RU2636576C1

RU2636576C1 - Automatic circuit recloser on substations with high voltage electric motors

Info

Publication number: RU2636576C1
Application number: RU2016119859A
Authority: RU
Inventors: Виталий Алексеевич Шабанов; Виктор Юрьевич Алексеев; Станислав Евгеньевич Клименко; Кирилл Андреевич Рассадников; Ильгиз Ахтямович Исаев
Priority date: 2016-05-23
Filing date: 2016-05-23
Publication date: 2017-11-24

Abstract

FIELD: electricity.SUBSTANCE: device comprises: a power supply voltage monitoring unit, a SFP unit, a voltage monitoring unit for bus sections, an executive disable input unit, a first timer, a first positive 2AND gate, a second positive 2AND gate, an executive enable input unit, a OR-NOT gate, a third positive 2AND gate, a fourth positive 2AND gate, a second timer, an executive enable bus section switch unit. The executive disable input unit is the output of the first stage of power loss protection and effects on disconnection of the input switcher of the power-losing bus section of the distributing gear. The executive enable input unit is the output of ACR and effects on connection of the input switcher. The executive enable bus section switch unit is the output of ATCB and effects on connection of the section switch. The proposed device is designed to increase the stability of industrial enterprises with large electric motors (EM) and is installed in the cells of distributing gears of transformer substations supplying synchronous electric motors.EFFECT: increasing the continuous operation of industrial enterprises with large electric motors by preserving power from two external sources, facilitating the conditions for self-starting the electric motor, reducing the number of commutations.2 dwg

Description

Изобретение относится к электротехнике, а именно к технике релейной защиты и автоматики на подстанциях промышленных предприятий с крупными высоковольтными электродвигателями.The invention relates to electrical engineering, in particular to a relay protection and automation technique at substations of industrial enterprises with large high-voltage electric motors.

Известно устройство автоматического повторного включения (АПВ) выключателя ввода, содержащее блок фиксации исчезновения основного питания, первый исполнительный блок, воздействующий на отключение выключателя ввода, потерявшего питание, и на гашение магнитного поля синхронных двигателей, потерявших питание, блок контроля остаточного напряжения на секции шин, потерявшей питание, второй исполнительный блок, воздействующий на включение отключенного ранее выключателя ввода [Шабад М.А. «Релейная защита на электроподстанциях, питающих синхронные электродвигатели», Библиотека электромонтера, вып. 565. Л.: Энергоатомиздат, 1984 г., стр. 27-29, рис. 10 б].A device is known for automatically reconnecting (AR) an input switch, comprising a unit for fixing the disappearance of the main power supply, a first actuator unit that acts to turn off an input switch that has lost power and to damp the magnetic field of synchronous motors that have lost power, a residual voltage control unit for bus sections, having lost power, the second actuating unit, acting on the inclusion of an input switch previously disconnected [M. Shabad “Relay protection at power substations supplying synchronous electric motors”, Electrician library, vol. 565. L .: Energoatomizdat, 1984, pp. 27-29, Fig. 10 b].

Недостатком известного устройства является большое время восстановления электроснабжения электродвигателей, подключенных к потерявшей питание секции шин подстанции. Этот недостаток имеет место в режимах, когда основное питание восстанавливается с большой выдержкой времени действия устройства, и обусловлен жесткой логикой (алгоритмом) действия устройства, при которой способ восстановления питания жестко задан.A disadvantage of the known device is the long time to restore power to the electric motors connected to the busbar section of the substation that has lost power. This drawback occurs in the modes when the main power is restored with a long exposure time of the device, and is due to the rigid logic (algorithm) of the device, in which the method of power recovery is hard-set.

