RU2755661C1 - Multicontact switching system with six power contact groups connected in mixed circuit - Google Patents

Multicontact switching system with six power contact groups connected in mixed circuit Download PDF

Info

Publication number
RU2755661C1
RU2755661C1 RU2021107140A RU2021107140A RU2755661C1 RU 2755661 C1 RU2755661 C1 RU 2755661C1 RU 2021107140 A RU2021107140 A RU 2021107140A RU 2021107140 A RU2021107140 A RU 2021107140A RU 2755661 C1 RU2755661 C1 RU 2755661C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
control
remote control
switching
switching elements
contact
Prior art date
Application number
RU2021107140A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Александр Владимирович Виноградов
Алина Васильевна Виноградова
Александр Александрович Лансберг
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ» (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ» (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) filed Critical Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ» (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ)
Priority to RU2021107140A priority Critical patent/RU2755661C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2755661C1 publication Critical patent/RU2755661C1/en

Links

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
    • H02J13/00—Circuit arrangements for providing remote indication of network conditions, e.g. an instantaneous record of the open or closed condition of each circuitbreaker in the network; Circuit arrangements for providing remote control of switching means in a power distribution network, e.g. switching in and out of current consumers by using a pulse code signal carried by the network
    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/30—Systems integrating technologies related to power network operation and communication or information technologies for improving the carbon footprint of the management of residential or tertiary loads, i.e. smart grids as climate change mitigation technology in the buildings sector, including also the last stages of power distribution and the control, monitoring or operating management systems at local level
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02B90/20—Smart grids as enabling technology in buildings sector
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S10/00—Systems supporting electrical power generation, transmission or distribution
    • Y04S10/50—Systems or methods supporting the power network operation or management, involving a certain degree of interaction with the load-side end user applications
    • Y04S10/52—Outage or fault management, e.g. fault detection or location
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/12—Energy storage units, uninterruptible power supply [UPS] systems or standby or emergency generators, e.g. in the last power distribution stages
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y04—INFORMATION OR COMMUNICATION TECHNOLOGIES HAVING AN IMPACT ON OTHER TECHNOLOGY AREAS
    • Y04S—SYSTEMS INTEGRATING TECHNOLOGIES RELATED TO POWER NETWORK OPERATION, COMMUNICATION OR INFORMATION TECHNOLOGIES FOR IMPROVING THE ELECTRICAL POWER GENERATION, TRANSMISSION, DISTRIBUTION, MANAGEMENT OR USAGE, i.e. SMART GRIDS
    • Y04S20/00—Management or operation of end-user stationary applications or the last stages of power distribution; Controlling, monitoring or operating thereof
    • Y04S20/20—End-user application control systems
    • Y04S20/248—UPS systems or standby or emergency generators

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: invention relates to the field of electrical engineering, in particular to devices for sectioning and redundancy of power lines, and is intended for switching, protecting the electrical network and equipment of a multicontact switching system from emergency modes of operation and switching and atmospheric overvoltages, electricity metering, power quality control, quantity and time control disconnection of voltage in distribution electric networks of three-phase current. The effect is achieved by the presence in the multi-contact switching system with six power contact groups connected in a mixed circuit, three output switching elements of manual control, six switching elements of remote control, six control units for switching elements of remote control, a unit for receiving and transmitting data, a control unit for a multi-contact switching system, an uninterruptible power supply unit, three surge suppressors.
EFFECT: increasing reliability of the multicontact switching system, reducing the undersupply of electricity to consumers and increasing the reliability and efficiency of consumer power supply systems.
1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройствам секционирования и резервирования линий электропередачи, и предназначено для коммутации, защиты электрической сети от аварийных режимов работы и коммутационных и атмосферных перенапряжений, учета электроэнергии, контроля качества электроэнергии, контроля количества и времени отключения напряжения в распределительных электрических сетях трехфазного тока.The invention relates to the field of electrical engineering, in particular to devices for sectioning and redundancy of power lines, and is intended for switching, protecting the electrical network from emergency modes of operation and switching and atmospheric overvoltages, electricity metering, monitoring the quality of electricity, monitoring the amount and time of voltage outages in distribution electrical networks of three-phase current.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является мультиконтактная коммутационная система, имеющая независимое управление шестью силовыми контактными группами, соединенными по смешанной схеме, предназначенная для коммутации, защиты электрической сети, учета электроэнергии, контроля качества электроэнергии, контроля количества и времени отключения напряжения в распределительных электрических сетях трехфазного тока, включающая в себя выводные коммутационные элементы ручного управления, коммутационные элементы дистанционного управления, блоки управления коммутационными элементами дистанционного управления, блок управления мультиконтактной коммутационной системой, блок бесперебойного питания, блок передачи данных (патент РФ №2726856, МПК H02J 9/06, H02J 13/00. опубл. 16.07.2020, Бюл. №20).The closest in technical essence to the proposed invention is a multi-contact switching system having independent control of six power contact groups connected in a mixed circuit, designed for switching, protecting the electrical network, electricity metering, monitoring the quality of electricity, monitoring the amount and time of voltage outages in distribution electrical three-phase current networks, including output switching elements of manual control, switching elements of remote control, control units of switching elements of remote control, control unit of a multi-contact switching system, uninterruptible power supply unit, data transmission unit (RF patent No. 2726856, IPC H02J 9/06, H02J 13/00. Publ. 07/16/2020, bull. No. 20).

