции осуществляется от своего источника питания 1 и 2, при этом вводные выключатели 3 и 4 включены, а секционный выключатель 9 отключен. Реле направления активной мощности 17 и 18 находится в состоянии блокировки из-за направления активной мощности от источника к потребителям и на выходе этих реле сигналы отсутствуют и на вторых входах логических элементов 3И 43 и 44 сигналы равны логическому "0". На выходах пусковых блоков 19 и 20 контроля угла между векторами первой и второй секций шин, трехфазных реле минимального напряжения 21 и 22 сигнал также равен "0" и, следовательно, на выходах элементов задержки сигнала 25 и 26, логических элементов 2ИЛИ 29 и 30, логических элементов 2И 35 и 36, логических элементов 3И 43 и 44, логических элементов 2И 37 и 38, логического элемента 2ИЛИ 31 и логического элемента 3И 45 сигналы также равны "0". Двухфазные реле максимального напряжения 23 и 24, подключенные к трансформаторам 11 и 12 напряжения, находятся в сработанном состоянии и на выходе элементов задержки сигнала 27 и 28, и на первом и втором входе логического элемента 2И 32 и на его выходе присутствует сигнал уровня "1", который подается на второй вход блока выдержки запрещающего сигнала 41. В связи с тем, что на выходе трехфазных реле минимального напряжения 21 и 22 сигнал равен "0", то на первом и втором входе логического элемента 2И-НЕ 33 сигнал также равен "0". Следовательно, на выходе 2И-НЕ 33 сигнал равен "1". Блок выдержки запрещающего сигнала 41 на первом и на втором входе имеет сигнал уровня "1", следовательно, на вторых входах логических элементов 2И 37 и 38 сигнал равен "1". Однако на первых входах логических элементов 2И 37 и 38 присутствует сигнал уровня "0" и поэтому на входах исполнительных реле 49 и 50 и на первом и втором входе логического элемента 2ИЛИ 31 и на втором входе логического элемента 3И 45 сигнал равен "0". На первом входе логического элемента 3И 45 присутствует сигнал уровня "1" от блока ЗАПРЕТ 46, так как секционный выключатель 9 отключен, и нет сигнала от релейной защиты этого выключателя. На третьем входе логического элемента 3И 45 присутствует также сигнал уровня "1" от элемента задержки сигнала 42 из-за отсутствия условий работы блокирующего блока 34 контроля угла между векторами напряжений первой 7 и второй секций шин. Таким образом, исполнительные реле 49, 50 и 51 не работают, вводные выключатели 3 и 4 включены, а секционный выключатель 9 отключен.In normal mode, consumers of each section of the substation's buses are supplied with power from their own power supply 1 and 2, while the input switches 3 and 4 are turned on, and the section switch 9 is turned off. The active power direction relay 17 and 18 is in a blocked state due to the active power direction from the source to consumers and there are no signals at the output of these relays and at the second inputs of logic elements 3I 43 and 44 the signals are equal to logical "0". At the outputs of the starting blocks 19 and 20 of the control of the angle between the vectors of the first and second bus sections, three-phase undervoltage relays 21 and 22, the signal is also equal to "0" and, therefore, at the outputs of the signal delay elements 25 and 26, logic elements 2 OR 29 and 30, logical elements 2I 35 and 36, logical elements 3I 43 and 44, logical elements 2I 37 and 38, logical element 2 OR 31 and logical element 3I 45 signals are also equal to "0". Two-phase relays of maximum voltage 23 and 24, connected to voltage transformers 11 and 12, are in the operating state and at the output of the delay elements of the signal 27 and 28, and at the first and second input of the logic element 2I 32 and at its output there is a signal of level "1" , which is supplied to the second input of the shutter speed shutter block 41. Due to the fact that the signal is "0" at the output of the three-phase relay of minimum voltage 21 and 22, the signal is also equal to "0 at the first and second input of logic element 2I-NOT 33 " Therefore, at the output 2I-NOT 33 the signal is "1". The exposure block of the inhibit signal 41 at the first and second input has a signal of level "1", therefore, at the second inputs of logic elements 2I 37 and 38, the signal is equal to "1". However, at the first inputs of logic elements 2I 37 and 38 there is a signal of level "0" and therefore at the inputs of actuating relays 49 and 50 and at the first and second input of logic element 2 OR 31 and at the second input of logic element 3I 45, the signal is "0". At the first input of the logic element 3I 45 there is a signal of level "1" from the block FORBID 46, since the section switch 9 is turned off, and there is no signal from the relay protection of this switch. At the third input of the logic element 3I 45 there is also a signal of level "1" from the delay element of the signal 42 due to the lack of working conditions of the blocking block 34 for controlling the angle between the voltage vectors of the first 7 and second bus sections. Thus, the executive relays 49, 50 and 51 do not work, the input switches 3 and 4 are turned on, and the section switch 9 is turned off.
