RU2662639C1 - Method of the backup power supply fast switching on and device for its implementation - Google Patents
Method of the backup power supply fast switching on and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2662639C1 RU2662639C1 RU2017110485A RU2017110485A RU2662639C1 RU 2662639 C1 RU2662639 C1 RU 2662639C1 RU 2017110485 A RU2017110485 A RU 2017110485A RU 2017110485 A RU2017110485 A RU 2017110485A RU 2662639 C1 RU2662639 C1 RU 2662639C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- main
- voltage
- backup
- output
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 17
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims abstract description 28
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims abstract description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 abstract description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 7
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 5
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 3
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 3
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 description 1
- 230000016507 interphase Effects 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 238000004092 self-diagnosis Methods 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J9/00—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting
- H02J9/04—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source
- H02J9/06—Circuit arrangements for emergency or stand-by power supply, e.g. for emergency lighting in which the distribution system is disconnected from the normal source and connected to a standby source with automatic change-over, e.g. UPS systems
Landscapes
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике и, в частности, к устройствам противоаварийной автоматики подстанций напряжением 6-35 кВ. Предлагаемый способ может быть использован для обнаружения повреждений в питающей сети распределительного устройства непосредственно в момент их возникновения с целью осуществления быстродействующего переключения потребителей на резервный источник питания.The invention relates to electrical engineering and, in particular, to emergency control devices for substations with a voltage of 6-35 kV. The proposed method can be used to detect damage to the power supply network of the switchgear immediately at the time of their occurrence in order to implement fast switching consumers to a backup power source.
Известен способ включения резервного питания потребителей [Патент на изобретение РФ №2326481, МПК H02J 9/06, опубл. 10.06.2008 г.], в котором измеряют напряжение прямой последовательности шин основного и резервного источника питания, измеряют угол между вектором напряжения прямой последовательности шин основного и резервного источника питания, определяют направление активной мощности на вводе шин основного источника питания, переключают шины основного источника питания на резервный при уменьшении напряжения на шинах основного источника питания ниже заданного уровня или при превышении угла между вектором напряжения прямой последовательности больше заданного и при направлении активной мощности от шин к основному источнику питания, кроме того, измеряют минимальный ток ввода каждой секции, сравнивая его с заданным значением тока ввода, и при превышении заданного тока также осуществляют переключение на резервный источник питания.A known method of turning on the backup power of consumers [Patent for the invention of the Russian Federation No. 2326481,
Такой способ имеет невысокое быстродействие его работы и низкую надежность работы при несимметричных КЗ в цепях питания, обусловленную невозможностью верно определять направление реактивной составляющей мощности.This method has a low speed of its work and low reliability when asymmetrical short circuit in the power supply, due to the inability to correctly determine the direction of the reactive component of power.
Известно устройство автоматического включения резервного электропитания потребителей [Патент на изобретение РФ №2447565, МПК H02J 9/06, опубл. 10.04.2012 г.], содержащее основной и резервный источник питания, вводные выключатели рабочих вводов, секционный выключатель, секции шин подстанции, трехфазные трансформаторы тока на вводах основного и резервного источников питания, трансформаторы напряжения на шинах основного и резервного источников питания, пусковое устройство, содержащее блоки формирования векторов фазных токов и линейных напряжений, блоки проверки значения фазных токов на соответствие минимальному значению, блоки определения минимальных значений линейных напряжений на секциях основного и резервного источников питания, блоки определения направления мощности в фазах вводов от основного и резервного источников, логические элементы «И», логические элементы «ИЛИ», блок управления выключателями, блоки сигналов релей защиты и автоматики.A device for automatically turning on the backup power supply to consumers [Patent for the invention of the Russian Federation No. 2447565,
Такое устройство обладает невысоким быстродействием вследствие сложности реализации всех элементов пускового устройства и отсутствием функции диагностики исправности измерительных цепей.Such a device has a low speed due to the complexity of the implementation of all elements of the starting device and the lack of a diagnostic function of the health of the measuring circuits.