Недостатком известной мультиконтактной коммутационной системы для линий электропередачи 0,4 кВ является невозможность защиты элементов мультиконтактной коммутационной системы, установленных и подключенных к первой, второй и третьей силовым цепям, от коммутационных и атмосферных перенапряжений.The disadvantage of the known multi-contact switching system for 0.4 kV power lines is the impossibility of protecting the elements of the multi-contact switching system installed and connected to the first, second and third power circuits from switching and atmospheric overvoltages.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение функциональных возможностей и расширение области его применения для коммутации, защиты электрической сети и элементов мультиконтактной коммутационной системы от аварийных режимов работы и коммутационных и атмосферных перенапряжений, учета электроэнергии, контроля качества электроэнергии, контроля количества и времени отключения напряжения в распределительных сетях трехфазного тока с возможностью независимого управления шестью силовыми контактными группами, соединенными по мостовой схеме, для осуществления секционирования и резервирования трех силовых сетей (участков линий электропередачи).The objective of the present invention is to increase the functionality and expand the scope of its application for switching, protecting the electrical network and elements of a multicontact switching system from emergency modes of operation and switching and atmospheric overvoltages, electricity metering, power quality control, monitoring the amount and time of voltage outages in three-phase distribution networks. current with the possibility of independent control of six power contact groups, connected by a bridge circuit, for the implementation of sectioning and redundancy of three power networks (sections of power lines).

В результате использования предлагаемого изобретения появляется и возможность осуществлять функции коммутации, защиты электрической сети и элементов мультиконтактной коммутационной системы от аварийных режимов работы и коммутационных и атмосферных перенапряжений, учета электроэнергии, контроля качества электроэнергии, контроля напряжения в распределительных сетях трехфазного тока с возможностью независимого управления шестью силовыми контактными группами, соединенными по смешанной схеме, для осуществления секционирования и резервирования трех силовых сетей (участков линий электропередачи), обеспечения бесперебойного питания узлов мультиконтактной коммутационной системы от блока бесперебойного питания при отключении линий электропередачи 0,4 кВ за счет независимого управления контактными группами мультиконтактной коммутационной системы и контроля режимов ее работы и режимов сети, в которой она установлена, установки ограничителей перенапряжения и блока бесперебойного питания. Применение изобретения позволяет повысить надежность мультиконтактной коммутационной системы, уменьшить недоотпуск электроэнергии потребителям, сократить убытки энергоснабжающих организаций и, таким образом, повысить надежность и эффективность систем электроснабжения потребителей.As a result of using the proposed invention, it becomes possible to carry out the functions of switching, protecting the electrical network and elements of the multicontact switching system from emergency modes of operation and switching and atmospheric overvoltages, electricity metering, power quality control, voltage control in distribution networks of three-phase current with the possibility of independent control of six power contact groups, connected according to a mixed scheme, for the implementation of sectioning and redundancy of three power networks (sections of power lines), ensuring uninterrupted power supply of the nodes of the multi-contact switching system from the uninterruptible power supply unit when disconnecting 0.4 kV power lines due to the independent control of the contact groups of the multi-contact switching system and control of the modes of its operation and the modes of the network in which it is installed, installation of surge suppressors and an uninterruptible power supply. Application of the invention makes it possible to improve the reliability of the multicontact switching system, to reduce the undersupply of electricity to consumers, to reduce losses of power supply organizations and, thus, to increase the reliability and efficiency of power supply systems for consumers.