В блоке ускорения отключения вводного выключателя 5 или 6 (фиг.2) накопительный конденсатор 59 заряжен постоянным напряжением 950 В, зарядный конденсатор 65 заряжен постоянным напряжением 15 В через делитель напряжения с резисторами 57 и 58, а сглаживающий конденсатор 68 заряжен постоянным напряжением 24 В, замыкающий контакт 70 разомкнут, коммутирующий тиристор 60 закрыт.In the block for accelerating the opening of the input switch 5 or 6 (Fig. 2), the
В блоке 10 ускорения включения секционного выключателя 9 (фиг.3) предусмотрены два накопительных конденсатора 59 и 73 для ускорения включения выключателя с электромагнитным приводом с током потребления от 15 до 70 А. Коммутирующий тиристор 60 и дополнительный тиристор 77 закрыты из-за разомкнутого контакта 72 реле 51 (фиг.1).In the block 10 for accelerating the turn-on of the sectional switch 9 (Fig. 3), two
При потере питания, например, первой секцией шин 7 подстанции за счет КЗ или ошибочного (самопроизвольного) отключения выключателя в цепи питания этой секции срабатывает трехфазное реле минимального напряжения 21 (U<0,8Uн) или пусковой блок контроля угла 19 (угол между одноименными векторами напряжений секции шин 7 и 8 - δ>10°), что приводит к срабатыванию логического элемента 2ИЛИ 29 и выдаче сигнала уровня "1" на второй вход логического элемента 2И 35. Так как в цепи питания второй секции шин 8 нет аварии, то на выходе трехфазного реле минимального напряжения 22, пускового блока контроля угла 20 и логического элемента 2ИЛИ 30 сигнал равен уровня "0". На выходе элемента ЗАПРЕТ 39 и на первом входе логического элемента 2И 35 сигнал равен "1", что приводит к срабатыванию логического элемента 2И 35, и на третьем входе логического элемента 3И 43 появляется сигнал уровня "1". Из-за аварии в цепи питания первой секции шин 7 направление активной мощности меняется от потребителей к источнику питания, что приводит к возврату реле направления активной мощности 17 и на выходе появляется сигнал уровня "1". Этот же сигнал поступает на второй вход логического элемента 3И 43. В связи с тем, что вводные выключатели 3 и 4 включены, и секционный выключатель 9 отключен и не работает схема релейной защиты вводов, то на выходе блока ЗАПРЕТ 47 и на первом входе логического элемента 3И 43 сигнал равен "1". Таким образом, на всех трех входах логического элемента 3И 43 присутствует сигнал уровня "1", что приводит к срабатыванию последнего и выдаче сигнала уровня "1" на первый вход логического элемента 2И 37. На втором входе логического элемента 2И 37 уже присутствует также сигнал уровня "1" от блока 41 выдержки запрещающего сигнала из-за отсутствии условий работы логического элемента 2И-НЕ 33, так как на втором вводе напряжение находится на рабочем уровне (U>0,9-0,95Uн). Логический элемент 2И 37 выдает сигнал уровня "1" на исполнительное реле 49 и на первый вход логического элемента 2ИЛИ 31, следовательно, на второй вход логического элемента 3И 45.In the event of a power loss, for example, by the first section of the substation's 7 buses due to short-circuit or erroneous (spontaneous) tripping of a switch in the power supply circuit of this section, a three-phase undervoltage relay 21 (U <0.8U n ) or a start angle monitoring unit 19 (angle between the same the voltage vectors of the bus sections 7 and 8 - δ> 10 °), which leads to the operation of the logic element 2 OR 29 and the output of the level signal "1" to the second input of the logic element 2I 35. Since there is no accident in the power circuit of the second section of buses 8, then at the output of a three-phase relay of minimum voltage tension 22, the starting block for controlling the angle 20 and the logic element 2 OR 30, the signal is equal to level "0". At the output of the