Известно устройство автоматического включения резерва (АВР) двустороннего действия на секционном выключателе 6 (10) кВ двухтрансформаторной подстанции 110/6 (10) кВ, содержащее пусковые блоки (реле времени), исполнительный блок включения секционного выключателя и исполнительный блок автоматического восстановления нормальной схемы. Выход исполнительного блока включения секционного выключателя является выходом схемы АВР и действует на включение секционного выключателя. Выход исполнительного блока автоматического восстановления нормальной схемы действует на включение отключенного вводного выключателя и на отключение секционного выключателя при восстановлении нормального напряжения на вводе, тем самым восстанавливая нормальную схему [Шабад М.А. «Автоматика электрических сетей 6-35 кВ в сельской местности». Л.: Энергия, 1979 г., стр. 64-66, рис. 21].A double-sided automatic transfer switch (ATS) device is known on a 6 (10) kV sectional switch of a 110/6 (10) kV two-transformer substation, containing start-up blocks (time relay), a section switch on-off actuator, and an automatic restoration unit for a normal circuit. The output of the executive unit for turning on the sectional switch is the output of the ATS circuit and acts to turn on the sectional switch. The output of the executive unit for automatically restoring a normal circuit acts to turn on the disconnected input switch and to turn off the section switch when restoring normal input voltage, thereby restoring the normal circuit [M. Shabad "Automation of electric networks 6-35 kV in rural areas." L .: Energy, 1979, pp. 64-66, Fig. 21].

Недостатком известного устройства является низкая надежность электроснабжения электродвигателей, подключенных к потерявшей питание секции шин подстанции. Этот недостаток обусловлен жесткой логикой (алгоритмом) действия устройства, при которой способ восстановления питания жестко задан и имеет место в режимах, когда основное питание быстро восстанавливается вследствие отключения внешних коротких замыканий, однако автоматика жестко настроена на включение резервного питания.A disadvantage of the known device is the low reliability of power supply of electric motors connected to the busbar section of the substation that has lost power. This drawback is due to the rigid logic (algorithm) of the device’s operation, in which the method of power recovery is hard-set and takes place in the modes when the main power is quickly restored due to the disconnection of external short circuits, however, the automation is rigidly configured to turn on the backup power.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является устройство, которое содержит: блок контроля направления мощности, пусковой блок минимальной частоты, логический блок, блок контроля минимального напряжения, первый таймер, первый исполнительный блок, второй таймер, второй исполнительный блок. Выход первого исполнительного блока является выходом устройства защиты от потери питания и действует на отключение ввода, потерявшего питание, и на гашения поля синхронных двигателей. Логический блок предназначен для выбора способа восстановления питания - при наличии на соседней секции нормального напряжения разрешается работа АВР и запрещается работа АПВ ввода, а при отсутствии нормального напряжения на обоих секциях разрешается работа АПВ и блокируется работа АВР. Выход второго исполнительного блока является выходом схемы АПВ и действует с выдержкой времени первого таймера на включение вводного выключателя. Выход второго исполнительного блока является выходом схемы АВР и действует с выдержкой времени второго таймера на включение секционного выключателя. [Шабад М.А. «Релейная защита на электроподстанциях, питающих синхронные электродвигатели», Библиотека электромонтера, вып. 565. Л.: Энергоатомиздат, 1984 г., стр. 53-56, рис. 19].Closest to the proposed technical solution is a device that contains: a power direction control unit, a minimum frequency start-up block, a logic block, a minimum voltage control unit, a first timer, a first executive unit, a second timer, and a second executive unit. The output of the first actuating unit is the output of the power loss protection device and acts to turn off the input that has lost power and to suppress the field of synchronous motors. The logic block is designed to select the method of power recovery - if there is a normal voltage on the adjacent section, the ATS is enabled and the automatic reclosure is prohibited, and if there is no normal voltage on both sections, the automatic reclosure is enabled and the ATS is blocked. The output of the second executive unit is the output of the automatic reclosure circuit and operates with the time delay of the first timer to turn on the input switch. The output of the second executive unit is the output of the ATS circuit and operates with a delay of the second timer to turn on the sectional switch. [Shabad M.A. “Relay protection at power substations supplying synchronous electric motors”, Electrician library, vol. 565. L .: Energoatomizdat, 1984, p. 53-56, fig. 19].

