УСТРОЙСТВО БЫСТРОДЕЙСТВУЮЩЕГО АВТОМАТИЧЕСКОГО ВКЛЮЧЕНИЯ РЕЗЕРВА Российский патент 2007 года по МПК H02J9/06 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам противоаварийной автоматики систем электроснабжения промышленных предприятий, и может быть использовано для быстродействующего автоматического включения резерва (БАВР).

Известно пусковое устройство БАВР для КРУ 6-10 кВ /1/, состоящее из шести пусковых реле минимального напряжения, одного пускового и одного блокирующего блока контроля угла δ между векторами напряжений основной и резервной секций шин, двух блокирующих реле направления мощности, реагирующих на изменения активной мощности прямой последовательности на основном и резервном вводе, блока логических элементов и трех исполнительных реле. При возникновении трехфазного короткого замыкания (КЗ) в цепи питания или ложного (самопроизвольного) отключения выключателя в цепи питания подстанции, а следовательно, снижении напряжения ниже заданного (U<U_зад) или превышении угла δ между указанными векторами заданного значения (δ>δ_зад) и изменении направления активной мощности ДР от шин потребителя к источнику питания блок пускового устройства производит переключение секции шин, потерявшей источник питания, на резервный источник питания. Данное пусковое устройство БАВР повышает эффективность работы автоматического включения резерва (АВР) за счет быстрого обнаружения потери питания при трехфазных КЗ или при ложных (самопроизвольных) отключениях выключателей в цепи питания секций шин подстанций и эффективно блокирует работу при возникновении КЗ на отходящих линиях или на сборных шинах подстанций. Основным недостатком данного пускового устройства БАВР является низкая эффективность его работы на подстанциях с зависимыми источниками питания при возникновении кольца на стороне 10-35-110 из-за особенностей режима работы сети или при проведении ремонтных работ. В этих сетях при возникновении КЗ происходит одновременное снижение напряжения на обоих вводах секций шин подстанций. При этом пусковое устройство может сработать быстрее по одному из вводов, даже при наличии задержки сигнала (на 0,01-0,015 с) в логике его работы. Это приводит к отключению вводного выключателя по этому каналу и автоматическому включению секционного выключателя. Так как на втором вводе также нет напряжения, происходит обесточение подстанции по обоим вводам. Вторым недостатком данного пускового устройства БАВР является также невозможность блокировки секции шин при маленькой подключенной нагрузке, когда ток на вводе после трансформатора тока не превышает 0,2 А. Например, при коэффициенте трансформации трансформатора тока К_тт=300 первичный ток на одном вводе может составить до 60 А, что часто бывает на подстанциях у потребителей по технологическим соображениям. При таких нагрузках на одном вводе и при возникновении КЗ на шинах или на отходящих линиях блок пускового устройства может отключить ввод с малой токовой нагрузкой и включить аварийную секцию на второй источник питания, что может привести при отказе работы релейной защиты секционного выключателя к отключению второго ввода.

