RU2769971C1

RU2769971C1 - Vacuum recloser

Info

Publication number: RU2769971C1
Application number: RU2020143743A
Authority: RU
Inventors: Евгений Валерьевич Букреев; Сергей Алексеевич Сидоренко; Александр Игоревич Кабаков; Илья Вячеславович Рогатко
Original assignee: Акционерное общество "Радио и Микроэлектроника"
Priority date: 2020-12-28
Filing date: 2020-12-28
Publication date: 2022-04-12

Abstract

FIELD: electrical engineering.SUBSTANCE: invention relates to the field of electrical engineering, namely to devices intended for switching (realization of modes of automatic disconnection, automatic reclosing, sectioning, and so forth) of overhead power transmission lines of medium voltage. This is achieved by the fact that the vacuum recloser consists of a switching module with vacuum chambers and current leads, which is enclosed in continuous insulation, auxiliary transformers, a control cabinet, which includes a control unit, power supply, relay protection and automation unit, channel-forming device, data collection and transmission device, wherein it contains three combined current and voltage meters, and said data acquisition and transmission device consists of a control module, a digital signal measurement unit, a counter and a communication module in the form of two RS-485 units, a global positioning system (GPS (1PPS)) and a GSM modem.EFFECT: creation of compact recloser with high speed of data processing.1 cl, 2 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к области электротехники, а именно к устройствам, предназначенным для коммутации (реализации режимов автоматического отключения, автоматического повторного включения, секционирования и т.д.) воздушных линий электропередач среднего напряжения.The present invention relates to the field of electrical engineering, namely to devices designed for switching (implementation of automatic shutdown modes, automatic reclosing, sectioning, etc.) of medium voltage overhead power lines.

Известен вакуумный реклоузер (полезная модель №102840, «Реклоузер» от 27.10.2010 г.), который содержит: заключенный в корпус из твердой изоляции коммутационный модуль с вакуумной камерой, содержащей неподвижный и подвижный контакты, токовый вывод, соединенный электрически с подвижным контактом, и измеритель тока.Known vacuum recloser (useful model No. 102840, "Recloser" dated 27.10.2010), which contains: a switching module enclosed in a solid insulation housing with a vacuum chamber containing fixed and movable contacts, a current output connected electrically to a movable contact, and a current meter.

Недостатком аналога является использование в конструкции аналогового измерителя в виде трансформатора тока, что приводит к снижению скорости обработки данных.The disadvantage of the analog is the use of an analog meter in the form of a current transformer in the design, which leads to a decrease in the data processing speed.

Прототипом предлагаемого изобретения принят вакуумный реклоузер (патент №2142187, «Реклоузер (автоматический выключатель воздушных линий) серии TEL» от 27.11.1999 г.), он содержит: модуль коммутационный с вакуумными камерами, токовыми выводами и тремя измерителями тока и шестью измерителями напряжения, который заключен в сплошную изоляцию, поверх которой располагается защитный корпус, нижняя часть которого выполнена из пуленепробиваемого, атмосферостойкого стекла, трансформаторы собственных нужд, шкаф управления, в состав которого входит блок управления, источник питания, блок релейной защиты и автоматики, каналообразующее устройство, устройство сбора и передачи данных, состоящий из модуля управления, блока измерений аналоговых сигналов, модуля управления и модуля связи.The prototype of the proposed invention adopted a vacuum recloser (patent No. 2142187, "Recloser (circuit breaker of overhead lines) of the TEL series" dated 11/27/1999), it contains: a switching module with vacuum chambers, current outputs and three current meters and six voltage meters, which is enclosed in continuous insulation, on top of which there is a protective housing, the lower part of which is made of bulletproof, weather-resistant glass, auxiliary transformers, a control cabinet, which includes a control unit, a power source, a relay protection and automation unit, a channel-forming device, a collection device and data transmission, consisting of a control module, a block for measuring analog signals, a control module and a communication module.

Однако прототип имеет следующие недостатки: использование аналогового измерителя в виде трансформатора тока и напряжений и то, что сбор данных и коммерческий учет выполняют разные устройства, находящиеся в шкафу управления, все это приводит к усложнению устройства в целом и, как следствие, к снижению скорости обработки данных.However, the prototype has the following disadvantages: the use of an analog meter in the form of a current and voltage transformer and the fact that data collection and commercial accounting are performed by different devices located in the control cabinet, all this leads to the complication of the device as a whole and, as a result, to a decrease in processing speed data.

Задачей (технический результат) предлагаемого изобретения является создание компактного реклоузера с высокой скоростью обработки данных.The objective (technical result) of the invention is to create a compact recloser with high data processing speed.

Поставленная задача достигается тем, что вакуумный реклоузер состоит из модуля коммутационного с вакуумными камерами и токовыми выводами, который заключен в сплошную изоляцию, трансформаторов собственных нужд, шкафа управления, в состав которого входит блок управления, источник питания, блок релейной защиты и автоматики, каналообразующее устройство, устройство сбора и передачи данных, при этом он содержит три комбинированных измерителя тока и напряжения, а указанное устройство сбора и передачи данных состоит из модуля управления, блока измерений цифровых сигналов, счетчика и модуля связи в виде двух блоков RS-485, глобальной системы позиционирования (GPS (1PPS)) и GSM-модема.The task is achieved by the fact that the vacuum recloser consists of a switching module with vacuum chambers and current leads, which is enclosed in solid insulation, auxiliary transformers, a control cabinet, which includes a control unit, a power source, a relay protection and automation unit, a channel-forming device , a data acquisition and transmission device, while it contains three combined current and voltage meters, and the specified data collection and transmission device consists of a control module, a digital signal measurement unit, a counter and a communication module in the form of two RS-485 blocks, a global positioning system (GPS (1PPS)) and GSM modem.