Недостатком известного устройства является низкая надежность электроснабжения, а также завышенное число коммутаций (включений и отключений выключателей) и большое время восстановления электроснабжения электродвигателей, подключенных к потерявшей питание секции шин подстанции. Этот недостаток обусловлен жесткой логикой (алгоритмом) действия устройства, при которой способ восстановления питания жестко задан, причем приоритет в процессе восстановления питания отдается устройству АВР, которое действует при потере питания от одного из двух внешних источников питания, а действие АПВ разрешается только при исчезновении питания от обоих источников питания (основного и резервного). Это означает, что в большинстве случаев (т.к. потеря питания сразу от двух источников маловероятна) будет работать схема АВР с включением секционного выключателя. Такой алгоритм действия автоматики приводит к снижению надежности электроснабжения потребителей. Объясняется это следующим. Во-первых, после отключения выключателя ввода и включения секционного выключателя подстанция переходит на длительное питание от одного внешнего источника. При этом появляется опасность полного исчезновения питания подстанции в случае короткого замыкания в сети оставшегося источника. Во-вторых, при срабатывании АВР электродвигатели, терявшие питание, оказываются в режиме самозапуска, причем самозапуск происходит в условиях наличия нагрузки (высоковольтных электродвигателей) на «здоровой» секции шин, что усложняет процесс самозапуска. В случае неуспешного самозапуска электродвигателей после срабатывания АВР, например, из-за глубокой посадки напряжения может сработать вторая ступень защиты минимального напряжения и подействовать на отключение электродвигателей, а т.к. все электродвигатели получают питание от одного источника, то и защита минимального напряжения будет действовать на отключение всех электродвигателей предприятия, что приведет к полному нарушению технологического режима.A disadvantage of the known device is the low reliability of power supply, as well as an overestimated number of commutation (switching on and off of circuit breakers) and a long recovery time of power supply to electric motors connected to the busbar section of the substation that has lost power. This drawback is due to the rigid logic (algorithm) of the device’s operation, in which the method of power recovery is rigidly set, moreover, priority is given to the ABP device in the process of power recovery, which operates when the power is lost from one of the two external power sources, and the automatic reclosure is allowed only when the power is lost from both power sources (primary and backup). This means that in most cases (since power loss from two sources at once is unlikely), the ABP circuit will work with the section switch on. Such an algorithm for the operation of automation leads to a decrease in the reliability of power supply to consumers. This is explained as follows. Firstly, after the input switch is turned off and the sectional switch is turned on, the substation switches to continuous power supply from one external source. In this case, there is a danger of a complete disappearance of the substation power supply in the event of a short circuit in the network of the remaining source. Secondly, when the ABP is triggered, the electric motors that lose power are in self-starting mode, and self-starting occurs under the presence of a load (high-voltage electric motors) on the “healthy” section of tires, which complicates the self-starting process. In case of unsuccessful self-starting of the electric motors after the automatic shutdown is triggered, for example, due to the deep-seated voltage, the second stage of undervoltage protection may be triggered and affect the shutdown of the electric motors. Since all electric motors receive power from one source, the protection of the minimum voltage will act to turn off all electric motors of the enterprise, which will lead to a complete violation of the technological regime.

Также необходимо учитывать тот факт, что наиболее частая причина потери питания - отключение линий в питающей электрической сети релейной защитой в результате коротких замыканий на линии. Большинство из этих замыканий либо самоустраняются в бестоковую паузу после отключения линии от релейной защиты с последующим АПВ линии, и напряжение питания по вводу, терявшему питание, восстанавливается. Процент успешности АПВ линий в питающей сети (а значит и восстановления нормального питания) достаточно высок (до 70-80%).It is also necessary to take into account the fact that the most common cause of power loss is disconnection of lines in the supply network by relay protection as a result of short circuits on the line. Most of these faults either self-reset to a dead time after disconnecting the line from the relay protection followed by the automatic reclosure line, and the supply voltage at the input that has lost power is restored. The success rate of automatic reclosure lines in the supply network (and, therefore, the restoration of normal power supply) is quite high (up to 70-80%).