Вышеуказанный технический результат достигаются тем, что предлагаемая мультиконтактная коммутационная система с шестью силовыми контактными группами, соединенными по смешанной схеме, включающая в себя коммутационный элемент и блок управления и защиты, согласно изобретению, содержит шесть коммутационных элементов дистанционного управления, представляющих собой силовые контактные группы с независимым управлением, три коммутационных элемента ручного управления, шесть блоков управления коммутационными элементами дистанционного управления, блок приема и передачи данных, блок бесперебойного питания, блок управления мультиконтактной коммутационной системой, соединенные так, что три коммутационных элемента дистанционного управления соединены по схеме треугольник, три остальных коммутационных элемента дистанционного управления установлены каждый на одном из выходов соединения в треугольник, образованной первыми тремя коммутационными элементами дистанционного управления, установлены коммутационные элементы ручного управления по одному на выход, соединенные каждый с одним из коммутационных элементов дистанционного управления, установленным на соответствующем выходе схемы соединения в треугольник и с внешней силовой сетью, блоки управления коммутационными элементами дистанционного управления соединены каждый с соответствующим коммутационным элементом дистанционного управления и блоком управления мультиконтактной коммутационной системой, блок приема и передачи данных соединен с блоком управления мультиконтактной коммутационной системой и блоком бесперебойного питания, блок управления мультиконтактной коммутационной системой соединен с каждым из коммутационных элементов дистанционного управления и контролирует их положение, соединен с каждым из блоков управления коммутационными элементами дистанционного управления и осуществляет передачу команд на них включения и отключения соответствующего коммутационного элемента дистанционного управления, соединен с силовыми цепями мультиконтактной системы между всеми коммутационными элементами дистанционного и ручного управления и контролирует ток и напряжение в данных силовых цепях, осуществляет учет потребления электроэнергии в данных цепях и контроль качества электроэнергии в них, соединен с блоком передачи данных и осуществляет передачу в него данных о работе мультиконтактной коммутационной системе и получает с него команды управления коммутационными элементами дистанционного управления, соединен с блоком бесперебойного питания для получения питания при отключении напряжения во всех силовых цепях, блок бесперебойного питания соединен с блоком управления мультиконтактной коммутационной системой и блоком приема и передачи данных для обеспечения их питания, три ограничителя перенапряжения, соединенных с силовыми сетями на выводах мультиконтактной коммутационной системы и осуществляющих их защиту от перенапряжений.The above technical result is achieved by the fact that the proposed multi-contact switching system with six power contact groups connected in a mixed circuit, including a switching element and a control and protection unit, according to the invention, contains six remote control switching elements, which are power contact groups with independent control, three manual switching elements, six remote control switching elements, a data receiving and transmitting unit, an uninterruptible power supply unit, a multi-contact switching system control unit, connected so that three remote control switching elements are delta-connected, the other three switching elements remote control units are installed each at one of the outputs of the delta connection formed by the first three switching elements of the remote control; manual control elements, one per output, each connected to one of the remote control switching elements installed at the corresponding output of the delta connection circuit and to the external power network, the control units of the remote control switching elements are each connected to the corresponding remote control switching element and control unit multi-contact switching system, the data receiving and transmitting unit is connected to the control unit of the multi-contact switching system and the uninterruptible power supply unit, the multi-contact switching system control unit is connected to each of the remote control switching elements and monitors their position, is connected to each of the control units by the remote control switching elements and carries out the transmission of commands to them for switching on and off the corresponding switching element of remote control, connected to the power circuits of the multicont ktny system between all switching elements of remote and manual control and monitors the current and voltage in these power circuits, monitors the consumption of electricity in these circuits and controls the quality of electricity in them, is connected to the data transmission unit and transfers data to it about the operation of the multi-contact switching system and receives commands from it to control the switching elements of remote control, is connected to the uninterruptible power supply unit to receive power when the voltage is disconnected in all power circuits, the uninterruptible power supply unit is connected to the control unit of the multi-contact switching system and the unit for receiving and transmitting data to ensure their power supply, three limiters overvoltage connected to power networks at the terminals of the multicontact switching system and protecting them against overvoltage.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежом, на котором представлена структурная схема мультиконтактной коммутационной системы с шестью силовыми контактными группами, соединенными по смешанной схеме.The essence of the invention is illustrated by the drawing, which shows a block diagram of a multicontact switching system with six power contact groups connected in a mixed circuit.

Мультиконтактная коммутационная система с шестью силовыми контактными группами, соединенными по смешанной схеме, содержит первый выводной коммутационный элемент ручного управления (ВыКЭРУ 1), первый коммутационный элемент дистанционного управления (КЭДУ 2), второй коммутационный элемент дистанционного управления (КЭДУ 3), третий коммутационный элемент дистанционного управления (КЭДУ 4), четвертый коммутационный элемент дистанционного управления (КЭДУ 5), пятый коммутационный элемент дистанционного управления (КЭДУ 6), шестой коммутационный элемент дистанционного управления (КЭДУ 7), второй выводной коммутационный элемент ручного управления (ВыКЭРУ 8), третий выводной коммутационный элемент ручного управления (ВыКЭРУ 9), блок управления первым коммутационным элементом дистанционного управления (БУКЭДУ 10), блок управления вторым коммутационным элементом дистанционного управления (БУКЭДУ 11), блок управления третьим коммутационным элементом дистанционного управления (БУКЭДУ 12), блок управления четвертым коммутационным элементом дистанционного управления (БУКЭДУ 13), блок управления пятым коммутационным элементом дистанционного управления (БУКЭДУ 14), блок управления шестым коммутационным элементом дистанционного управления (БУКЭДУ 15), блок управления мультиконтактной коммутационной системой (БУМКС 16), блок приема и передачи данных (БПД 17), блок бесперебойного питания (ББП 18), первый ограничитель перенапряжения (ОПН 19), второй ограничитель перенапряжения (ОПН 20), третий ограничитель перенапряжения (ОПН 21).The multi-contact switching system with six power contact groups connected in a mixed circuit contains the first output switching element of manual control (VYKERU 1), the first switching element for remote control (KEDU 2), the second switching element for remote control (KEDU 3), the third switching element for remote control. control unit (KEDU 4), the fourth remote control switching element (KEDU 5), the fifth remote control switching element (KEDU 6), the sixth remote control switching element (KEDU 7), the second manual output switching element (VYKERU 8), the third output switching manual control element (VYKERU 9), control unit for the first remote control switching element (BUKEDU 10), control unit for the second remote control switching element (BUKEDU 11), control unit for the third remote control switching element (BUKEDU 12), control unit control unit for the fourth remote control switching element (BUKEDU 13), control unit for the fifth remote control switching element (BUKEDU 14), control unit for the sixth remote control switching element (BUKEDU 15), multi-contact switching system control unit (BUMKS 16), data reception and transmission unit (BPD 17), uninterruptible power supply unit (BPP 18), the first surge arrester (SPN 19), the second surge arrester (SPN 20), the third surge arrester (SPN 21).