Наиболее близким по технической сущности является способ автоматического включения резервного электропитания потребителей [Патент на изобретение РФ №2398338, МПК H02J 9/06, опубл. 27.08.2010 г.], заключающийся в измерении напряжения прямой последовательности на шинах основного и резервного источников питания, угла между векторами напряжений прямой последовательности шин основного и резервного источников питания, измерении отдельно для каждой из трех фаз на вводе основного источника значения действующего тока в фазе и значения угла между вектором комплексного действующего тока в этой же фазе и векторной суммой комплексного действующего напряжения между двумя другими фазами на шинах основного источника и принимаемой равной от 0 до 50% доли одноименного комплексного действующего напряжения на шинах резервного источника, измерении изменения угла между векторами напряжений прямой последовательности шин основного и резервного источников за заданный промежуток времени и переключении питания шин основного источника на резервный при снижении любого из измеряемых напряжений на шинах основного источника ниже заданного значения или при увеличении угла между векторами напряжений прямой последовательности шин основного и резервного источников выше заданного значения или при изменении угла между векторами напряжений прямой последовательности шин основного и резервного источников за заданный промежуток времени выше заданного значения, когда одновременно с этим значение действующего тока в любой из фаз на вводе основного источника питания и значение угла между вектором комплексного действующего тока в этой же фазе и вышеуказанной векторной суммой достигают заданной области значений, и напряжение прямой последовательности на шинах резервного источника питания превышает заданное значение.The closest in technical essence is the way to automatically turn on the backup power supply to consumers [RF patent No. 2398338,
Однако при таком способе при кратковременном разделении сетей с потерей синхронизма между основным и резервным вводами может произойти ложное срабатывание ПУ с последующим несинхронным включением нагрузки из-за колебаний результирующего вектора напряжения блоков особых релейных органов. Кроме того, способ имеет низкое быстродействие, так как требует значительных вычислительных затрат для обработки комплексных значений тока и напряжения на каждом вводе для пофазного анализа направления мощности и условий переключения на резерв.However, with this method, for a short-time separation of networks with a loss of synchronism between the main and backup inputs, a false triggering of the PU can occur with subsequent non-synchronous switching on of the load due to fluctuations in the resulting voltage vector of the blocks of special relay bodies. In addition, the method has a low speed, since it requires significant computational costs for processing complex values of current and voltage at each input for a phase-by-phase analysis of the power direction and switching conditions to the reserve.
Известно устройство автоматического включения резервного электропитания потребителей [Патент на изобретение РФ №2398338, МПК H02J 9/06, опубл. 27.08.2010 г.] для автоматического включения резервного электропитания потребителей, содержащее основной и резервный источники питания, вводные выключатели основного и резервного источников питания, секционный выключатель, шины основного и резервного источников питания, комплект измерительных трансформаторов тока на вводе основного источника питания, комплекты измерительных трансформаторов напряжения на шинах основного и резервного источников питания, пусковое устройство автоматического включения резерва, содержащее блок восстановления третьего фазного тока, снабженный тремя выходными каналами, аналого-цифровой преобразователь токов, вход которого соединен с выходом комплекта измерительных трансформаторов тока через блок восстановления третьего фазного тока, снабженные тремя выходными каналами аналого-цифровые преобразователи напряжений, входы которых соединены с выходами комплектов измерительных трансформаторов напряжения на шинах основного и резервного источников питания, блоки определения напряжений прямой последовательности на шинах основного и резервного источников питания, входы которых соединены с выходными каналами аналого-цифровых преобразователей напряжений на шинах основного и резервного источников питания соответственно, релейный блок максимального напряжения, вход которого соединен с выходом блока определения напряжения прямой последовательности на шинах резервного источника питания, релейный блок определения угла между векторами напряжений прямой последовательности на шинах основного и резервного источников питания, входы которого соединены с блоками определения напряжений прямой последовательности на шинах основного и резервного источников питания, устройство, осуществляющее переключение на резервный источник питания с замыканием главных контактов секционного выключателя в момент времени, близкий к синфазному между одноименными напряжениями на шинах основного и резервного источников питания, активирующееся при поступлении от пускового устройства команды включения резерва.A device for automatically turning on the backup power supply to consumers [Patent for the invention of the Russian Federation No. 2398338,
В таком устройстве при междуфазном КЗ в цепи питания секции одно из линейных напряжений на первой секции РУ будет равно нулю и устройство не сработает. Кроме того, устройство не работоспособно при отсутствии синхронизма между вводами основного и резервного источников питания, устройство не имеет функций диагностики исправности измерительных цепей.In such a device, with an interphase short circuit in the power supply circuit of the section, one of the line voltages on the first section of the switchgear will be zero and the device will not work. In addition, the device is not operable in the absence of synchronism between the inputs of the main and backup power sources, the device does not have diagnostic functions for the health of the measuring circuits.
