SU746800A1 - Устройство дл опережающего секционировани в сети переменного тока - Google Patents

Description

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам релейной защиты и автоматики электрических сетей и систем, в частности к устройствам целительной автоматики.

Известно устройство для опережающе- ⁵ го секционирования энергетической системы, содержащее релейную защиту и выключатель присоединения, а также защиту опере жакивего действия, которая блокирует работ * релейной защиты объекта на отключение выключателя при возникновении короткого замыкания с током, превышающим отключающую способность выключателя И ' 15

Недостатком такого устройства является замедление прохождения' команды от релейной защиты поврежденного элемента Сети на отключение его выключателя, что в целом увеличивает время ликвидации тяг- _м желого короткого замыкания с большим током. Кроме того, введение блокирующего контакта в цепь прохождения команды от релейной защиты на отключение присоеди2 нения с коротким замыканием снижает надежность отключения короткого замыкания.

Известно также устройство для неселективного отключения выключателей высокого напряжения электрической системы, позволяющее при возникновении короткого замыкания с током, превышающим отключающую способность выключателя поврежденного присоединения производить опережающее деление сети по тем фаз ем, на которых возникло короткое замыкание, а затем автоматически включать выключатели, производившие опережающее деление сети [2].

Недостатком этого устройства является нарушение симметрии в отделившейся части сети при несимметричных Межфазных коротких замыканиях и отсутствие Специально предусмотренных мероприятий по ликвидации вбзможного длительного неполнофазного режима выключателя, производящего неселективное отключение, например при отказе его устройства автома3 746800 тйчёскОГо повторного включения. Не симметрия, вносимая в работу системы, может вызвать тяжелые последствия в результате работы устройств релейной защиты, реагирующей на несимметрию сети. ₅

Целью изобретения является повышение надежности, которая повышается за счет сохранения симметрии в отделившейся части системы при межфазных коротких замыканиях с током, превышающим от- ю ключающую способность выключателя по-, врожденного ί присоединения, и опережающего секционирования сети выключателем условно неподвижного элемента, а также ликвидацией возможного затянувшегося не- ₅ полнофазного режима выключателя, производившего это опережающее отключение.

Это достигается тем, что в устройство для опережающего секционирования системы, содержащее токовые релейные элементы, подключенные входами к измеритель·*· · ным трансформаторам тока, включенным в каждой фазе, а выходами через элемент отключения — к выключателю, и блок автоматического повторного включения, под- ₂5 ключенный двумя основными входами к измерительным трансформаторам напряжения, а выходом через элемент включения к выключателю, дополнительно.введены блок ликвидации неполнофазного режима, ₃₀ блок фиксации срабатывания токовых релейных элементов и блок трехфазного отключения выключателя, причем входы двух последних указанных блоков подключены к выходам токовых релейных элементов, вы- ₃₅ ход блока трехфаэного Отключения выключателя подключен к входу элемента отключения, а выходы блока фиксации срабатывания токовых релейных элементов — к дополнительному входу блока автоматичео· кого повторного включения и к входу блока ликвидации неполнофазного режима, выход которого подключен к входу блока трехфазного отключения выключателя.

На чертеже представлена принпипиаль— ₄₅ ная функциональная схема устройства для опережающего секционирования в сети высокого напряжения электрической системы, Устройство содержит блок 1 токовых релейных элементов, блок 2 фиксации ера- ₅₀ батывания токовьх релейных элементов с автоматическим возвратом в исходное соi стояние, блок 3 трехфазного отключения выключателя при межфазных коротких замыканиях, блок 4 ликвидации неполнофаз- ₅₅ ного режима, элементы отключения 5 и включения 6 выключателя - блок-контакты последовательно с соленоидом отклю... чения и включения _t блок 7 автоматического повторного включения (АПВ), измерительные трансформаторы тока 8, включенные в каждую из трех фаз А, В, С, измерительные трансформаторы напряжения 9 и 10, выключатели 11 и 12 систем 13 и 14.