inhibit element 39 and at the first input of the logic element 2I 35, the signal is "1", which leads to the operation of the logic element 2I 35, and the signal of the level "1" appears at the third input of the logic element 3I 43. Due to an accident in the power circuit of the first section of buses 7, the direction of active power changes from consumers to the power source, which leads to the return of the relay of the direction of active power 17 and the output signal level "1". The same signal is supplied to the second input of logic element 3I 43. Due to the fact that the input switches 3 and 4 are turned on, and the section switch 9 is turned off and the relay protection circuit of the inputs does not work, then the output is PROHIBITED 47 and at the first input of the logical element 3I 43 the signal is equal to "1". Thus, at all three inputs of logic element 3I 43 there is a signal of level "1", which leads to the triggering of the last and the output of a signal of level "1" to the first input of logic element 2I 37. At the second input of logic element 2I 37 there is also a level signal "1" from the block 41 shutter speed of the inhibit signal due to the lack of operating conditions of the logic element 2I-NOT 33, since the voltage at the second input is at the operating level (U> 0.9-0.95U n ). Logic element 2I 37 generates a signal of level "1" to the actuating relay 49 and to the first input of logic element 2 OR 31, therefore, to the second input of logic element 3I 45.
Исполнительное реле 49, срабатывая, замыкает контакт 70 (фиг.2), что приводит к срабатыванию реле 62, размыканию контакта 63 и замыканию контакта 64. При этом напряжение с конденсатора 65 разряжается на управляющий электрод коммутирующего тиристора 60, что приводит к открытию последнего и разряду напряжения 950 В с накопительного конденсатора на электромагнит отключения вводного выключателя 3. Такая форсированная подача повышенного постоянного напряжения 950 В на электромагнит отключения приводит к ускоренному намагничиванию магнитной системы, и время срабатывания электромагнита отключения уменьшается в 2-3 раза. При этом собственное время отключения вводного, например, вакуумного выключателя может составить от 0,022 до 0,025 с. Ускоренное отключение вводного выключателя 3 приводит к быстрому замыканию блок - контакта, к снятию запрещающего сигнала уровня "0" из блока ЗАПРЕТ 49 и выдаче сигнала уровня "1" на первый вход логического элемента 3И 45. При этом на третьем входе логического элемента 3И 45 присутствует сигнал уровня "1" от элемента задержки сигнала 42, так как на выходе блокирующего блока 34 контроля угла между векторами напряжений первой и второй секций шин сигнал равен "1" из-за отсутствии условий срабатывания, т.е. угол δ меньше 60-80°. Логический элемент 3И 45 срабатывает и выдает сигнал уровня "1" на исполнительное реле 51. Это приводит к замыканию контакта 72 (фиг.3) и срабатыванию элементов схемы открытия коммутирующего тиристора 60. Тиристор 60, открываясь, разряжает постоянное напряжение 950 В от двух накопительных конденсаторов 59 и 73 на электромагнит включения секционного выключателя 9. При этом энергия этих конденсаторов позволяет ускоренно намагнитить магнитную систему электромагнитного привода, но не хватает этой энергии для полного включения секционного выключателя. Дополнительная энергия для включения секционного выключателя поступает из сети постоянного или выпрямленного напряжения 220 В распределительной подстанции. После включения выключателя для закрытия коммутирующего тиристора 60 в блоке 10 ускорения включения секционного выключателя формируется сигнал на открытие дополнительного тиристора 77 через стабилитрон 81, диод 80 и резистор 79. Открытие этого тиристора позволяет разрядить обратное напряжение с конденсатора 76 через коммутирующий тиристор 60, что приводит к его закрытию. Испытания показали, такая схема форсированного включения, например, вакуумных выключателей с электромагнитными приводами позволяет сократить собственное время включения до 0,023-0,028 с. При этом скорость движения главных контактов вакуумных выключателей остаются в заданных по техническим условиям пределах.The actuating relay 49, when closed, closes the contact 70 (Fig. 2), which leads to the operation of the