КЭДУ 5, КЭДУ 6, КЭДУ 7 соединены по схеме треугольник. КЭДУ 2, КЭДУ 3, КЭДУ 4 установлены каждый на одном из выходов соединения в треугольник, образованного КЭДУ 5, КЭДУ 6, КЭДУ 7. ВыКЭРУ 1, ВыКЭРУ 8, ВыКЭРУ 9 установлены по одному на выходах между, соответственно КЭДУ 2, КЭДУ 3, КЭДУ 4 и внешней силовой сетью. БУКЭДУ 10, БУКЭДУ 11, БУКЭДУ 12, БУКЭДУ 13, БУКЭДУ 14, БУКЭДУ 15 соединены, соответственно с КЭДУ 2, КЭДУ 3, КЭДУ 4, КЭДУ 5, КЭДУ 6, КЭДУ 7и каждый с БУМКС 16. БПД 17 соединен с БУМКС 16 и с ББП 18. БУМКС 16 соединен с КЭДУ 2, с КЭДУ 3, с КЭДУ 4, с КЭДУ 5, с КЭДУ 6, с КЭДУ 7, с ВыКЭРУ 1, с ВыКЭРУ 8, с ВыКЭРУ 9, соединен с БУКЭДУ 10, с БУКЭДУ 11, с БУКЭДУ 12, с БУКЭДУ 13, с БУКЭДУ 14, с БУКЭДУ 15, соединен с силовыми цепями мультиконтактной системы между всеми коммутационными элементами дистанционного и ручного управления, соединен с БПД 17, соединен с ББП 18. ББП 18 соединен с БУМКС 16 и с БПД 17. ОПН 19 соединен с первой силовой цепью до ВыКЭРУ 1 на первом выводе мультиконтактной коммутационной системы. ОПН 20 соединен со второй силовой цепью до ВыКЭРУ 6 на втором выводе мультиконтактной коммутационной системы. ОПН 21 соединен с третьей силовой цепью до ВыКЭРУ 7 на третьем выводе мультиконтактной коммутационной системы.KEDU 5, KEDU 6, KEDU 7 are delta-connected. KEDU 2, KEDU 3, KEDU 4 are each installed at one of the outputs of the delta connection formed by KEDU 5, KEDU 6, KEDU 7. VyKERU 1, VYKERU 8, VYKERU 9 are installed one at the outputs between, respectively, KEDU 2, KEDU 3, KEDU 4 and an external power network. BUKEDU 10, BUKEDU 11, BUKEDU 12, BUKEDU 13, BUKEDU 14, BUKEDU 15 are connected, respectively, to KEDU 2, KEDU 3, KEDU 4, KEDU 5, KEDU 6, KEDU 7 and each with BUMKS 16. BPD 17 is connected to BUMKS 16 and with BBP 18. BUMKS 16 is connected with KEDU 2, with KEDU 3, with KEDU 4, with KEDU 5, with KEDU 6, with KEDU 7, with VYKERU 1, with VYKERU 8, with VYKERU 9, connected with BUKEDU 10, with BUKEDU 11, with BUKEDU 12, with BUKEDU 13, with BUKEDU 14, with BUKEDU 15, connected to the power circuits of the multi-contact system between all switching elements of remote and manual control, connected to BPD 17, connected to BPU 18. BPU 18 is connected to BUMKS 16 and with BPD 17. The surge arrester 19 is connected to the first power circuit to VYKERU 1 at the first output of the multi-contact switching system. Surge arrester 20 is connected to the second power circuit to VYKERU 6 at the second output of the multi-contact switching system. Surge arrester 21 is connected to the third power circuit to VYKERU 7 at the third output of the multicontact switching system.

Устройство работает следующим образом.The device works as follows.

