SU1020906A1 - Устройство дл трехфазного автоматического повторного включени - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРЕХФАЗНОГО АВ1(ЖАТИЧЕСКОГО ПОВТОРНОГО ВКЛЮЧЕ- НЙЯ (ТДПВ) выключател , посредством которого лини  электропередачи с датчиком напр жени  одной фазы подключена° к шинам с датчиком напр жени  на них, содержащее орган контрол  синхронизма, первый и второй измерительные входы и выход которого предназначены дл  подключени  соответственно к выходу датчика напр жени  одной фазы линии, выхойу датчика напр  жени  на шинах и включакадей цепи выключател , элемент Задержка на срабатавание ., вход которого предназначен дл  подключени  к выходу блока несоответстви  положений выключател  и его ключа управлени , а выход св зан с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом максимального реле напр жени , вход которого соединен с первым измерительным входом органа контрол  синхронизма, пусковой вход которого соединен с выходом первого элемента И, отличающеес  тем, что, с целью уменьшени  времени действи  на линии, оборудованной высо-1 кочастотной аащитой, при осуществлении на первс конце линии ускоренного ТАПВ, дополнительно содержит первый и второй элементы ИЛИ и второй элемент И, путчем первый вход первого элемента ИЛИ предназначен дл . подключени  к выходу высокочастотной защиты линии электропередачи, второй его вход соединен с выходом второго элемента И и первым входом второго элеN мента ИЛИ, а выход подключен к первоО СО му входу второго элемента И, второй вход которого соединен с входом элемента Задержка на срабатывание, выо с ход которого подключен к второму входу второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с nepBtavi входОм первого элемента И..