Техническим результатом изобретения является увеличение достоверности выявления аварийных режимов в цепях электроснабжения подстанции, исключение ложных срабатываний и уменьшение времени переключения потребителей на резервный источник.The technical result of the invention is to increase the reliability of identifying emergency conditions in the power supply circuit of the substation, eliminating false alarms and reducing the time that consumers switch to a backup source.
Это достигается тем, что в способе быстродействующего включения резервного электропитания, заключающемся в измерении напряжения и тока прямой последовательности шин основного и резервного источников питания, угла между векторами напряжения прямой последовательности шин основного и резервного источников питания, определении направления мощности на вводе основного и резервного источников, переключении секции шин с основного на резервный источник питания при изменении знака мощности хотя бы в одной фазе или уменьшении тока ввода любой фазы ниже заданного значения и одновременном уменьшении напряжения прямой последовательности шин основного источника питания ниже заданного уровня или при увеличении угла между векторами напряжения прямой последовательности вводов больше заданного, в то время как линейные напряжения на резервном вводе превышают заданное значение; согласно изобретению при снижении на основном вводе одного или нескольких линейных напряжений ниже заданного значения и отсутствии условий для срабатывания пускового устройства в течение заданного интервала времени Т, пусковое устройство блокируют до момента восстановления напряжений на этом вводе, а для определения направления мощности значения тока фазы умножают на задержанные на время Т значения линейного напряжения между двумя другими фазами этого же ввода, полученные значения интегрируют, определяют знак результата, при этом время задержки Т выбирают с учетом периода промышленной частоты и заданного угла максимальной чувствительности.This is achieved by the fact that in the method for quickly turning on the backup power supply, which consists in measuring the voltage and current of the direct sequence of buses of the main and backup power sources, the angle between the voltage vectors of the direct sequence of buses of the main and backup power sources, determining the direction of power at the input of the main and backup sources, switching the bus section from the main to the backup power source when changing the sign of power in at least one phase or reducing the input current phase lower than the specified value and at the same time decreasing the voltage of the direct sequence of buses of the main power source below the specified level or with an increase in the angle between the voltage vectors of the direct sequence of inputs is greater than the specified value, while the line voltage at the backup input exceeds the specified value; according to the invention, when one or several line voltages decrease at the main input below a predetermined value and there are no conditions for the triggering device to operate within a specified time interval T, the starting device is blocked until the voltage is restored at this input, and to determine the direction of power, the phase current values are multiplied by the values of the linear voltage delayed by time T between two other phases of the same input, the obtained values are integrated, they determine the sign of the result, while in emya delay T is selected taking into account the period of the power frequency and a predetermined angle of maximum sensitivity.
Указанный технический результат достигается созданием устройства быстродействующего включения резервного электропитания, содержащего вводные выключатели основного и резервного источников питания, секционный выключатель, измерительные трансформаторы напряжения на шинах основного и резервного источников, трансформатор тока на вводе основного источника питания, пусковое устройство, выходы которого подключены через блок управления к вводному и секционному выключателям, релейный блок максимального напряжения, вход которого соединен с выходом измерительного трансформатора напряжения резервного источника питания, релейный блок минимального напряжения, вход которого соединен с измерительными трансформаторами напряжения основного источника питания, релейные блоки определения угла между векторами напряжений прямой последовательности основного и резервного источников питания, входы которых подключены к соответствующим измерительным трансформаторам напряжения основного и резервного источников питания, соединенные таким образом, что выход блока минимального напряжения вместе с тремя выходами блоков определения угла между векторами напряжений подключены к входам логического элемента «4ИЛИ», быстродействующее пусковое устройство снабжено цепью блокировки, состоящей из релейного блока минимального напряжения, который через элемент выдержки времени подключен к первому входу логического элемента «4И», блоки определения направления мощности в фазах ввода состоят из умножителя, первый вход которого подключен к измерительному трансформатору тока и одновременно входу блока определения минимального тока, линии задержки включенной между выходом измерительного трансформатора напряжения и вторым входом умножителя, сумматора-накопителя, подключенного своим входом к выходу умножителя, блока определения знака, подключенного к выходу сумматора-накопителя, элемента «2ИЛИ» входы которого подключены соответственно к выходу блока определения минимального тока и блоку определения знака, при этом выходы элементов «2ИЛИ» каждого блока объединены элементом «3ИЛИ» и подключены к четвертому входу элемента «4И», в то время как третий вход элемента «4И» подключен к выходу релейного блока максимального напряжения, второй вход элемента «4И» подключен к выходу элемента «4ИЛИ», при этом выход логического элемента «4И» подключен к входу блока управления выключателями.The specified technical result is achieved by the creation