Время фиксации потери питания, например, первой секции шин 7 складывается из времени срабатывания трехфазных реле минимального напряжения 21 (0,015 с) или времени срабатывания пускового блока 19 контроля угла (δ>δзад=10°) между одноименными векторами напряжений первой и второй секций шин (0,02 с), времени выдачи сигнала элементом задержки 25 (0,005 с), времени срабатывания логических элементов в цепи прохождения сигнала и исполнительного реле 49 (0,002 с) и составляет 0,022-0,027 с. Время отключения вводного вакуумного выключателя 3 с блоком ускорения отключения 5 составляет 0,022-0,025 с, а время включения секционного вакуумного выключателя 9 с блоком ускорения включения 10-0,023-0,028 с.The time of fixing the power loss, for example, of the first section of buses 7 is the sum of the response time of the three-phase undervoltage relay 21 (0.015 s) or the response time of the start-up block 19 of the angle control (δ> δ back = 10 °) between the same voltage vectors of the first and second section of tires (0.02 s), the time of the signal output by the delay element 25 (0.005 s), the response time of the logic elements in the signal path and the executive relay 49 (0.002 s) is 0.022-0.027 s. The opening time of the inlet vacuum circuit breaker 3 with the shutdown acceleration unit 5 is 0.022-0.025 s, and the turn-on time of the sectional vacuum switch 9 with the acceleration block of the inclusion is 10-0.023-0.028 s.
Таким образом, суммарное время перерыва питания при работе предлагаемого устройства БАВР составляет 0,067-0,08 с, что меньше времени работы всех существующих устройств АВР и БАВР.Thus, the total time of a power outage during operation of the proposed device BAVR is 0,067-0,08 s, which is less than the time of operation of all existing devices ABP and BAVR.
При КЗ на отходящих линиях или на сборных шинах подстанции первой секции шин 7 блок направления активной мощности ΔР прямой последовательности 17 находится в состоянии блокировки, и на выходе этого блока сигнал равен "0". Следовательно, сигнал уровня "1" от трехфазного реле минимального напряжения 21, логического элемента 2ИЛИ 29 и логического элемента 2И 35 не проходит через логический элемент 3И 43 и поэтому не работают все последующие логические элементы 2И 37, 3И 45 и исполнительное реле 49 и 51. При КЗ в таких местах срабатывает штатная схема релейной защиты выключателя отходящей линии или схема релейной защиты вводного выключателя 3 без работы устройств БАВР.In the event of a short circuit on the outgoing lines or on the busbars of the substation of the first bus section 7, the direct power active direction unit ΔP of direct sequence 17 is in a blocking state and the signal at the output of this block is "0". Therefore, the signal of level “1” from the three-phase undervoltage relay 21, logic element 2 OR 29 and logic element 2I 35 does not pass through logic element 3I 43 and therefore all subsequent logic elements 2I 37, 3I 45 and actuating relay 49 and 51 do not work. With short circuit in such places, the standard relay protection circuit of the outgoing line switch or the relay protection circuit of the input switch 3 without the operation of BAVR devices is triggered.