Description

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к релейной защите и автоматике энергосистем, Подавл ющее большинство повреждений лин1 высокого напр жени   в л етс  йеустойчив дуговыми замы ни ми, которые устран ютс  после двустороннего отключени  линии. Эт объ сн етс  больша  технико-экономическа  эффективность автоматичес кого повторного включени  (АПВ ) ли ний электропередач и его широкое прш енение в энергосистемах. Па лини х с двусторонним питани наибольшее распространение получил такой вид трехфазного автоматического повторного включени  (ТАПВ ), при котором включение выключател  На втором конце линии разрешают лишь при наличии напр жени  на ней и синхронизма между напр жени ми на шинах и на линии, т.е. только после успаиного включени  выключател  на первом конце линии, На подавл ющем большинстве линиП 110-220 кВ и на лини х 330 кВ измерительные трансфО1 1аторы напр жени на всех трех фазах не устанавливают с , а дл  контрол  напр жени  и си хронизма предусматриваютс  на каждом конце линии по одному датчику фазного напр жени . В качестве таких датчиков используютс  различ1Й устройства отбора напр жени . В со ответствии с этим дл  осуществлени ТАПВ на втором конце линии широко примен етс  иэвес,тнре устройство, содержащее реле .сдви га фаз, пер или ивторой измерительные входы которого подключены соответственно к выходам датчика напр жени  одной фазы линии и датчи са напр жени  шин. Оно содержит также элемент Задержка на срабатывание, выход коргорого подключен к включающей цепи выключател , элеме.нт и,-первый вход которого подключен к выходу блока несоответстви  положений, выключател  и его ключа управлени  и максимальное реле напр жени , вход которого соединен с первым измерительным входом реле сдвига фаз, а выход - с вторым входом элемента И. Третий вход элемента И соединен с выходом реле сдвига фаз а выход - с входом элемента Задерж ка на срабатывание. Сочетание реле сдвига фаз и элемента Задержке на срабатывание представл ет собой орган контрол  синхронизма ( ОКС ), как правило, очень медленно действующий, посколь ку указанный элемент Задержка на срабатывание выполн ет в этом устройстве еще несколько функций, что и определ ет выбор его времени срабатывани  13ч Недостатком указанного устройства  вл етс  большое врем  действи , что объ сн етс  тем, что однофазный контроль наличи  напр жени  на линии не позвол ет Тполучить достоверную информацию р положении выключател  на противоположном ее конце . Потому дл  предотвращени  включени  на еще не отключенное к,з, приходитс  выдержку времени элемента адержка на срабатывание выбирать с учетом отстройки от максимального времени действи  резервной защиты противоположного конца линии, охватывающей всю ее длину, т.е. от времени срабатывани  третьей ступени защиты от замыканий на зегллю. В св зи с этим указанна  выдержка времени обычно принимаетс  не менее 2-3 с. Дл  выполнений только функции контрол  с синхронизма она могла бы быть выбрана значительно меньшей. Кроме того, при таких больших вьвдержках времени ЭДС по концам линии могут за врем  бестоковой паузы разойтись на недопустимо большой угол, вследствие чего ТАПВ с контролем синхронизма на втором конце линии может не произойти вовсе либо произойти с большим замедлением после осуществлени  меропри тий протйвоаварийной автоматики. Несмотр  на отмеченный недостаток , описанное устройство очень широко примен етс  вследствие своей простоты . Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  устройство дл  ТАПВ выключател , посредством которого лини  электропередачи с датчиком напр жени  на них, содержащее орган контрол  синхронизма, первый и второй измерительные входы и выход которого предназначены дл  подклк чени  соответственно к выходу датчика напр жени  одной фазы линии, выходу датчика напр жени  на шинах и включающей цепи выключател , элемент Задержка на срабатывание, вход которого предназначен дл  подключени  к выходу блока несоответстви  положений выключател  и его ключа управлени , а выход св зан с первьв входом элемента И, второй вход которого соединен с выходом максимального реле напр жени , вход последнего соединен с первым измерительным входом органа контрол  синхронизма, пусковой вход которого соединен с выходог элемента И 23. В указанном устройстве благодар  использованию отдельного органа контрол  синхрониама, не требующего внешнего реле времени, пуск элемента Задержка , на срабатывание осуществл етс  непосредственно от блока несоответстви  положений выключател  и его ключа управлени , что позвол ет В некоторых случа х уменьшить врем  разрыва электропередачи. оке может .быть выполнен, наприм путем сочетани  реле сдвига фаз и релеконтрол  скольжени  или двух реле сдвига фаз и трех элементов Задержк на срабатывание. Применение указанных рКС в устройстве-прототипе , позвол ет также расширить рабочие диапазоны угла и скольжени , особенно прииспользовании оке второго типа. Все это в некоторой {относительно небольшо степени пбвшиает веро тность осуществлени  ТАПВ с контролем синхрриизма . Недостаток указанного устройства заключаетс  в том, что оно всегда работает, с вре|| енем, большим выдержки времени элемента Задержка на срабатывание. В насто щее врем  линии 110-330 с двусторонним питанием оснащают высокочастотной защитой, при сраб 1Тывании которой лини  отключаетс  с двух сторон практически одновреме но. Это позвол ет на первом конце линии осуществл ть ускоренное трехфазное автоматическое повторное вкл чение (УГЛПВ ) с выдержкой времени, отстроенной только отвремени восст новлени  электрической прочности дугхэвого столби в места к.з. на лин после ее отключени  с двух сторон Применение устройства-прототипа на втором конце линий, на первом конце которого предусмотрено осущес вление УТЛПВ,. приводит к тому, что выключательвторого конца включаетс с задержкой, хот  на линии уже есть симметричное и синхронное напр жени Эффективность ТАИВ с контролем синхронизма при этом существенно снижаетс . Пель изобретени  - уменьшение вр мёйи действи  у стройства наилинии, оборудованной высокочастотной защитой , при осуществлении на первом ко це линии ускоренного ТАПВ. Поставленна  цель достигаетс  те что устройство дл  ТАПВ выключател  прОредством которого лини  электропередачи с датчикотл напр жени  одно фазы подключена к шинам с датчиком напр жени  на них, содержащее орган контрол  синхронизма, первый и второй измерительные ЁХОДЫ и выход которого предназначены дл  подключени соответственно к выходу датчика напр жени  одной фазы линии, выходу датчика напр жени  на шинах и включающей цепи выключател , элемент З держка на, срабатывание, вход которого предназначен дл  подключени  к выходу блока несоответстви  полож ний выключател  и его ключа управлени , а выход св зан с первым вхоjgoM первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом максимального реле напрЯж-ени ,. вход которого соединен с первым измерительньи входом органа контрол  синхронизма, пусковой вход которого соединен с выходом первого элемента И, дополнительно содержит первый и второй эле-г менты ИЛИ и второй элемент И, причем первый вход первого элемента ИЛИ предназначен дл  подключени  к вы- ходу высокочастотной защиты линии электропередачи, второй его вход соединен с выходом второго элемента И .и первым входом второго элемента ИЛИ, а выход подключен к первому входу второго элемента И, второй вход которого соединен с входом элемента Задержка на срабатывание, выход которого подключен к второму входу второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом пер-вого элемента И. На фиг..1 представлена функциональна  схема устройства (ТАПВ) на фиг. 2 - временные диаграгл «5ы. . Посредством выключател  1 лини  2 электропередачи с датчике 3 напр жений одной фазы подключена к шинам 4 с датчиком 5 напр жени  на них. Лини  2 оснащена высокочастотной защитой б, а выключатель 1.