of a device for the fast switching on of the backup power supply, containing input switches of the main and backup power sources, a section switch, voltage measuring transformers on the buses of the main and backup sources, a current transformer at the input of the main power source, a starting device, the outputs of which are connected via the control unit to the input and section switches, the relay block of the maximum voltage, the input of which is connected with the output of the measuring voltage transformer of the backup power source, the undervoltage relay block, the input of which is connected to the voltage measuring transformers of the main power source, the relay blocks for determining the angle between the voltage vectors of the direct sequence of the main and backup power sources, the inputs of which are connected to the corresponding voltage measuring transformers of the main and redundant power supplies connected in such a way that the output of the unit is minimal voltages, together with three outputs of the blocks for determining the angle between the voltage vectors, are connected to the inputs of the 4OR logic element, the high-speed starting device is equipped with a blocking circuit consisting of a minimum voltage relay block, which is connected to the first input of the 4I logic element through the time delay element, blocks determining the direction of power in the input phases consists of a multiplier, the first input of which is connected to a measuring current transformer and simultaneously the input of the minimum of the current, the delay line connected between the output of the voltage measuring transformer and the second input of the multiplier, the accumulator-accumulator connected by its input to the output of the multiplier, the sign determination unit connected to the output of the accumulator-accumulator, the “2OR” element whose inputs are connected respectively to the output of the determination unit the minimum current and the sign determination unit, while the outputs of the “2OR” elements of each block are combined by the “3OR” element and connected to the fourth input of the “4I” element, while the third input The “4I” switch is connected to the output of the maximum voltage relay unit, the second input of the “4I” element is connected to the output of the “4И” element, while the output of the “4I” logic element is connected to the input of the switch control unit.
Переключают секцию шин с основного на резервный источник питания при изменении знака мощности хотя бы в одной фазе или уменьшении тока ввода любой фазы ниже заданного значения и одновременном уменьшении напряжения прямой последовательности шин основного источника питания ниже заданного значения или при увеличении угла между векторами напряжения прямой последовательности вводов больше заданного значения, в то время как линейные напряжения на резервном вводе превышают заданное значение. При этом, для достоверного определения направления мощности значения тока фазы умножают на задержанные на время Т значения линейного напряжения между двумя другими фазами этого же ввода, полученное значение интегрируют на интервале равном периоду промышленной частоты и определяют знак результата, при этом время задержки Т выбирается с учетом периода промышленной частоты и заданного угла максимальной чувствительности. Кроме того, для исключения ложных срабатываний и обнаружения неисправностей в измерительных цепях трансформаторов напряжения в алгоритм пускового устройства вводится функция блокирования, которая активируется в случае снижения на основном вводе одного или нескольких линейных напряжений ниже заданного значения и отсутствии условий для срабатывания пускового устройства в течение заданного интервала времени Т. После блокирования пусковое устройство находится в указанном состоянии до момента восстановления напряжений на основном вводе. Функция блокирования позволяет исключить ложное срабатывание пускового устройства при неисправностях в измерительных цепях трансформаторов напряжения, возникающих обычно из-за ошибочных действий обслуживающего персонала. Функция блокирования можно рассматривать как функцию самодиагностики, а также для выявления нештатных ситуаций в процессе работы пускового устройства.The bus section is switched from the main to the backup power source when the power sign changes at least in one phase or the input current of any phase decreases below the set value and the direct sequence voltage of the main power supply bus line decreases below the set value or when the angle between the input sequence voltage vectors increases more than the set value, while the line voltage at the backup input exceeds the set value. Moreover, to reliably determine the direction of power, the phase current values are multiplied by the line voltage values delayed by time T between two other phases of the same input, the obtained value is integrated over an interval equal to the period of the industrial frequency and the sign of the result is determined, while the delay time T is selected taking into account period of industrial frequency and a given angle of maximum sensitivity. In addition, to eliminate false alarms and detect malfunctions in the measuring circuits of voltage transformers, a blocking function is introduced into the trigger algorithm, which is activated if one or more line voltages drop below the specified value at the main input and there are no conditions for the trigger to trip within a specified interval time T. After blocking, the starting device is in the indicated state until the voltage is restored at the main voltage de. The blocking function eliminates the false triggering of the starting device in case of malfunctions in the measuring circuits of voltage transformers, which usually arise due to erroneous actions of the operating personnel. The blocking function can be considered as a function of self-diagnosis, as well as to identify abnormal situations during the operation of the starting device.