При образовании кольца на стороне 10-35-110 кВ из-за особенностей режима работы сети или из-за проведения ремонтных работ и в случае возникновения КЗ в этих сетях происходит одновременное снижение напряжения на первой и на второй секции шин. При этом срабатывают трехфазные реле минимального напряжения 21 и 22 и на выходе этих реле, следовательно, на входе элементов задержки 25 и 26 и на первом и на втором входах логического элемента 2И-НЕ 33 появляются сигналы уровня "1". Элементы задержки сигнала 25 и 26 не дают проходить сигналам уровня "1" через логический элемент 2ИЛИ 29 в течение 0,005 с. У логического элемента 2И-НЕ 33 на выходе появляется сигнал уровня "0", который запускает в блоке 41 выдержки запрещающего сигнала режим блокировки сигналом уровня "0" на вторых входах логических элементов 2ИЛИ 37 и 38 в течение 30-180 минут.When a ring is formed on the side of 10-35-110 kV due to the peculiarities of the network operating mode or due to repair work and in the event of a short circuit in these networks, the voltage on the first and second bus sections decreases simultaneously. In this case, three-phase minimum voltage relays 21 and 22 are triggered and, at the output of these relays, therefore, level 1 signals appear at the input of delay elements 25 and 26 and at the first and second inputs of logic element 2I-NOT 33. The delay elements of the signal 25 and 26 do not allow level 1 signals to pass through the 2 OR 29 logic element for 0.005 s. The logic element 2I-NOT 33 has an output signal of level "0" at the output, which starts the blocking mode 41 of the inhibitory signal blocking mode signal level "0" at the second inputs of logic elements 2OR 37 and 38 for 30-180 minutes.
При автоматическом восстановлении напряжения до нормального рабочего уровня (U>0,9-0,95Uн) по обоим вводам до истечения 30-180 минут срабатывают двухфазные реле максимального напряжения 23 и 24 и выдают на входы элементов задержки сигнала 28 и 29 сигнал уровня "1". Последние задерживают сигнал уровня "1" в течение 10-15 с (гарантированное время работы всех устройств релейной защиты, АПВ и АВР в цепи питания подстанции) и далее приводят к срабатыванию логического элемента 2И 32 и выдаче сигнала уровня "1" на второй вход блока 41 выдержки запрещающего сигнала. При этом данный блок меняет сигнал уровня "0" на сигнал уровня "1" на вторых входах логических элементов 2И 37 и 38 и, таким образом, снимает блокировку работы устройств БАВР. При условии сохранения аварии по двум или по одному вводу и после истечения 30-180 минут блок 41 выдержки запрещающего сигнала блокирует работу устройства БАВР до ручного снятия оперативным персоналом этой блокировки. На время блокировки работы устройств БАВР на подстанции работает штатная схема релейной защиты и штатная схема АВР.When the voltage is automatically restored to its normal operating level (U> 0.9-0.95U n ), on both inputs, before the expiration of 30-180 minutes, two-phase maximum voltage relays 23 and 24 are triggered and provide a level signal to the inputs of the delay elements 28 and 29 "one". The latter delays the signal of level "1" for 10-15 seconds (guaranteed time of operation of all relay protection devices, automatic reclosure and automatic transfer switch in the power supply circuit of the substation) and then lead to the triggering of logic element 2I 32 and the output of level 1 signal to the second input of the unit 41 shutter speed excerpts. At the same time, this unit changes the signal of level "0" to the signal of level "1" at the second inputs of logic elements 2I 37 and 38 and, thus, removes the blocking of the operation of BAVR devices. Provided that the accident is saved in two or one input and after 30-180 minutes have passed, the inhibitory signal holding unit 41 blocks the operation of the BAVR device until this block is manually removed by operational personnel. At the time of blocking the operation of BAVR devices at the substation, a standard relay protection circuit and a standard ABP circuit are operating.