АВР на подстанциях с крупными СД обычно выполняется с контролем напряжения на секции, которое поддерживается выбегающими двигателями. Процесс снижения напряжения до допустимой величины может длиться достаточно долго, а учитывая то, что время срабатывания АПВ питающих линий обычно составляет несколько секунд, то к моменту действия АВР на отключенном вводе может восстановиться питание посредством АПВ питающих линий, что делает возможным использование АПВ ввода вместо АВР, тем самым сохраняя питание разных секций от разных источников питания.ATS in substations with large LEDs is usually performed with voltage control on the section, which is supported by outrunning motors. The process of reducing the voltage to an acceptable value can last quite a long time, and taking into account that the response time of the automatic reclosure of the supply lines is usually several seconds, then by the time of the automatic switch-disconnector operation on the disconnected input, the power can be restored via the automatic reclosure of the supply lines, which makes it possible to use the automatic reclosure input instead of the automatic switch , thereby preserving the power of different sections from different power sources.

Целью изобретения является повышение надежности электроснабжения за счет сохранения питания от двух внешних источников, облегчение условий самозапуска электродвигателей, снижение количества коммутаций и, как следствие, повышение вероятности сохранения технологического режима работы, что в результате позволяет повысить бесперебойность работы промышленного предприятия.The aim of the invention is to increase the reliability of power supply by maintaining power from two external sources, facilitating the conditions for self-starting of electric motors, reducing the number of switching and, as a result, increasing the likelihood of maintaining the technological mode of operation, which as a result allows to increase the uninterrupted operation of an industrial enterprise.

Поставленная цель достигается за счет того, что в случае потери питания от одного из источников питания запускаются одновременно и АПВ ввода и АВР секционного выключателя. При этом используется гибкий (адаптивный) алгоритм действия, при котором приоритет заранее не отдается ни АВР, ни АПВ и их очередность срабатывания зависит от причины потери питания и изменения электрических величин в режиме потери питания.The goal is achieved due to the fact that in the event of a power loss from one of the power sources, both the input reclosure and the automatic transfer switch of the section switch are started simultaneously. In this case, a flexible (adaptive) algorithm of action is used, in which neither ATS nor automatic reclosure is given priority in advance and their sequence of operation depends on the cause of the power loss and changes in electrical quantities in the power loss mode.

Задача решается тем, что устройство, содержащее блок контроля напряжения источника питания, вход которого подключен к напряжению источника питания, блок защиты от потери питания (ЗПП), входы которого подключены к току ввода секции шин распределительного устройства и напряжению секции шин распределительного устройства, к вышеуказанному напряжению подключен также вход блока контроля напряжения секции шин, блок контроля напряжения на смежной секции, вход которого подключен к напряжению смежной секции шин; выход блока ЗПП подключен к входу исполнительного блока отключения выключателя ввода, выходы блока контроля напряжения секции шин и блока контроля состояния выключателя ввода подключены к входам первого логического элемента 2И; выход блока контроля напряжения источника питания подключен к первому таймеру, выход которого подключен к первому входу второго логического элемента 2И, ко второму входу которого подключен выход первого логического элемента 2И, выход второго логического элемента 2И подключен к входу исполнительного блока включения выключателя ввода и к логическому элементу ИЛИ-НЕ; к входам третьего логического элемента 2И подключены выход блока контроля напряжения смежной секции и выход первого логического элемента 2И; выход логического элемента ИЛИ-НЕ подключен к входу четвертого логического элемента 2И, ко второму входу которого подключен выход третьего логического элемента 2И; выход четвертого логического элемента подключен к входу второго таймера, выход которого подключен к входу исполнительного блока включения секционного выключателя.The problem is solved in that the device containing the voltage control unit of the power source, the input of which is connected to the voltage of the power source, the power loss protection block (ZPP), the inputs of which are connected to the input current of the busbar section of the switchgear and the voltage of the busbar section of the switchgear, to the above the voltage is also connected to the input of the voltage section control unit of the busbar section, the voltage control unit on the adjacent section, the input of which is connected to the voltage of the adjacent busbar section; the output of the ZPP block is connected to the input of the executive block for disconnecting the input switch, the outputs of the voltage section of the bus section voltage control unit and the state control unit of the input switch are connected to the inputs of the first logical element 2I; the output of the voltage control unit of the power source is connected to the first timer, the output of which is connected to the first input of the second logical element 2I, the second input of which is connected to the output of the first logical element 2I, the output of the second logical element 2I is connected to the input of the actuator for turning on the input switch and to the logic element OR NO; the inputs of the third logic element 2I are connected to the output of the voltage control unit of the adjacent section and the output of the first logical element 2I; the output of the logic element is NOT connected to the input of the fourth logical element 2I, to the second input of which the output of the third logical element 2I is connected; the output of the fourth logical element is connected to the input of the second timer, the output of which is connected to the input of the Executive block enable sectional switch.