Сущность изобретения заключается в том, что за счет введения блока определения фазной мощности Рх, реализованного особым образом, алгоритм работы пускового устройства становится устойчивым в режимах близких коротких замыканий, когда напряжение прямой последовательности сильно искажено или пропадает вовсе. Согласно новому способу для определения фазной мощности используются отсчеты фазного тока Ik и задержанные на время Т отсчеты линейного напряжения между двумя другими фазами того же ввода Uk-m. Общее выражение для величина задержки Т выраженной в тактах частоты дискретизации m имеет вид:The essence of the invention lies in the fact that due to the introduction of the phase power determination unit Px, implemented in a special way, the operation algorithm of the starting device becomes stable in close short circuit modes, when the direct sequence voltage is strongly distorted or disappears altogether. According to the new method, phase current samples I k and line voltage samples delayed by time T between two other phases of the same input U km are used to determine the phase power. The general expression for the delay value T expressed in steps of the sampling frequency m has the form:
где М=[2, 3 … n] - количество периодовwhere M = [2, 3 ... n] is the number of periods
промышленной частоты;industrial frequency;
Fd - частота дискретизации;F d is the sampling frequency;
Fc - частота промышленной сети;F c is the frequency of the industrial network;
tms- задержка, эквивалентная повороту вектора мощностиt ms is the delay equivalent to the rotation of the power vector
на величину угла максимальной чувствительности ϕмч.the value of the maximum sensitivity angle ϕ mch .
Выражение для k-го значения результирующей мощности на выходе интегратора можно записать следующим образом:The expression for the kth value of the resulting power at the output of the integrator can be written as follows:
где Fd - частота дискретизации;where F d is the sampling frequency;
Fc - частота промышленной сети.F c is the frequency of the industrial network.
Таким образом, для полученных на каждом шаге значений мгновенных мощностей оценивается только знак, отрицательные значения которого разблокирует пусковое устройство.Thus, for the instantaneous power values obtained at each step, only the sign is evaluated, the negative values of which the starting device unlocks.
Для примера рассмотрим случай близкого короткого замыкания в питающей сети, когда линейные напряжения на выходе измерительного трансформатора сильно искажены или падают до уровня помех. В этом случае алгоритм пускового устройства сохраняет устойчивость в течение времени Т за счет использования выборок фазного напряжения из ближайшей предыстории или, другими словами, доаварийного режима. Для надежной работы пускового устройства время Т должно в 2-3 раза превышать собственное время срабатывания пускового устройства, которое на практике не превышает 20 мс. После срабатывания пускового устройства дальнейшее изменение напряжений на поврежденном вводе не отслеживается алгоритмом вплоть до вмешательства оперативного персонала или истечения времени задержки возврата к нормальному режиму (ВНР).As an example, we consider the case of a short circuit in the supply network, when the line voltage at the output of the measuring transformer is strongly distorted or falls to the level of interference. In this case, the trigger algorithm maintains stability over time T by using phase voltage samples from the nearest history or, in other words, pre-emergency mode. For reliable operation of the starting device, the time T should be 2-3 times longer than the own operating time of the starting device, which in practice does not exceed 20 ms. After the triggering device is triggered, a further change in the voltage at the damaged input is not monitored by the algorithm until the intervention of operational personnel or the expiration of the delay time for returning to normal mode (VNR).
Введение функции блокирования позволяет выявить ситуации, связанные с неисправностями цепей измерительных трансформаторов напряжения (ТН). Принцип определения неисправности основывается на том, что при снижении любого линейного напряжения ниже минимального значения и отсутствии разрешающего сигнала с блоков определения фазной мощности в течение интервала времени Т, пусковое устройство блокируется на время, пока напряжение не достигнет своего номинального значения. Заметим, что подобная ситуация также может возникнуть при близких КЗ на стороне потребителя, когда мощность не меняет своего направления и подпитывая место КЗ. В этом режиме пусковое устройство не срабатывает и блокируется через время Т ожидая селективного действия РЗА.The introduction of the blocking function allows you to identify situations associated with malfunctioning circuits of measuring voltage transformers (VT). The principle of determining the malfunction is based on the fact that when any linear voltage drops below the minimum value and there is no enable signal from the phase power detection units during the time interval T, the starting device is blocked for a while until the voltage reaches its rated value. Note that a similar situation can also occur with close faults on the consumer side, when the power does not change its direction and feeds the fault location. In this mode, the starting device does not work and is blocked after time T, waiting for the selective action of relay protection and automation devices.