При возникновении межфазного короткого замыкания в точке К (например двухфазного К^_с) и протекании по выключателю 11 тока короткого замыкания, большего его отключающей способности, срабатывают токовые релейные элементы фаз В и С блока 1 токовых релейных элементов, включенные на трансформаторы тока 8, и своими выходными элементами замыкают цепь отключения фаз В и С'выключателя 12 через элемент отключения 5, Одновременно от элементов фаз В и С блока 1 идет информация в блок 3 трехфаз— ного отключения выключателя, который формирует сигнал и подает команду на доотключение третьей фазы выключателя 12, на которой в сети нет короткого замыкания, через элемент отключения 5 выключателя. С учетом того, что токовые релейные элементы блока 1 выполнены более быстродействующими, чем релейная зашита элемента с коротким замыканием в точке К, неселективное отключение выключателя 12 и в первую очередь тех его фаз, на которых в сети имеется короткое замыкание, осуществляет опережающее деление систем 13 и 14 и снимает требуемую часть тока короткого замыкания через выключатель 11 до того, как он отключится от своей релейной зашиты без замедления последней. Дооткпючение третьей фазы (А) выключателя 12 позволяет сохранить симметричный режим в системе 14 при межфазных коротких замыканиях в режимах, когда отключающая способность выключателя 11 недостаточна и возможно нарушение синхронной динамической устойчивости между системами 13 и 14, разделяемыми выключателем 12. Блок 2 фиксации срабатывания токовых релейных элементов, получив информацию о работе токовых релейных элементов блока 1 и запомнив ее на время, большее всего цикла лйквЙдацйи короткого замыкания в точке К и восстановления первичной схемы энергоузла с максимальным приближением к схеме доаварийного режима, производит пуск блока 7 автоматического повторного включения‘выключателя 12 ^А через элемент включения 6 выключателя при наличии синхронизма напряжений систем 13 и 14, контроль которого осу5 746800 6 ществляется путем сравнения фаз вторичI ных напряжений трансформаторов напряжения 9 и 10.

При возникновении однофазного короткого замыкания в точке К и протекании по поврежденной фазе выключателя 11 тока короткого замыкания, большего его отключающей способности, устройство работает аналогично описанному случаю, толь ко от блока 3 трехфазного отключения вы- ю ключателя при межфазных коротких замыканиях не формируется команда на доотключение двух неповрежденных фаз выключателем 12, и выключатель 12 работает не' . которое время с одной отключенной фазой, 15

т.е. в течение времени, достаточного для отключения выключателя 11 и производств ва автоматического повторного включения выключателя 12. Однофазные короткие замыкания являются наиболее частым видом 20 короткого замыкания. Условия сохранения синхронной динамической устойчивости систем 13 и 14 при таком виде короткого замыкания легче, чем при межфазных коротких замыканиях, а уровень несиммет 25 рии в системе 13 обычно ниже, чем при двухфазных коротких замыканиях и неселективном отключении только двух поврежденных фаз выключателя 12. Опережающее секционирование только той фазы вы- 30 ключателя 12, на которой в системе произошло короткое замыкание, сводит к желаемому минимуму возмущения, вносимые в работу систем 13 и 14 в результате действия устройства. ₃₅

В случае возникновения любого затянувшегося неполнофазного режима выклю— ¹ чателя 12 в результате работы устройствва сигнал от блока 2 фиксации работы токовых релейных, элементов поступает в 40 блок 4 ликвидации неполноценного режима, и по прошествии времени, большего ликвидации короткого замыкания в точке К и работы блока 7 автоматического повторного включения, от блока 4 подается ко— 45 манда на отключение выключателя 12 тремя фазами через блок .3 трехфазного отключения выключателя (случаи срыва операции АПВ или отказа во включении фаз выключателя 12).

Применение предложенного устройства позволит осуществить оптимальный минимум отключений первичного оборудования три возникновении расчетного короткого замыкания и обеспечит надежность неповрежденной части энергоузла, отделявшейся в процессе ликвидации такого короткого замыкания.