Подача напряжения на силовые цепи мультиконтактной коммутационной системы осуществляется с помощью выводных коммутационных элементов ручного управления (ВыКЭРУ 1, ВыКЭРУ 8, ВыКЭРУ 9), установленных на выводах устройства. В нормальном режиме все выводные коммутационные элементы ручного управления включены. Их отключение и включение производится вручную. Блок управления мультиконтактной коммутационной системой (БУМКС 16) контролирует ток, напряжение в каждой из силовых цепей устройства и во внешних силовых сетях, к которым подключено устройство и осуществляет независимое управление каждым коммутационным элементом дистанционного управления (КЭДУ 2, КЭДУ 3, КЭДУ 4, КЭДУ 5, КЭДУ 6, КЭДУ 7) с помощью команд включения и отключения, передаваемых им на соответствующие блоки управления первым, вторым, третьим, четвертым, пятым и шестым коммутационными элементами дистанционного управления (БУКЭДУ 10, БУКЭДУ 11, БУКЭДУ 12, БУКЭДУ 13, БУКЭДУ 14, БУКЭДУ 15). Команды управления могут поступать на БУМКС 16 дистанционно с помощью блока приема и передачи данных БПД 17 или с помощью команд, вводимых на месте. Также команды могут формироваться автоматически при получении БУМКС 16 информации о изменении тока и напряжения в контролируемых им силовых цепях, например, при коротком замыкании или исчезновении напряжения в одной из цепей внутри устройства или во внешней сети. Эти команды формируются в соответствии с заложенными в БУМКС 16 алгоритмами работы. Также БУМКС 16 производит технический учет потребления электроэнергии в каждой силовой цепи, контролирует качество электроэнергии в данных силовых цепях. Блок приема и передачи данных БПД 17 осуществляет прием команд управления, поступающих дистанционно тем или иным способом, например через каналы связи, через силовую сеть), передает эти команды на БУМКС 16. Также БПД 17 выполняет функцию передачи данных от БУМКС 16 о режимах работы, состоянии коммутационных элементов МКС, потребленной электроэнергии и другую предусмотренную алгоритмами работы БУМКС 16 и БПД 17 информацию. Блок бесперебойного питания ББП 18 осуществляет питание БУМКС 16 и БПД 17 как от силовых сетей, так и от содержащегося в нем независимого источника питания, например, аккумулятора, конденсатора или другого источника. При возникновении в первой силовой цепи коммутационных или атмосферных перенапряжений первый ограничитель перенапряжения ОПН 19 обеспечивает снижение перенапряжения до уровня, безопасного для защищаемой линии электропередачи 0,4 кВ и оборудования мультиконтактной коммутационной системы. При возникновении во второй силовой цепи коммутационных или атмосферных перенапряжений второй ограничитель перенапряжения ОПН 20 обеспечивает снижение перенапряжения до уровня, безопасного для защищаемой линии электропередачи 0,4 кВ и оборудования мультиконтактной коммутационной системы. При возникновении в третьей силовой цепи коммутационных или атмосферных перенапряжений третий ограничитель перенапряжения ОПН 21 обеспечивает снижение перенапряжения до уровня, безопасного для защищаемой линии электропередачи 0,4 кВ и оборудования мультиконтактной коммутационной системы.The voltage is supplied to the power circuits of the multi-contact switching system using manual output switching elements (VYKERU 1, VYKERU 8, VYKERU 9) installed on the device terminals. In normal operation, all outgoing manual switching elements are on. Disabling and enabling them is done manually. The multi-contact switching system control unit (BUMKS 16) monitors the current, voltage in each of the power circuits of the device and in external power networks to which the device is connected and independently controls each remote control switching element (KEDU 2, KEDU 3, KEDU 4, KEDU 5 , KEDU 6, KEDU 7) with the help of on and off commands transmitted by them to the corresponding control units by the first, second, third, fourth, fifth and sixth remote control switching elements (BUKEDU 10, BUKEDU 11, BUKEDU 12, BUKEDU 13, BUKEDU 14 , BUKEDU 15). Control commands can be sent to the BUMKS 16 remotely using the data reception and transmission unit BPD 17 or using commands entered on the spot. Also, commands can be generated automatically when the BUMKS 16 receives information about changes in current and voltage in the power circuits monitored by it, for example, in the event of a short circuit or loss of voltage in one of the circuits inside the device or in the external network. These commands are formed in accordance with the 16 operating algorithms laid down in the BUMKS. Also BUMKS 16 makes technical metering of electricity consumption in each power circuit, monitors the quality of electricity in these power circuits. The unit for receiving and transmitting data BPD 17 receives control commands received remotely in one way or another, for example, through communication channels, through a power network), transmits these commands to BUMKS 16. Also, BPD 17 performs the function of transmitting data from BUMKS 16 about operating modes, the state of the switching elements of the ISS, the consumed electricity and other information provided by the algorithms for the operation of BUMKS 16 and BPD 17. The uninterruptible power supply unit ББП 18 supplies power to BUMKS 16 and BPD 17 both from power networks and from an independent power source contained in it, for example, a battery, a capacitor or other source. When a switching or atmospheric overvoltage occurs in the first power circuit, the first surge arrester of the arrester 19 ensures that the overvoltage is reduced to a level that is safe for the 0.4 kV power transmission line to be protected and the equipment of the multi-contact switching system. When a switching or atmospheric overvoltage occurs in the second power circuit, the second overvoltage arrester of the arrester 20 ensures that the overvoltage is reduced to a level that is safe for the protected power line of 0.4 kV and the equipment of the multi-contact switching system. When a switching or atmospheric overvoltage occurs in the third power circuit, the third surge arrester of the arrester 21 ensures that the overvoltage is reduced to a level that is safe for the 0.4 kV power transmission line to be protected and the equipment of the multi-contact switching system.

