СПОСОБ ОТКЛЮЧЕНИЯ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ В ЦЕПЯХ ЭНЕРГОБЛОКОВ Российский патент 2003 года по МПК H02H3/26 H02H3/08 

Изобретение относится к способам отключения токов короткого замыкания в цепях энергоблоков и может быть использовано в электроэнергетике для защиты генераторных цепей энергоблоков теплоэлектростанции.

Известен способ отключения токов короткого замыкания в цепях энергоблоков, содержащих последовательно соединенные генератор, генераторный выключатель, трансформатор, высоковольтный выключатель, устройства релейной защиты генератора, трансформатора и энергоблока. Согласно указанному способу в зоне действия релейных защит трансформатора и генератора измеряют величину тока и при превышении заданного значения тока подают сигнал на отключение генераторного выключателя (А.М. Федосеев. Основы релейной защиты. М.: Госэнергоиздат, 1961, с.386-388).

Недостатками указанного способа являются увеличение размеров и повышение стоимости выключателей вследствие необходимости применения выключателей на предельно возможные токи отключения, а также ограничение области их применения.

Наиболее близким по технической сущности является способ отключения токов короткого замыкания в цепях энергоблоков теплоэлектростанций, содержащих последовательно соединенные генератор, генераторный выключатель, трансформатор, высоковольтный выключатель, устройства релейной защиты генератора, трансформатора и энергоблока, при котором в зоне действия устройств релейных защит измеряют величину тока и сравнивают с заданным значением тока. При коротком замыкании в зоне действия устройства релейной защиты подают сигнал на отключение высоковольтного выключателя, контролируют отключение высоковольтного выключателя и подают сигнал на отключение генераторного выключателя. Контролируют отключение генераторного выключателя и подают сигнал на включение высоковольтного выключателя (пат. РФ 2168255, 28.05.2001, Н 02 Н 3/26, 3/28).

Недостаток известного способа заключается в том, что при любых повреждениях в цепи генератора происходит срабатывание высоковольтного выключателя, в том числе и при значениях измеряемого тока ниже номинального тока отключения генераторного выключателя, тем самым снижается эффективность использования обоих выключателей.

Задачей изобретения является создание защиты, позволяющей более эффективно в гибком режиме использовать работу генераторного и высоковольтного выключателей в зависимости от величины токов короткого замыкания в генераторных цепях. При этом также исключается необходимость в применении генераторных выключателей на предельно возможные токи отключения, не происходит увеличения их массогабаритных характеристик и тем самым повышения стоимости.

Для решения поставленной задачи в способе отключения токов короткого замыкания в цепях энергоблоков теплоэлектростанций, содержащих последовательно соединенные генератор, генераторный выключатель, трансформатор, высоковольтный выключатель, и устройства релейной защиты генератора и энергоблока, фиксируют превышение заданного значения величины тока зоне действия устройства релейной защиты, контролируют величину тока в зоне действия устройства релейной защиты, сравнивают контролируемую величину со вторым заданным значением тока и формируют команду на отключение высоковольтного выключателя при превышении контролируемой величины тока второго заданного значения, контролируют его отключение, подают сигнал на отключение генераторного выключателя, а при выполнении условия, при котором контролируемая величина тока меньше второго заданного значения тока, подают команду на отключение генераторного выключателя. При этом второе заданное значение тока равно величине номинального тока отключения генераторного выключателя.

На чертеже представлена схема для осуществления предложенного способа.

Схема энергоблока содержит последовательно соединенные генератор 1, генераторный выключатель 2, трансформатор 3 и высоковольтный выключатель 4, а также устройство релейной защиты 5 генератора, например устройство дифференциальной защиты, и устройство релейной защиты 6 энергоблока, например устройство дифференциальной защиты. Два логических блока 7 и 8, содержащие комбинацию логических элементов И, ИЛИ и НЕ, соединены с выходом устройства релейной защиты 5 генератора и с реле максимальной токовой защиты 9. Выход логического блока 7 подключен к исполнительному органу высоковольтного выключателя 4. Выход логического блока 8 соединен с исполнительным органом генераторного выключателя 2. Устройство релейной защиты 6 энергоблока через блок задержки 10 подсоединено к логическим блокам 7 и 8. Блок-контакт высоковольтного выключателя 4 подключен к исполнительному органу генераторного выключателя 2. Блок-контакт генераторного выключателя соединен с исполнительным органом высоковольтного выключателя (на схеме исполнительные органы не показаны).