На фиг. 1 представлена блок схема предлагаемого устройства, на фиг. 2 представлена однолинейная схема подстанции с высоковольтными электродвигателями с указанием защит.In FIG. 1 shows a block diagram of the proposed device, FIG. 2 shows a single-line diagram of a substation with high-voltage electric motors with an indication of protection.

Устройство содержит: блок 1 контроля напряжения источника питания; блок 2 контроля напряжения секции шин; блок 3 защиты от потери питания; исполнительный блок 4 отключения выключателя ввода; блок 5 контроля напряжения на смежной секции; первый таймер 6;_; первый логический элемент 2И 7; второй логический элемент 2И 8; исполнительный блок 9 включения выключателя ввода; логический элемент ИЛИ-НЕ 10; третий логический элемент 2И 11; четвертый логический элемент 2И 12; второй таймер 13; исполнительный блок 14 включения секционного выключателя; блок 15 контроля состояния выключателя ввода.The device comprises: a power supply voltage control unit 1; block 2 voltage control section of the tire; power loss protection unit 3; executive block 4 disconnect input switch; a voltage control unit 5 on an adjacent section; first timer 6; _; the first logical element 2I 7; the second logic element 2 and 8; an executive unit 9 for turning on an input switch; logical element OR NOT 10; the third logical element 2I 11; fourth logical element 2I 12; second timer 13; an executive unit 14 for activating a sectional switch; unit 15 monitoring the status of the input switch.

Вход блока 1 контроля напряжения источника питания подключен к напряжению источника питания, вход блока 2 контроля напряжения секции шин подключен к напряжению секции шин распределительного устройства, входы блока 3 защиты от потери питания подключены к току ввода секции шин распределительного устройства и напряжению секции шин распределительного устройства, вход блока 5 контроля напряжения смежной секции подключен к напряжению смежной секции шин.The input of the power supply voltage control unit 1 is connected to the voltage of the power supply, the input of the bus section voltage control unit 2 is connected to the voltage of the busbar section of the switchgear, the inputs of the power loss protection unit 3 are connected to the input current of the busbar section of the switchgear and the voltage of the busbar section of the switchgear, the input of the voltage control unit 5 of the adjacent section is connected to the voltage of the adjacent bus section.

Первый таймер 6 необходим для исключения срабатывания АПВ ввода при неуспешном АПВ питающей линии, когда на входе блока 1 контроля напряжения источника питания может кратковременно появиться напряжение величиной более 0,95Uном. Второй таймер 13 предназначен для задержки срабатывания АВР, т.к. при снижении напряжения на секции шин менее 0,4Uном, когда возможно одновременное срабатывание как АВР, так и АПВ, что недопустимо. Приоритет в данном случае отдается устройству АПВ, т.к. оно позволяет восстановить нормальную схему электроснабжения.The first timer 6 is necessary to exclude the operation of the automatic reclosure input if the automatic reclosure of the supply line is unsuccessful, when a voltage of more than 0.95 Unom appears briefly at the input of the power supply voltage control unit 1. The second timer 13 is designed to delay the operation of the ATS, because when the voltage on the busbar section decreases below 0.4Unom, when simultaneous operation of both the ATS and the automatic reclosure is possible, which is unacceptable. In this case, priority is given to the automatic reclosure device, as it allows you to restore the normal power supply circuit.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Исходное состояние схемы следующее. К первой секции шин 1СШ распределительного устройства подключен синхронный электродвигатель Д1 (фиг. 2).The initial state of the circuit is as follows. A synchronous electric motor D1 is connected to the first section of buses 1SSh of the switchgear (Fig. 2).