Следует отметить, что способы работы блока определения фазной мощности и функция блокирования просты в реализации имеют высокое быстродействие, так как не используют в своей работе комплексные величины и тригонометрические функции.It should be noted that the methods of operation of the phase power determination unit and the blocking function are simple to implement and have high speed, since they do not use complex quantities and trigonometric functions in their work.
Сущность способа представлена на чертеже, где показана функциональная схема устройства быстродействующего включения резервного электропитания потребителей реализованная на базе микропроцессорного устройства и реализующая указанный способ.The essence of the method is presented in the drawing, which shows a functional diagram of a device for quickly turning on the backup power supply of consumers implemented on the basis of a microprocessor device and implementing the specified method.
Устройство содержит основной 1 и резервный 2 источники питания, вводные выключатели рабочих вводов 3 и 4, секционный выключатель 5, секции шин подстанции 6 и 7, трехфазный трансформатор тока 8 на вводе основного источников питания, трансформаторы напряжения 9, 10 на шинах основного и резервного источников питания, быстродействующее пусковое устройство (ПУ), блок управления выключателями 26. Быстродействующее пусковое устройство содержит: релейный блок минимального напряжения 11, элемент выдержки времени 12, релейные блоки определения угла между векторами прямой последовательности основного и резервного источников питания 13-15, релейный блок максимального напряжения 16, логический элемент «4ИЛИ» 17, логический элемент «4И» 18, блоки определения направления фазной мощности Р1-Р3, каждый из которых состоит из линии задержки 19, умножителя 20, сумматора-накопителя 21, блока определения знака 22, блока определения минимального тока 23, логического элемента «2ИЛИ» 24, выходы которых объединены логическим элементом «3ИЛИ» 25. Логический элемент «4И» объединяет своими входами инверсный выход элемента выдержки времени 12, выход логического элемента «4ИЛИ» 17, выход релейного блока максимального напряжения 16, выход логического элемента «3ИЛИ» 25.The device contains a primary 1 and a
Устройство быстродействующего включения резервного электропитания работает следующим образом.The device is a quick turn-on backup power operates as follows.
В исходном состоянии, когда отсутствуют повреждения на вводах питающей сети, вводные выключатели ВВ1, ВВ2 включены, секционный выключатель СВ отключен. В этом режиме мощность направлена от источников питания к шинам подстанции, напряжения на основном и резервных вводах близки к своим номинальным значениям, разность фаз между ними не превышает заданного значения, фазные токи выше минимальных значений, при этом на выходе релейного блока минимального напряжения присутствует лог. «0», на выходе релейного блока максимального напряжения присутствует лог. «1», на всех выходах релейных боков определения угла (13-15) присутствует лог. «0», на выходе всех блоков определения фазной мощности (Р1-Р3) присутствует лог. «0», при этом сигнал на выходе логического элемента 25 равен лог. «0», что в свою очередь блокирует работу пускового устройства.In the initial state, when there is no damage at the inputs of the supply network, the input switches BB1, BB2 are turned on, the section switch CB is off. In this mode, the power is directed from the power sources to the substation buses, the voltages at the main and standby inputs are close to their nominal values, the phase difference between them does not exceed the set value, phase currents are higher than the minimum values, while a log is present at the output of the relay block of the minimum voltage. "0", at the output of the relay block of the maximum voltage there is a log. “1”, a log is present at all outputs of the relay sides of determining the angle (13-15). "0", at the output of all phase power determination units (P1-P3) there is a log. "0", while the signal at the output of the
В исходном состоянии, при возникновении двух- или трехфазных замыканий в цепи основного источника питания, фазные токи получают фазовый сдвиг относительно своего исходного положения, что выражается в изменении текущего значения и знака фазной мощности. При изменении знака мощности с положительного значения на отрицательный на выходах элементов 22, 24, 25 появляется лог. «1», что приведет к разблокированию ПУ. Если в этом состоянии будет зафиксировано снижение напряжения прямой последовательности на основном вводе ниже минимального значения, что соответствует лог. «1» на выходе блока 11 или превышение угла между напряжениями прямой последовательности основного и резервного вводов больше максимального, что соответствует лог. «1» на выходе хотя бы одного из блоков 13-15 и напряжение прямой последовательности на резервном вводе выше заданного значения, что соответствует лог. «1» на выходе блока 16, то на выходах логических элементов 17, 18 появится значения лог. «1», что приведет к срабатыванию ПУ и переключению потребителей на резервный источник путем отключения выключателя 3 и включения секционного выключателя 5.In the initial state, when two or three-phase faults occur in the main power supply circuit, the phase currents receive a phase shift relative to their initial position, which is expressed in a change in the current value and the sign of the phase power. When the power sign changes from a positive value to a negative, a log appears at the outputs of