Claims (2)

1. тйческого повторного включени . Нестлметри , вносима  в работу системы, может вызвать т желые последстви  в результате работы устройств релейной защиты , реагирующей на несимметрию сети. Целью изобретени   вл етс  повьпиение Нйдёжности, котора  понышаетс  за счет сохранени  симметрии в отделившейс  части системы при межфазньгх коротких замыкани х с током, превышающим отключающую способность выключател  по-, врежденного J присоедине1«га, и опережаю щего секционировани  сети выключателем условно неподвижного элемента, а также ликвитцией возможного зат нувшегос  не . --полнофазного режима выключател , производившего это опережающее отключение. Это достигаетс  тем, что в устройство до  опережающего секционировани  системы , содержащее токовые релейные элемен ты, подключенные входами к измеритель ным трансформаторам тока, включенным в каждой фазе, а выходами через элемент отключени  - к выключателю, и блок авто матического повторного включени , подключенный двум  основными вкодами к из мерительным трансформаторам напр жени  а выходом через элемент включени  к выключателю , допотнительно. введены блок ликвидации неполнофазного режима, блок фиксации срабатывани  токовых реле ньк элементов и блок трехфазного отключени  выключател , причем входы двух по следних указанных блоков подключены к выходам токовых релейных элементов, выход блока трехфазного отключени  выюлочател  подключен к входу элемента отключени , а выходы блока фиксации срабатыванй  т оковых релейных элементов к дополнительному Еходу блока автоматичео кого повторного включени  и к нходу блокиЛиквидации неполнофазного ражими, выход которого пошслючен к нходу блозш тре фазного отключени  выключател . На чертеже представлена принципиальна  ф5гнкциональна  схема устройства дл  опережающего секционировани  в сети вы сокого напр жени  электрической системы Устройство содержит блок 1 ТОКОЕЬПС релейных элементов, блок 2 фиксации ерабатьшани  токовых релейных элементов с автсыатическим возвратом в несходное со сто ние, блок 3 трехфазного отключени  выключател  при межфазных коротких замыкани х , блок 4 ликвидации неполнофозного режима, элементы отключени  5 и включени  б выключател  - блок-контакты , последовательно с соленоидом OTKJUOчени  и включени  , блок 7 автоматическо . .-,-.-,. --.-... -,-.-.-- -.--.,.-. . 74 О Го повторного включени  (ЛПВ), измерительные трансформаторы тока 8, включенные в каждую из трех фаз А, В, С, измерительные трансформаторы напр жени  9 и 10, выключатели 11 и 12 систем 13 и 14,, : При возникновении межфазного корот кого замыкани  в точке К (напрш лер двухфазного ,) и протекании по выключа- |Телю 11 тока короткого замыкани , большего его отключающей способности, срабатывают токовые релейные элементы фаз В и С блока 1 токовых релейных элементов , включенные на трансформаторы тогч . . . ка о, и своими вьгходными элементами замыкают цепь отключени  фаз В и Свыключател  12 через элемент отключени  5. Одновременно от элементов фаз В и С блока 1 идет информаци  в блок 3 трехфаз кого отключени  выключатш , который фор{ {ирует сигйал и подает команду на доот- .ключение третьей фазы выключател  12, на которой в сети нет короткого замыкЕ ни , через элемент отключени  5 выключател . С учетом того, что токовые релейные элементы блока 1 выполнены более -„ . быстродействующими, чем релейна  защита элемента с коротким замыканием в точке К, неселективное отключение выключател  12 и в первую очередь тех его фаз, на которых в сети имеетс  короткое замыкание , осуи1ествл вт опережающее деление систем 13 и 14 и снимает требуемую часть тока короткого замыкани  через выключатель 11 до того, как он отключитс  от своей релейной защиты без замедлени  последней. Доотключение третьей фазы (А) вьтКлючател  12 позвол ет сохранить симметричный режим в сиотеме 14 при межфазШзк коротких замыкани х в режимах, когда отключающа  способность выключател  11 недостаточна и возможно JttapyuleHHfe синхронной динамической устойчивости между системами 13 и 14, раздел емыми выключателем 12. Блок 2 фиксации срабатывани : токовых релейных элементов, получив информацию о работе токовых релейных элементов блока 1 и запомнив ее на врем , большее всего цикла ликвидации короткого замыкани  в точке К и восстановлени  первич .