Силовые контактные группы (коммутационные элементы дистанционного управления) МКС могут принимать включенное и отключенное положение в зависимости от поступивших команд, благодаря чему формируются следующие состояния МКС, показанные в таблице состояний (Формирование таблицы состояний МКС производится следующим образом. Состояние контактных групп маркируется как 0-разомкнуто (отключено), 1- замкнуто (включено). В зависимости от состояния контактных групп формируется буквенный и двоичный код состояния МКС, так же указываются соединения между выводами МКС, точками соединения контактов).Power contact groups (remote control switching elements) of the ISS can take on and off positions depending on the commands received, due to which the following ISS states are formed, shown in the state table (Formation of the ISS state table is performed as follows. The state of the contact groups is marked as 0-open (disabled), 1- closed (enabled) Depending on the state of the contact groups, an alphabetic and binary code of the MKS state is formed, as well as the connections between the MKS pins, the connection points of the contacts).

Таблица состояний контактных групп мультиконтактной коммутационной системы с шестью силовыми контактными группами, соединенными по смешанной схемеTable of states of contact groups of a multicontact switching system with six power contact groups connected in a mixed circuit

Код ситуацииSituation code №контактаContact number Примечание (соединение выводов)Note (pin connection) К
Э
Д
У
2TO
NS
D
Have
2 К
Э
Д
У
3TO
NS
D
Have
3 К
Э
Д
У
4TO
NS
D
Have
4 К
Э
Д
У
5TO
NS
D
Have
5 К
Э
Д
У
6TO
NS
D
Have
6 К
Э
Д
У
7TO
NS
D
Have
7 АA 00 00 00 00 00 00 НетNo ВV 11 00 00 00 00 00 B1-V1B1-V1 СWITH 11 11 00 00 00 00 B1-V1, B2-V2B1-V1, B2-V2 ДD 11 11 11 00 00 00 B1-V1, B2-V2, B3-V3B1-V1, B2-V2, B3-V3 ЕE 11 11 11 11 00 00 В1-V1-V2-В2, B3-V3B1-V1-V2-B2, B3-V3 FF 11 11 11 00 11 00 В2-V2-V3-В3, B1-V1B2-V2-V3-B3, B1-V1 GG 11 11 11 00 00 11 В1-V1-V3-В3, B2-V2B1-V1-V3-B3, B2-V2 HH 11 11 11 11 11 00 В1-V1-V2-В2-V2-V3-В3В1-V1-V2-В2-V2-V3-В3 II 11 11 11 11 00 11 В2-V2-V1-В1-V1-V3-В3B2-V2-V1-B1-V1-V3-B3 JJ 11 11 11 00 11 11 В2-V2-V3-В3-V3-V1-В1B2-V2-V3-B3-V3-V1-B1 КTO 11 11 00 11 11 11 В1-V1-V2-В2-V2-V3-V1-B1B1-V1-V2-B2-V2-V3-V1-B1 LL 11 00 11 11 11 11 В1-V1-V3-В3-V3-V2-V1-B1B1-V1-V3-B3-V3-V2-V1-B1 МM 00 11 11 11 11 11 В2-V2-V3-В3-V3-V1-V2-B2B2-V2-V3-B3-V3-V1-V2-B2 NN 00 00 11 11 11 11 B3-V3-V1-V2B3-V3-V1-V2 ОO 11 00 00 11 11 11 B1-V1-V2-V3B1-V1-V2-V3 РR 00 11 00 11 11 11 B2-V2-V3-V1B2-V2-V3-V1 QQ 00 00 00 11 11 11 V1-V2-V3V1-V2-V3 RR 11 11 11 11 11 11 В1-V1-V2-В2-V2-V3-В3-V3-V1-B1B1-V1-V2-B2-V2-V3-B3-V3-V1-B1 SS 11 11 00 11 00 00 B1-V1-V2-B2B1-V1-V2-B2 TT 11 00 11 00 00 11 B1-V1-V3-B3B1-V1-V3-B3 UU 00 11 11 00 11 00 B2-V2-V3-B3B2-V2-V3-B3

Предлагаемое устройство позволяет осуществить коммутацию и защиту линий электропередачи и оборудования мультиконтактной коммутационной системы от аварийных режимов работы и коммутационных и атмосферных перенапряжений, учет электроэнергии, контроль качества электроэнергии, контроль напряжения одновременно в трех силовых сетях. При исчезновении напряжения в одной из силовых сетей и появлении его в другой устройство позволяет осуществлять функции автоматического включения резерва путем включения соответствующих КЭДУ. Также устройство позволяет секционировать электрическую сеть посредством ее деления на участки путем отключения соответствующих силовых контактных групп при повреждениях в силовых сетях, подключенных к мультиконтактной коммутационной системе. Его применение предотвращает развитие аварийной ситуации и позволяет уменьшить недоотпуск электроэнергии потребителям, сократить убытки энергоснабжающих организаций и, таким образом, повысить надежность и эффективность систем электроснабжения потребителей. При этом надежность и функциональность устройства выше, чем у прототипа за счет обеспечения бесперебойного питания узлов мультиконтактной коммутационной системы путем включения в ее схему блока бесперебойного питания, а также упрощения схемы устройства за счет выполнения большинства функций одним блоком управления мультиконтактной коммутационной системой, за счет защиты от коммутационных и атмосферных перенапряжений.The proposed device allows switching and protection of power lines and equipment of a multicontact switching system from emergency modes of operation and switching and atmospheric overvoltages, electricity metering, power quality control, voltage control in three power networks simultaneously. When the voltage disappears in one of the power networks and appears in the other, the device allows the automatic switching on of the reserve by switching on the corresponding KEDU. Also, the device allows you to section the electrical network by dividing it into sections by disconnecting the corresponding power contact groups in case of damage in power networks connected to a multi-contact switching system. Its application prevents the development of an emergency and allows to reduce the undersupply of electricity to consumers, to reduce losses of energy supplying organizations and, thus, to increase the reliability and efficiency of consumer power supply systems. At the same time, the reliability and functionality of the device is higher than that of the prototype due to the provision of uninterruptible power supply to the nodes of the multi-contact switching system by including an uninterruptible power supply unit in its circuit, as well as simplifying the device circuit by performing most of the functions with one control unit of the multi-contact switching system, due to protection against switching and atmospheric overvoltage.