На Фиг. 1 представлена функциональная схема предлагаемого реклоузера.On FIG. 1 shows a functional diagram of the proposed recloser.

На Фиг. 2 представлена функциональная схема устройства сбора и передачи данных.On FIG. 2 shows a functional diagram of the device for collecting and transmitting data.

Предлагаемый реклоузер содержит (Фиг. 1) содержит: 1 - комбинированные измерители тока и напряжений, 2 - модуль коммутационный, 3 - трансформатор собственный нужд, 4 - шкаф управления, 5 - устройство сбора и передачи данных, 6 - блок управления, 7 -источник питания, 8 - блок релейной защиты и автоматики, 9 - каналообразующее устройство, 10 - автоматизированная система коммерческого учета электроэнергии, 11 - автоматизированная система управления технологическим процессом.The proposed recloser contains (Fig. 1) contains: 1 - combined current and voltage meters, 2 - switching module, 3 - auxiliary transformer, 4 - control cabinet, 5 - data acquisition and transmission device, 6 - control unit, 7 - source power supply, 8 - relay protection and automation unit, 9 - channel-forming device, 10 - automated system for commercial accounting of electricity, 11 - automated process control system.

Функциональная схема устройства сбора и передачи данных (фиг. 2) содержит: 12 - модуль управления, 13 - блок измерений, 14 - счетчик, 15 - блок RS-485, 16 - глобальная система позиционирования (GPS (1PPS)), 17 - GSM-модем.The functional diagram of the device for collecting and transmitting data (Fig. 2) contains: 12 - control module, 13 - measurement unit, 14 - counter, 15 - RS-485 unit, 16 - global positioning system (GPS (1PPS)), 17 - GSM -modem.

Предлагаемый реклоузер работает следующим образом: УСПД по оптическим линиям связи подключен к трем комбинированным ИТН. Блок измерений УСПД синхронизирует полученные от комбинированных ИТН мгновенные выборки токов и напряжений с частотой более 4 кГц. Модуль управления синхронизирует данные по времени, полученные от глобальной системы позиционирования (GPS (1PPS)) или через блок RS-485 от внешнего устройства.The proposed recloser works as follows: USPD is connected via optical communication lines to three combined ITNs. The USPD measurement block synchronizes the instantaneous samples of currents and voltages received from the combined ITS with a frequency of more than 4 kHz. The control module synchronizes time data received from the global positioning system (GPS (1PPS)) or through the RS-485 block from an external device.

Передача данных от модуля управления передается следующими способами:Data transmission from the control module is transmitted in the following ways:

- модуль управления через блок RS-485 в блок РЗиА передает данные в формате SV-потока (Sampled Values). В случае срабатывания заданных установок (тока, напряжения, времени и частоты) в блоке РЗиА, происходит отключение-включение МК путем подачи соответствующей команды по цифровому каналу связи на БУ. Так же от блока РЗиА через каналообразующее устройство сигналы телеизмерений и телемеханики передаются в АСУТП, а от АСУТП в блок РЗиА - сигналы телеуправления.- the control module transmits data in the SV-stream format (Sampled Values) via the RS-485 block to the RZiA block. In the event of operation of the specified settings (current, voltage, time and frequency) in the relay protection and automation unit, the MC is switched off and on by issuing the appropriate command via a digital communication channel to the control unit. Also, from the RZiA unit through the channel-forming device, telemetry and telemechanics signals are transmitted to the process control system, and from the process control system to the RZiA unit - telecontrol signals.

- модуль управления через счетчик и блок RS-485 передает данные коммерческого учета электроэнергии в каналообразующее устройство и затем АСКУЭ;- the control module through the meter and the RS-485 block transmits the data of the commercial accounting of electricity to the channel-forming device and then ASKUE;

- также возможна модификация УСПД с модулем связи в виде GSM-модемом, который получает данные коммерческого учета электроэнергии от счетчика и передает в АСКУЭ.- it is also possible to modify the USPD with a communication module in the form of a GSM modem, which receives commercial electricity metering data from the meter and transmits it to ASKUE.

Питание ШУ обеспечивается за счет двух ТСН и подключенного к ним ИП.The power supply of the control room is provided by two TSN and a power supply connected to them.

Таким образом, при реализации предлагаемого изобретения удалось получить компактный реклоузер с высокой скоростью обработки данных путем разработанного УСПД, который входит в состав шкафа управления, с функцией коммерческого учета электроэнергии с последующей передачей в АСКУЭ и АСУТП и функцией сбора и передачи данных для выполнения защиты вакуумного реклоузера, и цифровыми связями между комбинированными ИТН и блоками ШУ.Thus, when implementing the proposed invention, it was possible to obtain a compact recloser with a high data processing speed using the developed USPD, which is part of the control cabinet, with the function of commercial electricity metering with subsequent transfer to ASKUE and APCS and the function of collecting and transmitting data to protect the vacuum recloser , and digital links between combined ITNs and SHU units.

В соответствии с предлагаемым изобретением был изготовлен опытный образец вакуумного реклоузера, который успешно прошел все испытания и показал высокую надежность при эксплуатации.In accordance with the invention, a prototype vacuum recloser was manufactured, which successfully passed all tests and showed high reliability in operation.

Claims

Vacuum recloser, consisting of a switching module with vacuum chambers and current outputs, which is enclosed in solid insulation, auxiliary transformers, a control cabinet, which includes a control unit, a power source, a relay protection and automation unit, a channel-forming device, an acquisition and transmission device data, characterized in that it contains three combined current and voltage meters, and the specified data collection and transmission device consists of a control module, a digital signal measurement unit, a counter and a communication module in the form of two RS-485 blocks, a global positioning system (GPS ( 1PPS)) and a GSM modem.