Способ осуществляется следующим образом.

В нормальном режиме генераторный выключатель 2 и высоковольтный выключатель 4 включены. При коротком замыкании в зоне действия релейной защиты генератора устройство релейной защиты 5 генератора фиксирует первое заданное значение величины тока и при его превышении срабатывает. При его отказе аналогично срабатывает устройство релейной защиты 6 блока с выдержкой во времени. Реле максимальной токовой защиты 9 контролирует превышение величины тока второго заданного значения, равного величине номинального тока отключения генераторного выключателя, срабатывает и подает сигнал на логические блоки 7 и 8. На последние также поступают сигналы при срабатывании устройства релейной защиты 5 генератора и устройства релейной защиты 6 энергоблока через блок задержки 10. В случае подачи на логический блок 7 сигналов от устройства релейной защиты 5 генератора или от устройства релейной защиты 6 блока через блок задержки 10 и сигнала от реле максимальной токовой защиты 9, он посылает команду на исполнительный орган высоковольтного выключателя 4 для его отключения. А через блок-контакт высоковольтного выключателя 4 подают сигнал на отключение генераторного выключателя 2. Это позволяет отключить генераторный выключатель 2 после отключения высоковольтного выключателя 4. После отключения генераторного выключателя 2 через его блок-контакт подается команда на включение высоковольтного выключателя 4. Логический блок 8 посылает команду на исполнительный орган генераторного выключателя 2 для его отключения в случае подачи на него сигналов от устройства релейной защиты 5 генератора или от устройства релейной защиты 6 блока через блок задержки 10 и отсутствия сигнала от реле максимальной токовой защиты 9.

Предлагаемый способ, учитывая дискретность номинальных параметров генераторных выключателей, позволяет отключить токи короткого замыкания в зоне действия релейной защиты генератора генераторными выключателями в более чем 50% случаев.

Изобретение может быть использовано в электроэнергетике для защиты генераторных цепей энергоблоков теплоэлектростанций. Технический результат заключается в создании защиты, позволяющей более эффективно в гибком режиме использовать работу генераторного и высоковольтного выключателей в зависимости от величины токов короткого замыкания в генераторных цепях. Для этого энергоблок содержит последовательно соединенные генератор, генераторный выключатель, трансформатор и высоковольтный выключатель и устройства релейной защиты генератора и энергоблока. В случае короткого замыкания фиксируют превышение заданного значения величины тока. Величину тока контролируют и сравнивают со второй, заданной величиной тока, равной величине номинального тока отключения генераторного выключателя. В случае превышения контролируемой величины тока второго заданного значения формируют команду на отключение высоковольтного выключателя, контролируют его отключение и подают сигнал на отключение генераторного выключателя. В случае, при котором контролируемая величина тока меньше второго заданного значения, подают команду на отключение генераторного выключателя. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Способ отключения токов короткого замыкания в цепях энергоблоков теплоэлектростанций, содержащих последовательно соединенные генератор, генераторный выключатель, трансформатор, высоковольтный выключатель, и устройства релейной защиты генератора и энергоблока, в соответствии с которым при коротком замыкании фиксируют превышение заданного значения величины тока в зоне действия устройства релейной защиты, формируют команду на отключение высоковольтного выключателя, контролируют его отключение и подают сигнал на отключение генераторного выключателя, отличающийся тем, что после фиксирования превышения заданного значения величины тока контролируют величину тока в зоне действия устройства релейной защиты, сравнивают ее со вторым заданным значением величины тока и осуществляют формирование команды на отключение высоковольтного выключателя при превышении контролируемой величины тока второго заданного значения, а при выполнении условия, при котором контролируемая величина тока меньше второго заданного значения, подают команду на отключение генераторного выключателя. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что второе заданное значение тока равно величине номинального тока отключения генераторного выключателя.