Известно устройство автоматического включения резерва /2/, содержащее основной и резервный источники питания, вводные выключатели, снабженные блоками ускорения отключения, первую и вторую секцию шин подстанций, секционный выключатель, снабженный блоком ускорения включения и отключения, выполненный в виде накопителя энергии и катушки индукционно-динамической системы, пусковой блок АВР, подключенный к трансформаторам напряжения и тока первой и второй секций шин подстанций и срабатывающий по уровню напряжения на секции (U<0,6U_н) или по углу (δ>δ_зад=10-15°) между векторами напряжений аварийной и резервной секций шин, два замыкателя, размещенных в приводах вводных выключателей, замыкающий блок-контакт секционного выключателя, два датчика тока, два логических элемента 2И, логический элемент 2ИЛИ и два элемента задержки сигнала. При потере питания, например, первой секцией шин подстанции пусковой блок срабатывает по уровню напряжения на секции или по углу между векторами напряжений аварийной и резервной секций шин и выдает сигнал на срабатывание блока ускорения отключения вводного выключателя по первому выходу пускового блока. Этот сигнал проходит также на третий выход пускового блока. Блок ускорения отключения вводного выключателя за счет срабатывания приводит к замыканию замыкателя за время 0,003 с и сбивает защелку отключения в приводе вводного выключателя аварийной секции. Замыкатель подает сигнал с третьего выхода пускового блока на срабатывание блока ускорения включения секционного выключателя и последний включается за время 0,03-0,055 с.Таким образом, суммарное время перерыва питания складывается из времени фиксации потери питания и выдачи сигнала пусковьм блоком (0,04-0,06 с), срабатывания блока ускорения отключения вводного выключателя и замыкателя (0,003 с), срабатывания блока ускорения включения секционного выключателя (0,003 с) и времени включения секционного выключателя (0,03-0,055 с) и составляет 0,076-0,121 с. При возможном отказе привода вводного выключателя предусмотрена схема ускоренного отключения секционного выключателя за счет постоянного контроля тока на вводах с помощью датчиков тока, логических элементов 2И и 2ИЛИ и элементов задержки сигнала. Применение данного устройства повышает быстродействие АВР за счет применения замыкателей в приводах вводных выключателей и устройства ускорения включения секционного выключателя, выполненного на основе накопителя энергии и катушки индукционно-динамической системы. Однако наличие дополнительных механических замыкателей в приводе вводных выключателей и специальной катушки индукционно-динамической системы в приводе секционного выключателя существенно снижает надежность работы этих выключателей. Кроме того, наличие схемы ускоренного отключения секционного выключателя при отказах привода вводного выключателя с помощью датчиков тока, логических элементов и элементов задержки существенно усложняет схему устройств АВР и, как следствие, снижает надежность работы АВР.

Технический результат при использовании изобретения заключается в повышении надежности быстродействия работы устройства БАВР.

На фиг.1 показана однолинейная схема подстанции с выключателями, трансформаторами напряжения, тока и блок-схема устройства быстродействующего автоматического включения резерва (БАВР). На фиг.2 представлена схема выполнения блока ускорения отключения вводного выключателя, а на фиг.3 - схема блока ускорения включения секционного выключателя.

На фиг.1 обозначены: 1, 2 - основной и резервный источники питания; 3, 4 - вводные выключатели; 5, 6 - блоки ускорения отключения вводных выключателей; 7, 8 - первая и вторая секция шин подстанций; 9 - секционный выключатель; 10 - блок ускорения включения секционного выключателя; 11, 12 - трансформаторы напряжения основного и резервного источников питания; 13, 14 - трансформаторы напряжения первой второй секций шин; 15, 16 - трансформаторы тока; 17, 18 - блоки направления активной мощности прямой последовательности, первые входы которых подключены к трансформаторам тока 15 и 16, вторые входы - к трансформаторам напряжения 13 и 14 первой и второй секций шин, а третьи входы подключены перекрестно к трансформаторам напряжения 14 и 13 второй и первой секций шин; 19, 20 - пусковые блоки контроля угла между векторами напряжений первой и второй секций шин, подключенные к одноименным фазам трансформаторов напряжения 13 и 14 первой и второй секций шин; 21, 22 - трехфазные реле минимального напряжения, подключенные к трансформаторам напряжения 13 и 14 первой и второй секций шин; 23, 24 - двухфазные реле максимального напряжения, подключенные к трансформаторов напряжения 11 и 12 основного и резервного источников питания; 25, 26, 27, 28 и 42 - элементы задержки сигнала; 29, 30, 31 - логические элементы 2ИЛИ; 32, 35, 36, 37 и 38 - логические элементы 2И; 33 - логический элемент 2И-НЕ; 34 - блокирующий блок контроля угла между векторами напряжений первой 7 и второй 8 секций шин; 39, 40 - элементы ЗАПРЕТ; 43, 44 и 45 - логические элементы 3И; 41 - блок выдержки запрещающего сигнала от логического элемента 2И-НЕ в течение 30-180 минут и меняющий на выходе сигнал уровня "0" на сигнал уровня "1" при появлении по второму входу сигнала уровня "1" от логического элемента 2И 32; 47, 48 - первый и второй блоки ЗАПРЕТ первой и второй секций шин, препятствующие прохождению сигнала через логические элементы 3И 43 или 44 при отключенном положении выключателя одного из вводов 3 или 4 при наличии запрещающего сигнала релейной защиты вводов, а также при включенном секционном выключателе; 46 - третий блок ЗАПРЕТ, запрещающий прохождению сигнала через логический элемент 3И 45 при включенном положении или работе релейной защиты секционного выключателя 9, но разрешающий прохождение сигнала при отключении вводного выключателя одного из вводов; 49, 50 и 51 - исполнительные реле.