Блокирующий блок 34 контроля угла (δблок) срабатывает при расхождении угла между одноименными векторами напряжений первой 7 и второй 8 секций шин более 60-80°. Такое расхождение угла (δблок) может происходить при ложном (самопроизвольном) отключении выключателя в цепи питания по одному вводу и после аварийной задержки отключения вводного выключателя 3 или 4. При этом блокирующий блок 34 контроля угла (δблок) за счет выдачи сигнала уровня "0" и задержки элементом 42 этого сигнала в течение 2-3 с блокирует по третьему входу работу логического элемента 3И 45, что позволяет исключить противовключение секции, потерявшей источник питания, на резервную при углах расхождения одноименных векторов напряжений двух секций более 60-80°.The angle blocking block 34 (δ block ) is triggered when the angle diverges between the voltage vectors of the same name of the first 7 and second 8 bus sections of more than 60-80 °. Such a divergence of the angle (δ block ) can occur when the circuit breaker is switched off in the power supply circuit by one input and after an emergency delay in opening the input switch 3 or 4. The angle blocking block 34 (δ block ) due to the level signal 0 "and delays by element 42 of this signal for 2-3 s blocks the operation of logic element 3I 45 at the third input, which eliminates the opposition of the section that has lost the power source to the backup when the voltage vectors diverge Vuh more sections 60-80 °.
При исчезновении оперативного напряжения 220 В на входах блока 5 и 6 ускорения отключения вводных (3 и 4) и блока 10 ускорения включения секционного выключателя 9 подключение делителя напряжения 57 и 58 между двумя выпрямительными диодами 55 и 56 и наличие разделительного диода 61 в цепи зарядного конденсатора позволяет продолжительное время (до 30 минут) сохранять напряжение в накопительных конденсаторах 59 (59 и 74) в сглаживающем конденсаторе 68 в цепи питания реле 62 и в зарядном конденсаторе 65 для формирования сигнала на открытие коммутирующего тиристора 60. Наличие второго разделительного диода 71 в цепи электромагнита отключения вводных выключателей и пятого разделительного диода 82 в цепи электромагнита включения секционного выключателя позволяет применить блоки 5 и 6 ускорения отключения вводных выключателей 3 и 4 и блок 10 ускорения включения секционного выключателя 9 параллельно существующим заводским схемам управления без дополнительных изменений, что существенно повышает надежность работы этих выключателей.If the operational voltage of 220 V at the inputs of the input acceleration block 5 and 6 (3 and 4) and the block acceleration accelerator 10 of the section switch 9 disappear, the
Таким образом, повышение надежности и быстродействия работы устройств БАВР достигается за счет:Thus, improving the reliability and speed of operation of devices BAVR is achieved by:
1) контроля одновременности снижения напряжения и блокировки работы устройств БАВР на время устранения аварии с помощью блока выдержки времени запрещающего сигнала и автоматическое восстановление работы устройств БАВР за счет контроля восстановления напряжения в цепи питания секций шин подстанций с помощью реле максимального напряжения;1) monitoring the simultaneous reduction of voltage and blocking the operation of BAVR devices for the period of eliminating the accident using the blocking time delay unit of the inhibit signal and the automatic restoration of the operation of BAVR devices due to the control of voltage recovery in the power supply circuit of sections of substation buses using the maximum voltage relay;
2) подачи повышенного напряжения от предварительно заряженных конденсаторов на электромагниты отключения вводных выключателей;2) supplying increased voltage from pre-charged capacitors to the electromagnets for disconnecting the input switches;
3) одновременной подачи повышенного напряжения от предварительно заряженных конденсаторов и постоянного напряжения от сети на электромагнит включения секционного выключателя.3) the simultaneous supply of increased voltage from pre-charged capacitors and constant voltage from the network to the electromagnet turning on the sectional switch.