блоком 7 несоответстви  положений выключател  и его ключа управлени . Предлагаемое устройство.8 дл  трехфазного автоматического повторного, включени  выключател  1 содержит орган 9 контрол  синхронизмау максимальное реле 10 напр жени , элемент 11 Задержка на срабатывание, первый 12 и второй 13 элементы И, первый 14 и второй 15 элементы ИЛИ. Первый и второй измерительные входы органа 9 контрол  синхронизма подключены соответственно к выходу датчика 3 напр жени  одной фазы линии 2 и к выходу датчика 5 напр жени  на шинах 4, а выход органа 9 и к включающей цепи выключател  1,. Вход максимального реле 10 напр - жени  соединен с первым измерительным входом органа 9 контрол  синхронизма , а выход реле - с вторым входом элемента И 12, первый вход и выход которого соединены соответственно с выходом элемента ИЛИ 15 и с пусковым входом органа 9 контрол  смнхронизма . Первый вход элемента ИЛИ 14 предназна.чен дл  подключени  к выходу высокочастотной защиты б, второй ее вход соединен с первым входом элемента ИЛИ 15 и подключен к выходу элемента И 13, первый вход которого подключен к выходу элемента ШШ 14. Выход элемента 11 Задержка на-срабатывание соединен с вторым входом, элемента ИЛИ 15, а вход элемента 11 соединен с вторым входом элемента И 13 и предназначен дл  подключени  к выходу блока 7 несоответстви  положений выключател  и его ключа управлени . , В нормальном рехсиме, когда выклю чатель 1 включен и на линии 2 и шинах 4 имеетс  напр жение ( одно и то жеJ, максимальное.реле 10 напр жени  находитс  в положении после срабатывани , и имеютс  сигналы тол ко на обоих измерительных входах органа 9 контрол  синхронизма и на втором входе элемента И 12. Все остальные входные и выходные сигналы отсутствуют. При возникновении повреждени  на линии 2 в подавл ющем большйнстве случае срабатывает высокочастотна  защита 6, вследствие чего на обоих концах линии практически одновременно отключаютс  выключатели 1. Срабатывание высокочастотной защ ты б приводит к по влению сигнала на первом входе и выходе элемента ИЛИ 14, а следовательно, и на перво входе элемента И 13. Одновременно с отключением выключател  1 срабаты вает блок 7 несоответстви  положений выключател  и его ключа управлени , вследствие чего по вл ютс  сигналы на входе элемента 11 Задержка на срабатывание и на втором входе элемента и 13. Последний срабатывает и подает сигнал на второй вход элемента ИЛИ 14, вследстви чего сигнал на первом входе элемент И 13 существует непрерывно до возврата блока 7 в исходное положение т.е. до повторного включени  выключ тел  1 Ч или квитировани  ключа управлени  после неуспешного АПВ ), Таким образом, при помощи элемен тов И 13 и ИЛИ 14 осуществл етс  фиксаци  срабатывани  высокочастотной защиты 6, что необходимо дл  правильного функционировани  устрой ства 8, после возврата ее, которалй происходит с небольшим замедлением после отключени  выключател  1. Сра тывание элемента И 13 приводит к По влению сигналов на первом входе и на выходе элемента ИЛИ 15, а след вательно, и на первом входе элемент И 12. Однако этот элемент не срабатывает , поскольку отсутствует сигна на втором его входе. В случае успешного ускоренного ТАПВ выключател  противоположного конца линии на ней по вл етс  напр  жение , вследствие, чего срабатывает максимальное реле 10 напр жени , по вл етс - сигнал на втором входе элёмента И .12. Последний срабатывае и подает сигнал на пусковой вход о на 9 . контрол  сйнхронизмау Если п ле пуска органа 9 контрол  синхрон ма угол между напр жени ми на шина и на линии и скольжение не превосход т заданных значений, то этот орган срабатывает и подает команду на включение выключател  1. После включени  последнего происходит возврат в исходное положение блока 7 несоответстви  .положений выключател  и его ключа управлени , а также всех логических элементов 12-15 и органа 9 контрол  синхронизма, вход щих в состав устройства 8. Рассмотрим случай неуспешного УТАПВ выключател  первого конца линии 2 с устойчивым несимметричным к.з.,не охватывающим фазу, к которой подключен датчик 3 напр жени . На этой фазе в интервале времени от момента включени  при АПВ выключател  первого конца линии до момента его отключени  от высокочастотной или ускоренной резервной защиты может по витьс  напр жение, достаточное дл  срабатывани  максимального реле 10 напр жени  на второгч конце лийии. Срабатывание последнего приводит к кратковре енному пуску органа 9 контрюл  синхронизма. После отключени  линии высокочастотной защитой особенно при однофазных- к.з. в режиме малых нагрузов могут сохранитьс  услови  дл  срабатывани  органа 9 контрол  синхронизма. Дл  обеспечени  в этом случае правильной работы устройства мини-г. мальное врем  срабатывание ОКС должно быть больше указанного интервала в Ьемени наличи  напр жени  на линий,. Выполнение этого требовани  не выэывает трудностей и не оказывает су щественного вли ни  на действие устройства в случае успешного АПВ, поскольку этот интервал .очень невелик. Таким образом, применение предлагаемого устройства на линии, .оснащенг. ной высокочастотной зацитрй, когда на первом конце линии предусматриваетс  осуществление УТАПВ, приводит к существенному сокргицению длительности полного разрыва электропередачи при успешном трехфазном АПВ. Это нагл дно иллюстрируетс  временними диаграммами дл  случа  успешного АПВ, приведенными на фиг.2, где прин ты следующие обозначени : 16 - момент отключени  выключателей на первом 1 и втором 17 концах линии в результате действи  высокочастотной защиты; срабатывание блока несоответстви  положений выключател  и его ключа управлени ; Л.8 - включение выключател  17 на первом конце линии при УтАпв{1 дрц);19 - сигнал на выходе максимального реле напр жени  (MPHj на втором конце линии - возврат после отключени  1-й 17, срабатывании после УТАПВ 1 1Ь)с,рц);20 - сигнал на выходе эдумента Задержка на срабаты|ваниеН5- /21 и 22 - деОствие рргаI . цна контрол  синхронизма (t|,j.i Устрой стве-прототипе. и в предлагаемом устройстве ,- 23 и 24 - включение BHKjnoчател  17 U|g ) при -использовании соответственно устройства-прототипа и предлагаемого устройства. , 8 соответствдй с диаграммами фиг полное врем  разрыва электропередачи при использовании устройства-прототипа составл ет г,в1 . а при использоваииипредлагаемого устройства АПВй УТАП6 МРН оке ев Отсюда следует, что при использовании предлагаемого устройства вместо устройства-прототипа длительность полного оа рыва электропереда.чи сокращаетс  на величину АПВ ЛГВ1 L () Дл  ВЛ 110-330 кВ длительность бестоковой паузы УТАПВ t -rдпQ не прев .ьшает 0,4 с. Врем  срабатывани  МРН не превылает 0,1 с. Определ ющей  вл етс  выдержка времени элемента Задержка на срабатывание , котора  обычно составл ет 2-3 с. ПоэтомуА д 1,5-2,5 с. Технико-эко с 4ическа  эффективность изоСретени  определ етс  существенным сокращением д;пительисх:ти полного разрыва электропередцачи и пощлаенйг 4 веро тности осуществлени  ТАПВ с контролем сицхрснизма без згмедлени  на линии оборудованной шасокочастотной завдйтной, в конечном счете, повышением надежности работы энергосистеми , , . ч .Пред| агае1«зё устройство может быть выполнено при псшощи блоков и злементов , вход щих в состав известных устройств дл  АПВ. Поэтому регшизаци  изобретени  не вызывает трудностей.