На фиг.2 обозначены: 52 - повышающий трансформатор с 220 В до 675 В; 53 - выпрямительный диодный мост; 54 - первый зарядный резистор; 55 и 56 - выпрямительные диоды; 57 и 58 - резисторы делителя напряжения; 59 - накопительный конденсатор для зарядки напряжением до 950 В; 60 - коммутирующий тиристор; 62 - управляющее реле схемы управления коммутирующим тиристором; 63 и 64 - размыкающий и замыкающий контакты управляющего реле 62 схемы управления; 65 - зарядный конденсатор для формирования сигнала на открытие коммутирующего тиристора; 66 и 67 - первый и второй ограничительные резисторы в цепи управления коммутирующего тиристора; 68 - сглаживающий конденсатор в схеме управления тиристором; 61, и 71 - первый и второй разделительные диоды; 69 - обратный диод; 70 - замыкающий контакт исполнительного реле (фиг.1) 49 или 50.

На фиг.3 обозначены: 72 - замыкающий контакт исполнительного реле 51 (фиг.1); 73 - дополнительный конденсатор, подключенный параллельно накопительному конденсатору 59 (фиг.2); 74, 75 - третий и четвертый разделительные диоды; 76 - конденсатор для зарядки обратным напряжением на закрытие коммутирующего тиристора; 77 - дополнительный тиристор для формирования сигнала на закрытие коммутирующего тиристора; 78 - второй зарядный резистор для зарядки конденсатора 76 обратным напряжением при открытии коммутирующего тиристора; 79 - дополнительный резистор, 80 - дополнительный диод, 81 - стабилитрон в цепи управления дополнительного тиристора 78 для ограничения сигнала по току и напряжению; 82 - пятый разделительный диод электромагнита включения секционного выключателя.

Устройство БАВР работает следующим образом.