При нарушении электроснабжения от источника питания ИП1 срабатывает ЗПП первой секции шин и действует на отключение выключателя ввода Q2. Срабатывает блок ЗПП (фиг. 1) и подается сигнал на исполнительный блок 4, действующий на отключение выключателя ввода. При этом секция шин, потерявшая питание, отделяется от неисправной питающей сети. Выключатель электродвигателя Д1 остается включенным.In the event of a power outage from the IP1 power supply, the first-section busbar breaker trips and acts to turn off the input switch Q2. The ZPP unit is activated (Fig. 1) and a signal is sent to the executive unit 4, which acts to turn off the input switch. In this case, the bus section that has lost power is separated from the faulty supply network. The motor switch D1 remains on.

По факту отключения выключателя ввода формируется сигнал выключенного состояния выключателя ввода, который с выхода блока 15 контроля состояния выключателя ввода подводится к первому входу первого логического элемента 2И 7. При этом происходит подготовка пуска схем АВР секционного выключателя и АПВ.Upon the fact that the input switch is turned off, an input switch off state signal is generated, which, from the output of the input switch state control unit 15, is supplied to the first input of the first logic element 2I 7. At the same time, preparation of the start of the circuit breaker and automatic reclosure circuit breaker circuitry is performed.

После потери питания от источника ИП1 происходит снижение скорости вращения электродвигателя Д1, потерявшего питание, он переходит в генераторный режим и создает на первой секции шин, потерявшей питание, остаточное напряжение. Это напряжение контролируется блоком 2 контроля напряжения. Одновременно в питающей электрической сети средствами электрической сети (релейной защитой и сетевой автоматикой) ведется поиск и устранение причин исчезновения питания. Дальнейшее действие устройства зависит от того, насколько быстро восстановится напряжение источника питания ИП1 и насколько быстро будет происходить снижение остаточного напряжения на секции шин, потерявшей питание. При этом возможны два алгоритма действия устройства.After loss of power from the IP1 source, the rotation speed of the D1 electric motor, which has lost power, decreases, it goes into the generator mode and creates a residual voltage on the first section of the bus that has lost power. This voltage is controlled by voltage control unit 2. At the same time in the power supply network by means of the electric network (relay protection and network automation), the search and elimination of the causes of power failure is being conducted. The further action of the device depends on how quickly the voltage of the power source IP1 is restored and how quickly the residual voltage decreases on the bus sections that have lost power. In this case, two algorithms for the operation of the device are possible.

Первый алгоритм. Напряжение на источнике питания ИП1 восстановилось раньше, чем остаточное напряжение снизилось до напряжения пуска АВР.The first algorithm. The voltage at the IP1 power source was restored earlier than the residual voltage decreased to the start voltage of the ATS.

Это может иметь место в том случае, если потеря питания произошла вследствие короткого замыкания в питающей сети, например в точке К1 на фиг. 2. В этом случае срабатывает релейная защита линии Л1, затем происходит успешное АПВ линии Л1 и питание двигателей на первой секции шин 1СШ восстанавливается.This may occur if a power loss has occurred due to a short circuit in the supply network, for example at point K1 in FIG. 2. In this case, the relay protection of the L1 line is triggered, then the automatic reclosure of the L1 line is successful and the motor power on the first section of the 1SS busbars is restored.