ной (жемы энергоузла с максимальным приближением к схеме доаварийного режима , производит пуск блока 7 автоматичеокого повторного включени выключател  12 через элемент включени  6 выключател  при наличии синхрбнизма напр жений систем 13 и 14, контроль которого осу574 ществд етс  пугем сравнени  фаз вторичных напр жений трансформаторов напр жени  9 и 10. При возникновении однофазного корот кого замыкани  в точке К и протекании по поврежденной фазе выключател  11 тока короткого замыкани , большего его отключающей способности, устройство работает аналогично описашюму случаю, толь ко от блока 3 трехфазного отключени  вььключател  при межфазных коротких замыка ни х не формируетс  команда на доотключение двух неповрежденных фаз выключателем 12, и выключатель 12 работает некоторое врем  с одной отключенной фазой, т.е. в течение времени, достаточного дл  отключени  выключател  11 и производств ва авт оматического повторного включени  выключател  12. Однофазные кфоткие замыкани   вл ютс  наиболее частым видом короткого замыкани . Услови  сохранени  синхронной динамической устойчивости систем 13 и 14 при таком виде короткого замыкани  легче, чем при межфазных коротких замыкани х, а уровень несиммет рии в системе 13 обычно ниже, чем при двухфазных коротких замыкани х и неселективном отключении только двух поврежденных фаз выключател  12. Опережающее секционирование только той фазы выключател  12, на которой в системе про- изошло короткое замыкание, сводит к желаемому минимуму возмущени , вносимые в работу систем 13 и 14 в результате действи  устройства. В случае возникновени  любого зат нувшегос  неполнофазного ре(има выклю- чател  12 в результате работы устройствва сигнал от блока 2 фиксации работы токовых релейных, элементов поступает в блок 4 ликвидации неполноценного режима, и по прошествии времени, большего ликвидации короткого замыкани  в точке К и работы блока 7 автоматического повторного включени , от блока 4 подаетс  ко- манда на отключение выключател  12 трем  фазами через блок .3 трехфазного отклю чени  выклкзчател  (случаи срыва опфации АПВ или отказа во включении фаз вьтклю- чател  12). О6 Применение предложенного устройства позволит осуществить оптимальный минимум отключений первичного оборудовани  три возникновении расчетного короткого замыкани  и обеспечит надежность неповрежденной части энергоузла, отдел вшейс  в процессе ликвидации такого короткого замыкани . Формула изобретени  Устройство дл  опережающего секционировани  в сети переменного тока, содержащее токовые релейные элементы, подключенные входами к измерительным гфансформаторам тока, включенным в каждои фазе, а вькодами через элемент о ключени  - к выключателю, и блок автс матического повторного включени , подключенный двум  основными входами к измерительным трансформаторам напр жени , а выходами через элемент включени  - к выключателю, отличающее с   тем, что, с целью повышени  надежности функционировани  при несимметричных коротких замыкани х путем устранени  несимметрии в сети, дополнительно введены блок ликвидации неполнофазного режима, блок фиксации срабатывани  токовых релейных элементов и блок, трехфазного отключени  вьгключат€п; , причём входы двух последних указанньк блоков по№ключеньг к вьгходам токовых релейных элементов , выход блока трехфазного отключени  вьгключател  подключен к входу элёмента отключени , а выходы блока фик- сации срабатывани  токовых релейных эл ментов подключены к дополнительному вхоДУ блока автомаТ1гческого повторного вклк чени  и к входу блока ликвидации неполнофазного режима, выход которого подключен к входу блока трехфазного отклкнени  выключател . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 554588, кл. Н 02 Н 3/06, 1976.
2. 2.Авторское свидетельство СССР № 433582, кл. Н 02 Н 3/06, 1974.

   746800

   л

   i

   fbaii i™i.«ab,4--..i,-,«.i-1 1