В нормальном режиме питание потребителей каждой секции шин подстанции осуществляется от своего источника питания 1 и 2, при этом вводные выключатели 3 и 4 включены, а секционный выключатель 9 отключен. Реле направления активной мощности 17 и 18 находится в состоянии блокировки из-за направления активной мощности от источника к потребителям и на выходе этих реле сигналы отсутствуют и на вторых входах логических элементов 3И 43 и 44 сигналы равны логическому "0". На выходах пусковых блоков 19 и 20 контроля угла между векторами первой и второй секций шин, трехфазных реле минимального напряжения 21 и 22 сигнал также равен "0" и, следовательно, на выходах элементов задержки сигнала 25 и 26, логических элементов 2ИЛИ 29 и 30, логических элементов 2И 35 и 36, логических элементов 3И 43 и 44, логических элементов 2И 37 и 38, логического элемента 2ИЛИ 31 и логического элемента 3И 45 сигналы также равны "0". Двухфазные реле максимального напряжения 23 и 24, подключенные к трансформаторам 11 и 12 напряжения, находятся в сработанном состоянии и на выходе элементов задержки сигнала 27 и 28, и на первом и втором входе логического элемента 2И 32 и на его выходе присутствует сигнал уровня "1", который подается на второй вход блока выдержки запрещающего сигнала 41. В связи с тем, что на выходе трехфазных реле минимального напряжения 21 и 22 сигнал равен "0", то на первом и втором входе логического элемента 2И-НЕ 33 сигнал также равен "0". Следовательно, на выходе 2И-НЕ 33 сигнал равен "1". Блок выдержки запрещающего сигнала 41 на первом и на втором входе имеет сигнал уровня "1", следовательно, на вторых входах логических элементов 2И 37 и 38 сигнал равен "1". Однако на первых входах логических элементов 2И 37 и 38 присутствует сигнал уровня "0" и поэтому на входах исполнительных реле 49 и 50 и на первом и втором входе логического элемента 2ИЛИ 31 и на втором входе логического элемента 3И 45 сигнал равен "0". На первом входе логического элемента 3И 45 присутствует сигнал уровня "1" от блока ЗАПРЕТ 46, так как секционный выключатель 9 отключен, и нет сигнала от релейной защиты этого выключателя. На третьем входе логического элемента 3И 45 присутствует также сигнал уровня "1" от элемента задержки сигнала 42 из-за отсутствия условий работы блокирующего блока 34 контроля угла между векторами напряжений первой 7 и второй секций шин. Таким образом, исполнительные реле 49, 50 и 51 не работают, вводные выключатели 3 и 4 включены, а секционный выключатель 9 отключен.

В блоке ускорения отключения вводного выключателя 5 или 6 (фиг.2) накопительный конденсатор 59 заряжен постоянным напряжением 950 В, зарядный конденсатор 65 заряжен постоянным напряжением 15 В через делитель напряжения с резисторами 57 и 58, а сглаживающий конденсатор 68 заряжен постоянным напряжением 24 В, замыкающий контакт 70 разомкнут, коммутирующий тиристор 60 закрыт.

В блоке 10 ускорения включения секционного выключателя 9 (фиг.3) предусмотрены два накопительных конденсатора 59 и 73 для ускорения включения выключателя с электромагнитным приводом с током потребления от 15 до 70 А. Коммутирующий тиристор 60 и дополнительный тиристор 77 закрыты из-за разомкнутого контакта 72 реле 51 (фиг.1).

При потере питания, например, первой секцией шин 7 подстанции за счет КЗ или ошибочного (самопроизвольного) отключения выключателя в цепи питания этой секции срабатывает трехфазное реле минимального напряжения 21 (U<0,8U_н) или пусковой блок контроля угла 19 (угол между одноименными векторами напряжений секции шин 7 и 8 - δ>10°), что приводит к срабатыванию логического элемента 2ИЛИ 29 и выдаче сигнала уровня "1" на второй вход логического элемента 2И 35. Так как в цепи питания второй секции шин 8 нет аварии, то на выходе трехфазного реле минимального напряжения 22, пускового блока контроля угла 20 и логического элемента 2ИЛИ 30 сигнал равен уровня "0". На выходе элемента ЗАПРЕТ 39 и на первом входе логического элемента 2И 35 сигнал равен "1", что приводит к срабатыванию логического элемента 2И 35, и на третьем входе логического элемента 3И 43 появляется сигнал уровня "1". Из-за аварии в цепи питания первой секции шин 7 направление активной мощности меняется от потребителей к источнику питания, что приводит к возврату реле направления активной мощности 17 и на выходе появляется сигнал уровня "1". Этот же сигнал поступает на второй вход логического элемента 3И 43. В связи с тем, что вводные выключатели 3 и 4 включены, и секционный выключатель 9 отключен и не работает схема релейной защиты вводов, то на выходе блока ЗАПРЕТ 47 и на первом входе логического элемента 3И 43 сигнал равен "1". Таким образом, на всех трех входах логического элемента 3И 43 присутствует сигнал уровня "1", что приводит к срабатыванию последнего и выдаче сигнала уровня "1" на первый вход логического элемента 2И 37. На втором входе логического элемента 2И 37 уже присутствует также сигнал уровня "1" от блока 41 выдержки запрещающего сигнала из-за отсутствии условий работы логического элемента 2И-НЕ 33, так как на втором вводе напряжение находится на рабочем уровне (U>0,9-0,95U_н). Логический элемент 2И 37 выдает сигнал уровня "1" на исполнительное реле 49 и на первый вход логического элемента 2ИЛИ 31, следовательно, на второй вход логического элемента 3И 45.