Claims (1)

Мультиконтактная коммутационная система с шестью силовыми контактными группами, соединёнными по смешанной схеме, включающая в себя коммутационный элемент и блок управления и защиты, отличающаяся тем, что содержит шесть коммутационных элементов дистанционного управления, представляющих собой силовые контактные группы с независимым управлением, три коммутационных элемента ручного управления, шесть блоков управления коммутационными элементами дистанционного управления, блок приема и передачи данных, блок бесперебойного питания, блок управления мультиконтактной коммутационной системой, соединённые так, что три коммутационных элемента дистанционного управления соединены по схеме треугольник, три остальных коммутационных элемента дистанционного управления установлены каждый на одном из выходов соединения в треугольник, образованный первыми тремя коммутационными элементами дистанционного управления, установлены коммутационные элементы ручного управления по одному на выход, соединённые каждый с одним из коммутационных элементов дистанционного управления, установленным на соответствующем выходе схемы соединения в треугольник и с внешней силовой сетью, блоки управления коммутационными элементами дистанционного управления соединены каждый с соответствующим коммутационным элементом дистанционного управления и блоком управления мультиконтактной коммутационной системой, блок приёма и передачи данных соединён с блоком управления мультиконтактной коммутационной системой и блоком бесперебойного питания, блок управления мультиконтактной коммутационной системой соединён с каждым из коммутационных элементов дистанционного управления и контролирует их положение, соединён с каждым из блоков управления коммутационными элементами дистанционного управления и осуществляет передачу команд на них включения и отключения соответствующего коммутационного элемента дистанционного управления, соединён с силовыми цепями мультиконтактной системы между всеми коммутационными элементами дистанционного и ручного управления и контролирует ток и напряжение в данных силовых цепях, осуществляет учёт потребления электроэнергии в данных цепях и контроль качества электроэнергии в них, соединён с блоком передачи данных, осуществляет передачу в него данных о работе мультиконтактной коммутационной системы и получает с него команды управления коммутационными элементами дистанционного управления, соединён с блоком бесперебойного питания для получения питания при отключении напряжения во всех силовых цепях, блок бесперебойного питания соединён с блоком управления мультиконтактной коммутационной системой и блоком приёма и передачи данных для обеспечения их питания, три ограничителя перенапряжения, соединённых с силовыми сетями на выводах мультиконтактной коммутационной системы и осуществляющих их защиту от перенапряжений.Multi-contact switching system with six power contact groups connected in a mixed circuit, including a switching element and a control and protection unit, characterized in that it contains six remote control switching elements, which are power contact groups with independent control, three manual switching elements , six control units for remote control switching elements, a data reception and transmission unit, an uninterruptible power supply unit, a multi-contact switching system control unit, connected so that three remote control switching elements are delta-connected, the other three remote control switching elements are each installed on one of the connection outputs in a triangle formed by the first three remote control switching elements, manual control switching elements are installed, one per output, each connected with one of the remote control switching elements installed at the corresponding output of the delta connection circuit and with an external power network, the control units of the remote control switching elements are each connected to the corresponding remote control switching element and the multi-contact switching system control unit, the data reception and transmission unit is connected to the control unit of the multi-contact switching system and the uninterruptible power supply unit, the control unit of the multi-contact switching system is connected to each of the remote control switching elements and monitors their position, is connected to each of the control units by the remote control switching elements and transmits commands to them to turn on and off the corresponding switching element remote control, connected to the power circuits of the multi-contact system between all switching elements of the remote and manual control and monitors the current and voltage in these power circuits, monitors the consumption of electricity in these circuits and controls the quality of electricity in them, is connected to the data transmission unit, transfers data to it about the operation of the multi-contact switching system and receives commands for controlling the switching elements from it remote control, connected to the uninterruptible power supply unit to receive power when the voltage is cut off in all power circuits, the uninterruptible power supply unit is connected to the control unit of the multi-contact switching system and the data reception and transmission unit to provide their power supply, three surge suppressors connected to power networks at the terminals multi-contact switching system and overvoltage protection.
RU2021107140A 2021-03-18 2021-03-18 Multicontact switching system with six power contact groups connected in mixed circuit RU2755661C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021107140A RU2755661C1 (en) 2021-03-18 2021-03-18 Multicontact switching system with six power contact groups connected in mixed circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021107140A RU2755661C1 (en) 2021-03-18 2021-03-18 Multicontact switching system with six power contact groups connected in mixed circuit