I

i

Ч

J

4.

J Г

Рмг.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТРЕХФАЗНОГО АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОВТОРНОГО ВКЛЮЧЕНИЯ (ТАПВ ) выключателя, посредством которого линия электропередачи с датчиком напряжения одной фазы подключена^- к шинам с датчиком напряжения на них, содержащее орган контроля синхронизма, первый и второй измерительные входы и выход которого предназначены для подключения соответственно к выходу датчика напряжения од ной фазы линии, выхоДу датчика напряжения на шинах и включающей цепи выключателя, элемент Задержка на срабатывание, вход которого предназначен для подключения к выходу блока несоответствия положений выключатё измерительным входом органа синхронизма, пусковой вход соединен с выходом первого И, отличающееся ля и его ключа управления, а выход связан с первым входом первого элемента И, второй вход которого соединен с выходом максимального реле напряжения, вход которого соединен с первым контроля которого элемента тем, что, с целью уменьшения времени действия на линии, оборудованной высокочастотной защитой, при осуществлении на первом конце линии ускоренного ТАПВ/ дополнительно содержит пер вый и второй элементы ИЛИ и второй _ элемент И, причем первый вход первого ~ элемента ИЛИ предназначен для.подклю-g чения к выходу высокочастотной защиты линии электропередачи, второй его вход соединен с выходом второго элемента Ии первым входом второго элемента ИЛИ, а выход подключен к перво· му входу второго элемента И, второй вход которого соединен с входом эле- р мента Задержка на срабатывание, вы ход которого подключен к второму входу второго элемента ИЛИ, выход которого соединен с первым входом первого элемента И.

   сь >