Если нормальный режим в цепи источника питания восстановился и на источнике питания ИП1 появилось напряжение, величиной не ниже 0,95Uном, сработает блок 1 контроля напряжения источника питания и на вход первого таймера 6 поступит сигнал высокого уровня. По истечении выдержки времени первого таймера на его выходе появится логический сигнал высокого уровня, который поступит на первый вход второго логического элемента 2И 8. В таком состоянии схема ждет снижения остаточного напряжения на секции шин, потерявшей питание. Как только остаточное напряжение снизится до безопасного значения (до напряжения пуска АПВ), срабатывает блок 2 контроля напряжения на секции шин, потерявшей питание, и на втором входе первого логического элемента 2И 7 появится логический сигнал высокого уровня, который поступает на второй вход логического элемента 2И 8. При этом на выходе второго логического элемента 2И 8 появится сигнал высокого уровня, который подается на вход исполнительного блока 9 включения выключателя ввода. Происходит автоматическое включение выключателя ввода Q2. Одновременно через логический элемент ИЛИ-НЕ 10 на вход четвертого логического элемента 2И 12 поступит сигнал низкого уровня, что обеспечивает запрет работы элемента 2И 12 и как следствие блокирование АВР.If the normal mode in the power supply circuit is restored and a voltage of at least 0.95Unom appears on the power supply IP1, the power supply voltage control unit 1 will work and a high level signal will be input to the first timer 6. After the expiration of the time delay of the first timer, a high-level logic signal will appear at its output, which will go to the first input of the second logic element 2I 8. In this state, the circuit waits for a decrease in the residual voltage on the bus section that has lost power. As soon as the residual voltage drops to a safe value (to the start-up voltage of the automatic reclosure), the voltage control unit 2 on the bus section that has lost power is activated, and a high-level logic signal appears at the second input of the first logic element 2I 7, which is fed to the second input of the logic element 2I 8. At the same time, a high level signal will appear at the output of the second logic element 2I 8, which is fed to the input of the actuator 9 for turning on the input switch. The input switch Q2 switches on automatically. At the same time, through a logic element OR-NOT 10, a low level signal will be received at the input of the fourth logic element 2I 12, which prohibits the operation of element 2I 12 and, as a consequence, blocking the ATS.

При включении выключателя ввода питание первой секции шин от источника питания ИП1 восстанавливается и синхронный электродвигатель Д1 оказывается в режиме самозапуска. После завершения успешного самозапуска технологический процесс перекачки восстанавливается. Самозапуск происходит в облегченных условиях без участия электродвигателей другой секции шин. Поэтому неуспешность самозапуска синхронного двигателя маловероятна. Технологический процесс восстанавливается. Если все же самозапуск будет неуспешным, то происходит остановка только одного рабочего насосного агрегата, а не всего предприятия, например всей нефтеперекачивающей станции.When the input switch is turned on, the power of the first bus section from the power supply IP1 is restored and the synchronous motor D1 is in self-starting mode. After successful self-start is completed, the pumping process is restored. Self-starting occurs in light conditions without the participation of electric motors of another section of tires. Therefore, the failure of the self-starting synchronous motor is unlikely. The process is being restored. If, however, the self-start is unsuccessful, then only one working pump unit will be stopped, and not the entire enterprise, for example, the entire oil pumping station.