Исполнительное реле 49, срабатывая, замыкает контакт 70 (фиг.2), что приводит к срабатыванию реле 62, размыканию контакта 63 и замыканию контакта 64. При этом напряжение с конденсатора 65 разряжается на управляющий электрод коммутирующего тиристора 60, что приводит к открытию последнего и разряду напряжения 950 В с накопительного конденсатора на электромагнит отключения вводного выключателя 3. Такая форсированная подача повышенного постоянного напряжения 950 В на электромагнит отключения приводит к ускоренному намагничиванию магнитной системы, и время срабатывания электромагнита отключения уменьшается в 2-3 раза. При этом собственное время отключения вводного, например, вакуумного выключателя может составить от 0,022 до 0,025 с. Ускоренное отключение вводного выключателя 3 приводит к быстрому замыканию блок - контакта, к снятию запрещающего сигнала уровня "0" из блока ЗАПРЕТ 49 и выдаче сигнала уровня "1" на первый вход логического элемента 3И 45. При этом на третьем входе логического элемента 3И 45 присутствует сигнал уровня "1" от элемента задержки сигнала 42, так как на выходе блокирующего блока 34 контроля угла между векторами напряжений первой и второй секций шин сигнал равен "1" из-за отсутствии условий срабатывания, т.е. угол δ меньше 60-80°. Логический элемент 3И 45 срабатывает и выдает сигнал уровня "1" на исполнительное реле 51. Это приводит к замыканию контакта 72 (фиг.3) и срабатыванию элементов схемы открытия коммутирующего тиристора 60. Тиристор 60, открываясь, разряжает постоянное напряжение 950 В от двух накопительных конденсаторов 59 и 73 на электромагнит включения секционного выключателя 9. При этом энергия этих конденсаторов позволяет ускоренно намагнитить магнитную систему электромагнитного привода, но не хватает этой энергии для полного включения секционного выключателя. Дополнительная энергия для включения секционного выключателя поступает из сети постоянного или выпрямленного напряжения 220 В распределительной подстанции. После включения выключателя для закрытия коммутирующего тиристора 60 в блоке 10 ускорения включения секционного выключателя формируется сигнал на открытие дополнительного тиристора 77 через стабилитрон 81, диод 80 и резистор 79. Открытие этого тиристора позволяет разрядить обратное напряжение с конденсатора 76 через коммутирующий тиристор 60, что приводит к его закрытию. Испытания показали, такая схема форсированного включения, например, вакуумных выключателей с электромагнитными приводами позволяет сократить собственное время включения до 0,023-0,028 с. При этом скорость движения главных контактов вакуумных выключателей остаются в заданных по техническим условиям пределах.

Время фиксации потери питания, например, первой секции шин 7 складывается из времени срабатывания трехфазных реле минимального напряжения 21 (0,015 с) или времени срабатывания пускового блока 19 контроля угла (δ>δ_зад=10°) между одноименными векторами напряжений первой и второй секций шин (0,02 с), времени выдачи сигнала элементом задержки 25 (0,005 с), времени срабатывания логических элементов в цепи прохождения сигнала и исполнительного реле 49 (0,002 с) и составляет 0,022-0,027 с. Время отключения вводного вакуумного выключателя 3 с блоком ускорения отключения 5 составляет 0,022-0,025 с, а время включения секционного вакуумного выключателя 9 с блоком ускорения включения 10-0,023-0,028 с.

Таким образом, суммарное время перерыва питания при работе предлагаемого устройства БАВР составляет 0,067-0,08 с, что меньше времени работы всех существующих устройств АВР и БАВР.