В исходном состоянии, при снижении одного или нескольких линейных напряжений основного ввода ниже минимального значения, на выходе релейного блока минимального напряжения появляется лог. «1» и, в случае обнаружения изменения знака мощности хотя бы в одном из блоков Р1-Р3, на выходе логического элемента «3ИЛИ» появляется разрешающий сигнал лог. «1», срабатывает пусковое устройство, отключается выключатель 3, включается секционный выключатель 5, при этом питание потребителей переключается на резервный источник. В случае когда факт изменения мощности в блоках Р1-Р3 не обнаружен за время Т, то данный режим работы расценивается как неисправность цепей напряжения ПУ, при этом на выходе элемента выдержки времени появляется блокирующий сигнал лог. «0» и ПУ блокируется до восстановления напряжения на измерительных цепях основного ввода.In the initial state, when one or several linear voltages of the main input decrease below the minimum value, a log appears at the output of the minimum voltage relay block. “1” and, if a change in the sign of power is detected in at least one of the blocks P1-P3, an enable signal log appears at the output of the “3OR” logic element. “1”, the starting device is triggered, the
В исходном состоянии, при снижении любого из фазных токов ниже заданного значения, на выходе соответствующего блока определения минимального тока 23 и далее на выходах логических элементов 24, 25 появляется разрешающий сигнал лог. «1», ПУ разблокируется, ожидая снижения напряжения на основном вводе или увеличения фазового угла между векторами прямой последовательности основного и резервного вводов. При возникновении любого из двух указанных выше условий ПУ срабатывает и питание потребителей переключается на резервный источник.In the initial state, when any of the phase currents falls below a predetermined value, an output log signal appears at the outputs of the corresponding unit for determining the minimum current 23 and then at the outputs of the
Способ быстродействующего включения резервного электропитания и устройство для его осуществления могут быть использованы для обнаружения нарушений электроснабжения потребителей при любых видах повреждений в питающей сети и секциях шин для осуществления быстрого переключения на резервный источник питания. При этом блокирующая функция позволяют своевременно выявить неисправности измерительных цепей напряжения в процессе работы, исключая ложные срабатывания пускового устройства.The quick-turn-on backup power supply method and the device for its implementation can be used to detect power supply disturbances for consumers with any type of damage in the mains and bus sections to quickly switch to the backup power source. At the same time, the blocking function allows timely detection of malfunctions of the voltage measuring circuits during operation, excluding false triggering of the starting device.
Использование способа и устройства быстродействующего включения резервного электропитания обеспечивает увеличение достоверности выявления аварийных режимов в цепях электроснабжения подстанции, исключение ложных срабатываний и уменьшение времени переключения потребителей на резервный источник.Using the method and device for the fast switching on of the backup power supply increases the reliability of identifying emergency conditions in the power supply circuits of the substation, eliminating false alarms and reducing the time that consumers switch to a backup source.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017110485A RU2662639C1 (en) | 2017-03-29 | 2017-03-29 | Method of the backup power supply fast switching on and device for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017110485A RU2662639C1 (en) | 2017-03-29 | 2017-03-29 | Method of the backup power supply fast switching on and device for its implementation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2662639C1 true RU2662639C1 (en) | 2018-07-26 |
Family
ID=62981610
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017110485A RU2662639C1 (en) | 2017-03-29 | 2017-03-29 | Method of the backup power supply fast switching on and device for its implementation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2662639C1 (en) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109412256A (en) * | 2018-11-23 | 2019-03-01 | 中煤鄂尔多斯能源化工有限公司 | A kind of in-put of spare power supply method and device |
CN110445251A (en) * | 2019-09-03 | 2019-11-12 | 威立雅(哈尔滨)热电有限公司 | Low-voltage Backup Power based on programmable controller automatically engages system |
RU2717236C1 (en) * | 2019-11-26 | 2020-03-19 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Method of fast switching on backup power supply and device for its implementation |