Второй алгоритм. Напряжение на источнике питания длительно не восстанавливается, и остаточное напряжение на потерявшей питание секции шин снизилось до напряжения пуска АВР раньше, чем восстановилось напряжение на источнике питания ИП1. При этом срабатывает блок 2 контроля напряжения на секции шин, потерявшей питание, и на втором входе первого логического элемента 2И 7 появится логический сигнал высокого уровня. При этом на выходе логического блока 2И 7 появляется сигнал, который поступает на первый вход третьего логического элемента 2И 11. При наличии на смежной секции шин нормального напряжения (более 0,95Uном) срабатывает блок 5 контроля напряжения на смежной секции и на второй вход третьего логического элемента 2И 11 поступает сигнал высокого уровня. С выхода третьего логического элемента 2И 11 логический сигнал высокого уровня поступает на вход четвертого логического элемента 2И 12, на другой вход которого с выхода логического элемента ИЛИ-НЕ 10 поступает сигнал высокого уровня (нет запрета действия АВР). Логический элемент 2И 12 срабатывает, и с его выхода сигнал поступает на вход второго таймера 13. По истечении времени t₂ второго таймера 13 логический сигнал высокого уровня с его выхода поступит на исполнительный блок 14 включения секционного выключателя и произойдет включение секционного выключателя Q3. Напряжение на секции, потерявшей питание, восстановится.The second algorithm. The voltage at the power source is not restored for a long time, and the residual voltage at the bus section that has lost power has decreased to the start voltage of the ATS before the voltage at the power source IP1 has been restored. In this case, the voltage monitoring unit 2 on the bus section that has lost power is activated, and a high level logic signal appears at the second input of the first logic element 2I 7. At the same time, a signal appears at the output of logic block 2I 7, which is fed to the first input of the third logical element 2I 11. If there is a normal voltage on the adjacent bus section (more than 0.95Unom), the voltage control unit 5 on the adjacent section and the second input of the third logical element 2I 11 receives a high level signal. From the output of the third logical element 2I 11, a high-level logic signal is fed to the input of the fourth logical element 2I 12, to the other input of which a high-level signal is output from the output of the logical element OR-NOT 10 (there is no prohibition of the action of the automatic transfer switch). Logic element 2I 12 is triggered, and from its output the signal goes to the input of the second timer 13. After the time t _{2 of the} second timer 13 has passed, a high-level logic signal from its output will go to the executive unit 14 for turning on the section switch and the section switch Q3 will turn on. The voltage on the section that has lost power will be restored.

Таким образом, по сравнению с прототипом, предлагаемое устройство за счет адаптивного алгоритма действия, повышает надежность электроснабжения за счет сохранения питания от двух внешних источников в режимах, когда напряжение источника питания восстанавливается раньше, чем остаточное напряжение на потерявшей питание секции шин снизится до напряжения уставки, облегчает условия самозапуска электродвигателя, снижает количество коммутаций, и в результате повышает вероятность сохранения технологического режима.Thus, in comparison with the prototype, the proposed device due to the adaptive algorithm of action increases the reliability of power supply by maintaining power from two external sources in the modes when the voltage of the power source is restored earlier than the residual voltage on the bus section that has lost power decreases to the set voltage, facilitates conditions for self-starting of the electric motor, reduces the number of switching, and as a result increases the likelihood of maintaining the technological mode.

Данное изобретение позволяет повысить устойчивость работы промышленных предприятий и может найти широкое применение в технике релейной защиты и автоматики.This invention improves the stability of industrial enterprises and can find wide application in the technology of relay protection and automation.

Claims

A device for automatically reconnecting at substations with high-voltage electric motors, including a power supply voltage control unit, the input of which is connected to the power supply voltage, a power loss protection unit, the inputs of which are connected to the input current of the busbar section of the switchgear and the voltage of the busbar section of the switchgear, to the above the voltage is also connected to the input of the voltage section control unit of the bus section, the voltage control unit on the adjacent section, the input of which is connected to apryazheniyu adjacent bus sections; the output of the power loss protection unit is connected to the input of the input shutdown executive unit, the outputs of the bus section voltage control unit and the input switch status control unit are connected to the inputs of the first logic element 2I; the output of the voltage control unit of the power source is connected to the first timer, the output of which is connected to the first input of the second logical element 2I, the second input of which is connected to the output of the first logical element 2I, the output of the second logical element 2I is connected to the input of the actuator for turning on the input switch and to the logic element OR NO; the inputs of the third logic element 2I are connected to the output of the voltage control unit of the adjacent section and the output of the first logical element 2I; the output of the logic element is NOT connected to the first input of the fourth logical element 2I, to the second input of which the output of the third logical element 2I is connected; the output of the fourth logical element is connected to the input of the second timer, the output of which is connected to the input of the Executive block enable sectional switch.