При КЗ на отходящих линиях или на сборных шинах подстанции первой секции шин 7 блок направления активной мощности ΔР прямой последовательности 17 находится в состоянии блокировки, и на выходе этого блока сигнал равен "0". Следовательно, сигнал уровня "1" от трехфазного реле минимального напряжения 21, логического элемента 2ИЛИ 29 и логического элемента 2И 35 не проходит через логический элемент 3И 43 и поэтому не работают все последующие логические элементы 2И 37, 3И 45 и исполнительное реле 49 и 51. При КЗ в таких местах срабатывает штатная схема релейной защиты выключателя отходящей линии или схема релейной защиты вводного выключателя 3 без работы устройств БАВР.

При образовании кольца на стороне 10-35-110 кВ из-за особенностей режима работы сети или из-за проведения ремонтных работ и в случае возникновения КЗ в этих сетях происходит одновременное снижение напряжения на первой и на второй секции шин. При этом срабатывают трехфазные реле минимального напряжения 21 и 22 и на выходе этих реле, следовательно, на входе элементов задержки 25 и 26 и на первом и на втором входах логического элемента 2И-НЕ 33 появляются сигналы уровня "1". Элементы задержки сигнала 25 и 26 не дают проходить сигналам уровня "1" через логический элемент 2ИЛИ 29 в течение 0,005 с. У логического элемента 2И-НЕ 33 на выходе появляется сигнал уровня "0", который запускает в блоке 41 выдержки запрещающего сигнала режим блокировки сигналом уровня "0" на вторых входах логических элементов 2ИЛИ 37 и 38 в течение 30-180 минут.

При автоматическом восстановлении напряжения до нормального рабочего уровня (U>0,9-0,95U_н) по обоим вводам до истечения 30-180 минут срабатывают двухфазные реле максимального напряжения 23 и 24 и выдают на входы элементов задержки сигнала 28 и 29 сигнал уровня "1". Последние задерживают сигнал уровня "1" в течение 10-15 с (гарантированное время работы всех устройств релейной защиты, АПВ и АВР в цепи питания подстанции) и далее приводят к срабатыванию логического элемента 2И 32 и выдаче сигнала уровня "1" на второй вход блока 41 выдержки запрещающего сигнала. При этом данный блок меняет сигнал уровня "0" на сигнал уровня "1" на вторых входах логических элементов 2И 37 и 38 и, таким образом, снимает блокировку работы устройств БАВР. При условии сохранения аварии по двум или по одному вводу и после истечения 30-180 минут блок 41 выдержки запрещающего сигнала блокирует работу устройства БАВР до ручного снятия оперативным персоналом этой блокировки. На время блокировки работы устройств БАВР на подстанции работает штатная схема релейной защиты и штатная схема АВР.

Блокирующий блок 34 контроля угла (δ_блок) срабатывает при расхождении угла между одноименными векторами напряжений первой 7 и второй 8 секций шин более 60-80°. Такое расхождение угла (δ_блок) может происходить при ложном (самопроизвольном) отключении выключателя в цепи питания по одному вводу и после аварийной задержки отключения вводного выключателя 3 или 4. При этом блокирующий блок 34 контроля угла (δ_блок) за счет выдачи сигнала уровня "0" и задержки элементом 42 этого сигнала в течение 2-3 с блокирует по третьему входу работу логического элемента 3И 45, что позволяет исключить противовключение секции, потерявшей источник питания, на резервную при углах расхождения одноименных векторов напряжений двух секций более 60-80°.