CN111211614A (en) * | 2020-03-18 | 2020-05-29 | 浩云科技股份有限公司 | Double-backup power supply switching system and method |
WO2024047064A1 (en) * | 2022-08-31 | 2024-03-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for power system having quick-switch apparatus, and apparatus |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2398338C1 (en) * | 2009-04-30 | 2010-08-27 | Владимир Анатольевич Жуков | Method for automatic load transfer (versions) and device for its realisation |
RU2447565C1 (en) * | 2011-02-17 | 2012-04-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВПО "НИУ МЭИ") | Method for automatic switching-on of backup supply for consumers and device for this method implementation |
WO2017001483A1 (en) * | 2015-06-29 | 2017-01-05 | Abb Schweiz Ag | Retrofit uninterruptable power supply |
-
2017
- 2017-03-29 RU RU2017110485A patent/RU2662639C1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2398338C1 (en) * | 2009-04-30 | 2010-08-27 | Владимир Анатольевич Жуков | Method for automatic load transfer (versions) and device for its realisation |
RU2447565C1 (en) * | 2011-02-17 | 2012-04-10 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВПО "НИУ МЭИ") | Method for automatic switching-on of backup supply for consumers and device for this method implementation |
WO2017001483A1 (en) * | 2015-06-29 | 2017-01-05 | Abb Schweiz Ag | Retrofit uninterruptable power supply |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109412256A (en) * | 2018-11-23 | 2019-03-01 | 中煤鄂尔多斯能源化工有限公司 | A kind of in-put of spare power supply method and device |
CN109412256B (en) * | 2018-11-23 | 2022-08-12 | 中煤鄂尔多斯能源化工有限公司 | Standby power supply switching method and device |
CN110445251A (en) * | 2019-09-03 | 2019-11-12 | 威立雅(哈尔滨)热电有限公司 | Low-voltage Backup Power based on programmable controller automatically engages system |
RU2717236C1 (en) * | 2019-11-26 | 2020-03-19 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "МЭИ" (ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ") | Method of fast switching on backup power supply and device for its implementation |
CN111211614A (en) * | 2020-03-18 | 2020-05-29 | 浩云科技股份有限公司 | Double-backup power supply switching system and method |
WO2024047064A1 (en) * | 2022-08-31 | 2024-03-07 | Siemens Aktiengesellschaft | Method for power system having quick-switch apparatus, and apparatus |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2662639C1 (en) | Method of the backup power supply fast switching on and device for its implementation | |
CA2614245C (en) | An apparatus and method for identifying a loss of a current transformer signal in a power system | |
Apostolov et al. | Superimposed components based sub-cycle protection of transmission lines | |
JP3184459B2 (en) | Power receiving protection device | |
RU157512U1 (en) | COMPLETE COMBINED RELAY PROTECTION AND AUTOMATION DEVICE ON AC VARIABLE CURRENT FOR CONNECTIONS OF 6-35 kV ELECTRICAL DISTRIBUTION DEVICE | |
CN111480275B (en) | Zero sequence current based differential protection for power transmission lines | |
RU2447565C1 (en) | Method for automatic switching-on of backup supply for consumers and device for this method implementation | |
US6426856B1 (en) | Method for monitoring a protective gear | |
Jose et al. | Integrated approach based third zone protection during stressed system conditions | |
US20070198985A1 (en) | Power system protection system | |
Venkatanagaraju et al. | Adaptive third-zone distance protection scheme for power system critical conditions | |
CA2664353A1 (en) | Apparatus, systems and methods for reliably detecting faults within a power distribution system | |
EP2654154A2 (en) | Power management and distribution system having a fault detection and isolation assembly and method | |
RU2432660C1 (en) | Method of automatic connection of reserve power supply to loads with high reliability along voltage circuits | |
KR102057201B1 (en) | Out of order discrimination apparatus and protective relay apparatus | |
Cuzner et al. | DC zonal electrical system fault isolation and reconfiguration | |
Hari et al. | Phasor measurement based fault detection and blocking/de-blocking of distance relay under power swing | |
CN114094553B (en) | Fault protection method, device and equipment of power transmission system and power transmission system | |
CN103296657A (en) | Single-phase grounding fault distance protection method for line overloaded and resistant to maloperation and high impedance | |
Affijulla et al. | A special protection scheme for transmission lines based on wide area monitoring system | |
RU165412U1 (en) | DEVICE OF ADAPTIVE MULTI-PARAMETER RESERVE PROTECTION OF TRANSFORMERS OF RESPONSE SUBSTATIONS OF THE AIR LINE | |
Vukolov et al. | Improvement of algorithms for voltage circuits fault detection in relay protection terminal of 6-35 kV electrical networks | |
RU2811565C1 (en) | Method for digital distance protection of power lines | |
RU2717236C1 (en) | Method of fast switching on backup power supply and device for its implementation | |
KR102127471B1 (en) | Total AI Backup Protection System for Substation |