Источники информацииInformation sources
1. Нудельман Г.С., Федоров Э.К. Блок пускового устройства автоматического включения резерва. - Электрические станции, 1993 г., №2.1. Nudelman G.S., Fedorov E.K. The block of the starting device for automatic inclusion of the reserve. - Electrical stations, 1993, No. 2.
2. Авторское свидетельство СССР №1670741, кл. Н 02 9/06 - аналог.2. USSR Copyright Certificate No. 1670741, cl. H 02 9/06 - analogue.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006105331/09A RU2292621C1 (en) | 2006-02-21 | 2006-02-21 | Device for fast action automatic engagement of reserve |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006105331/09A RU2292621C1 (en) | 2006-02-21 | 2006-02-21 | Device for fast action automatic engagement of reserve |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2292621C1 true RU2292621C1 (en) | 2007-01-27 |
Family
ID=37773543
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006105331/09A RU2292621C1 (en) | 2006-02-21 | 2006-02-21 | Device for fast action automatic engagement of reserve |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2292621C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2762135C2 (en) * | 2016-11-04 | 2021-12-16 | Фишер Контролз Интернешнел Ллс | Methods and devices preventing false start of shutdown function of element of system for controlling technological process |
-
2006
- 2006-02-21 RU RU2006105331/09A patent/RU2292621C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2762135C2 (en) * | 2016-11-04 | 2021-12-16 | Фишер Контролз Интернешнел Ллс | Methods and devices preventing false start of shutdown function of element of system for controlling technological process |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2016213179A (en) | DC circuit breaker and method of use | |
KR20150040490A (en) | Device and method to interrupt high voltage direct current | |
CN105206449A (en) | Device and method for disconnecting current of power transmission line or power distribution line and current limiting arrangement | |
US7397222B2 (en) | On-line testable solid state reversing DC motor starter | |
RU2292621C1 (en) | Device for fast action automatic engagement of reserve | |
RU2629958C1 (en) | Device for current protection of electrical installation | |
JPWO2019012588A1 (en) | Power conditioner, power system, and reactive power suppression method for power system | |
JPH10174293A (en) | Opening/closing circuit of capacitor for improvement of power factor in cooperative operation | |
CN109412256B (en) | Standby power supply switching method and device | |
RU114237U1 (en) | DEVICE FOR PROTECTING CONSUMERS FROM VOLTAGE DROPS BY USING A SYNCHRONOUS ELECTRIC DRIVE | |
KR20100074829A (en) | Breaker for high tension power board | |
RU2724143C1 (en) | Device for prohibition of automatic repeated switching-on of double-track road ac catenary system circuit breaker | |
RU2343617C1 (en) | Method for combined inhibit of automatic switchover for permanent faults and voltage falls | |
JP3248962B2 (en) | How to protect the inverter distribution system | |
RU2786938C1 (en) | Three-phase high voltage vacuum circuit breaker control device | |
Brewis et al. | Theory and practical performance of interlocked overcurrent busbar zone protection in distribution substations | |
CN216446978U (en) | Turbine overspeed protection circuit and turbine | |
CN219740033U (en) | Power-on control circuit of alternating current side of energy storage system | |
RU2710152C1 (en) | Electric power transmission method | |
CN219892951U (en) | High-voltage switch automatic switching brake separating circuit and high-voltage switch | |
RU121666U1 (en) | DEVICE FOR AUTOMATIC SWITCHING OF A SECTIONAL SWITCH | |
CN221080977U (en) | Electrical control system based on dual power supply switching | |
RU2699758C1 (en) | Device for current protection of electric motors with interlocking of one unit of current relays | |
Paul et al. | Performance evaluation and operation of Auto Load transfer switch | |
SU1670741A1 (en) | Device for automatic switching-on of standby equipment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160222 |