При исчезновении оперативного напряжения 220 В на входах блока 5 и 6 ускорения отключения вводных (3 и 4) и блока 10 ускорения включения секционного выключателя 9 подключение делителя напряжения 57 и 58 между двумя выпрямительными диодами 55 и 56 и наличие разделительного диода 61 в цепи зарядного конденсатора позволяет продолжительное время (до 30 минут) сохранять напряжение в накопительных конденсаторах 59 (59 и 74) в сглаживающем конденсаторе 68 в цепи питания реле 62 и в зарядном конденсаторе 65 для формирования сигнала на открытие коммутирующего тиристора 60. Наличие второго разделительного диода 71 в цепи электромагнита отключения вводных выключателей и пятого разделительного диода 82 в цепи электромагнита включения секционного выключателя позволяет применить блоки 5 и 6 ускорения отключения вводных выключателей 3 и 4 и блок 10 ускорения включения секционного выключателя 9 параллельно существующим заводским схемам управления без дополнительных изменений, что существенно повышает надежность работы этих выключателей.

Таким образом, повышение надежности и быстродействия работы устройств БАВР достигается за счет:

1) контроля одновременности снижения напряжения и блокировки работы устройств БАВР на время устранения аварии с помощью блока выдержки времени запрещающего сигнала и автоматическое восстановление работы устройств БАВР за счет контроля восстановления напряжения в цепи питания секций шин подстанций с помощью реле максимального напряжения;

2) подачи повышенного напряжения от предварительно заряженных конденсаторов на электромагниты отключения вводных выключателей;

3) одновременной подачи повышенного напряжения от предварительно заряженных конденсаторов и постоянного напряжения от сети на электромагнит включения секционного выключателя.

Источники информации

1. Нудельман Г.С., Федоров Э.К. Блок пускового устройства автоматического включения резерва. - Электрические станции, 1993 г., №2.