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2755661C1 true RU2755661C1 (en) 2021-09-20

Family

ID=77745741

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2021107140A RU2755661C1 (en) 2021-03-18 2021-03-18 Multicontact switching system with six power contact groups connected in mixed circuit

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2755661C1 (en)

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU326679A1 (en) *
JPH06233459A (en) * 1993-02-05 1994-08-19 Hitachi Ltd Power system protective system
WO2007064837A2 (en) * 2005-11-30 2007-06-07 Electric Power Research Institute, Inc. A multifunction hybrid solid-state switchgear
RU154342U1 (en) * 2014-10-07 2015-08-20 Людмила Николаевна Дрогайлова OPEN DISTRIBUTION DEVICE OF SUBSTATION
CN109390941A (en) * 2018-12-21 2019-02-26 重庆樱花能源科技有限公司 A kind of electric power distribution system for distributing-supplying-energy system
RU2707386C1 (en) * 2018-12-12 2019-11-26 Общество с ограниченной ответственностью "ТРИНИТИ ИНЖИНИРИНГ" (ООО "ТРИНИТИ ИНЖИНИРИНГ") Intelligent device for remote partition of overhead transmission lines
RU2726856C1 (en) * 2020-02-05 2020-07-16 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Multi-contact switching system having independent control of six power contact groups connected in a mixed circuit

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU326679A1 (en) *
JPH06233459A (en) * 1993-02-05 1994-08-19 Hitachi Ltd Power system protective system
WO2007064837A2 (en) * 2005-11-30 2007-06-07 Electric Power Research Institute, Inc. A multifunction hybrid solid-state switchgear
RU154342U1 (en) * 2014-10-07 2015-08-20 Людмила Николаевна Дрогайлова OPEN DISTRIBUTION DEVICE OF SUBSTATION
RU2707386C1 (en) * 2018-12-12 2019-11-26 Общество с ограниченной ответственностью "ТРИНИТИ ИНЖИНИРИНГ" (ООО "ТРИНИТИ ИНЖИНИРИНГ") Intelligent device for remote partition of overhead transmission lines
CN109390941A (en) * 2018-12-21 2019-02-26 重庆樱花能源科技有限公司 A kind of electric power distribution system for distributing-supplying-energy system
RU2726856C1 (en) * 2020-02-05 2020-07-16 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Федеральный научный агроинженерный центр ВИМ" (ФГБНУ ФНАЦ ВИМ) Multi-contact switching system having independent control of six power contact groups connected in a mixed circuit

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11139650B1 (en) Primary node of seafloor observatory network based on constant current power supply
US6747368B2 (en) Wireless control of power transfer switches for electrical load management
US6476519B1 (en) Power back-up unit with low voltage disconnects that provide load shedding
US9853491B2 (en) Battery protection device and method for DC power supply
EP1865702B1 (en) A long-distance powering system for communication system
KR20220022428A (en) Battery module control apparatus and method, power source device and system, computer-readable storage medium, and computer program
RU2736542C1 (en) Sectionalization point up to 1 kv combined with metering station of electric power and control of electric power quality, control of quantity and time of voltage disconnection
RU2726852C1 (en) Multi-contact switching system having independent control of four power contact groups having common connection point
RU2726855C1 (en) Multicontact switching system having independent control of four power contact groups connected in bridge circuit
RU2755942C1 (en) Multicontact switching system with four power contact groups connected to a common point
CN202978399U (en) Branch unit
RU2755656C1 (en) Multicontact switching system with three power contact groups and dc link
RU2755661C1 (en) Multicontact switching system with six power contact groups connected in mixed circuit
RU2726856C1 (en) Multi-contact switching system having independent control of six power contact groups connected in a mixed circuit
RU2726644C1 (en) Multicontact switching system having independent control of eight power contact groups connected in a mixed circuit
RU2755528C1 (en) Multi-contact switching system with eight power contact groups connected in a mixed circuit
RU2739065C1 (en) Partition and backup station up to 1 kv with three power contact groups and four terminals
RU2733217C1 (en) Multicontact switching system having independent control of three power contact groups connected in bridge circuit
RU2737965C1 (en) Multicontact switching system with three power contact groups connected to one common point, and four outputs
US20060146464A1 (en) Overvoltage protection device
RU2755156C1 (en) Multi-contact switching system with four power contact groups connected in a bridge circuit
RU2755659C1 (en) Multicontact switching system with three power contact groups connected by bridge circuit
RU2755660C1 (en) Four-pin multicontact switching system with independent control of three power contact groups
RU2755658C1 (en) Multicontact switching system with three power contact groups connected to a common point
RU2769110C1 (en) Multi-contact switching system with four power contacts and dc link