2. Авторское свидетельство СССР №1670741, кл. Н 02 9/06 - аналог.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам противоаварийной автоматики систем электроснабжения промышленных предприятий, и может быть использовано для быстродействующего автоматического включения резерва (БАВР). Технический результат заключается в повышении быстродействия и надежности работы устройств БАВР за счет подачи повышенного напряжения от предварительно заряженных конденсаторов на электромагниты отключения вводных выключателей, одновременной подачи повышенного напряжения от предварительно заряженных конденсаторов и постоянного напряжения от сети на электромагнит включения секционного выключателя, контроля одновременности снижения напряжения основного и резервного источников и блокировки работы устройств БАВР на время устранения аварии с помощью блока выдержки времени запрещающего сигнала и автоматическое восстановление работы устройств БАВР за счет контроля восстановления напряжения в цепи питания секций шин подстанций с помощью реле максимального напряжения. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство быстродействующего автоматического включения резерва, содержащее основной и резервный источники питания, вводные выключатели с блоками ускорения отключения, первую и вторую секции шин подстанций, секционный выключатель, имеющий блок ускорения включения, первый и второй блоки направления активной мощности прямой последовательности, первые входы которых подключены к соответствующим трансформаторам тока основного и резервного источников питания, вторые входы - к соответствующим трансформаторам напряжения первой и второй секций шин, третьи входы подключены перекрестно к трансформаторам напряжения второй и первой секций шин, первый и второй пусковые блоки контроля угла между одноименными векторами напряжений первой и второй секций шин, подключенные к соответствующим трансформаторам напряжения первой и второй секций шин, а выходами соединенные с первыми входами соответственно первого и второго логических элементов 2ИЛИ, трехфазные реле минимального напряжения первой и второй секций шин, входы которых подключены к вторичным обмоткам соответствующих трансформаторов напряжения первой и второй секций шин, а выходы соединены с входами соответственно первого и второго элементов задержки сигнала, выходы последних соединены со вторыми входами соответственно первого и второго логических элементов 2ИЛИ, выходами соединенных со вторыми входами соответственно первых и вторых логических элементов 2И, первые входы последних соединены с выходами соответственно первого и второго элементов ЗАПРЕТ, входы которых соединены перекрестно со вторыми входами первых и вторых логических элементов 2И, выходы первых и вторых логических элементов 2И соединены с третьими входами соответственно первого и второго логических элементов 3И, вторые входы последних соединены с выходами соответственно первого и второго блоков направления активной мощности первой и второй секций шин, первые входы первых и вторых логических элементов 3И подключены к выходам соответственно первого и второго блоков ЗАПРЕТ первой и второй секции шин, отличающееся тем, что выходы первых и вторых логических элементов 3И подключены к первым входам соответственно третьих и четвертых логических элементов 2И первой и второй секций шин, вторые входы которых подключены к выходу блока выдержки запрещающего сигнала, первый вход которого соединен с выходом логического элемента 2И-НЕ, а второй вход подключен к выходу пятого логического элемента 2И, выход третьего логического элемента 2И соединен с первым исполнительным реле первой секции шин и с первым входом третьей логической схемы 2ИЛИ, выход четвертого логического элемента 2И соединен со вторым исполнительным реле второй секции шин и со вторым входом третьей логической схемы 2ИЛИ, выходы первого и второго исполнительных реле подключены к блоку ускорения отключения вводного выключателя соответственно первой и второй секций шин, выход третьего логического элемента 2ИЛИ соединен со вторым входом третьего логического элемента 3И, первый вход которого соединен с выходом третьего блока ЗАПРЕТ, а третий вход подключен к выходу третьего элемента задержки сигнала, вход которого соединен с выходом блокирующего блока контроля угла, первый вход которого соединен с трансформатором напряжения второй секции шин, а второй вход - с трансформатором напряжения первой секции шин, выход третьего логического элемента 3И соединен с входом третьего исполнительного реле, выход которого подключен к блоку ускорения включения секционного выключателя, первый вход логического элемента 2И-НЕ соединен с выходом трехфазного реле минимального напряжения первой секции шин, а второй вход подключен к выходу трехфазного реле минимального напряжения второй секции шин, первый вход пятого логического элемента 2И соединен с выходом четвертого элемента задержки сигнала, а второй вход подключен к выходу пятого элемента задержки сигнала, вход четвертого элемента задержки сигнала соединен с выходом первого двухфазного реле максимального напряжения первой секции шин, а вход пятого элемента задержки сигнала подключен к выходу второго двухфазного реле максимального напряжения второй секции шин, входы первого и второго двухфазных реле максимального напряжения подключены к соответствующим трансформаторам напряжения основного и резервного источников питания.2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок ускорения отключения вводного выключателя состоит из повышающего трансформатора, к первому выводу первой вторичной обмотки которого последовательно подключены зарядный резистор, два выпрямительных диода, первый вывод накопительного конденсатора, коммутирующий тиристор, резистор между управляющим электродом и катодом коммутирующего тиристора, обратный диод, подключенный катодом к катоду коммутирующего тиристора, а анодом ко второму выводу накопительного конденсатора и ко второму выводу первой вторичной обмотки трансформатора, выводы второй вторичной обмотки трансформатора подключены к выпрямительному диодному мосту, "плюс" выпрямительного диодного моста соединен с первым выводом сглаживающего конденсатора и с первым выводом управляющего реле, второй вывод которого соединен через замыкающий контакт исполнительного реле первой или второй секций шин со вторым выводом сглаживающего конденсатора, со вторым выводом зарядного конденсатора, делителем напряжения и с "минусом" выпрямительного диодного моста, при этом делитель напряжения выполнен на основе двух резисторов и подключен с одной стороны между двумя выпрямительными диодами первой вторичной обмотки трансформатора, а с другой стороны - к "минусу" выпрямительного диодного моста, из диода, анод которого соединен между двумя резисторами делителя напряжения, а катод с первым выводом размыкающего контакта управляющего реле, второй вывод размыкающего контакта соединен с первым выводом зарядного конденсатора и с первым выводом замыкающего контакта управляющего реле, второй вывод замыкающего контакта соединен через первый ограничивающий резистор с управляющим электродом коммутирующего тиристора, второй ограничивающий резистор соединен с управляющим электродом и катодом коммутирующего тиристора, причем катод коммутирующего тиристора и катод обратного диода соединены с первым выводом электромагнита отключения вводного выключателя первой и второй секций шин и с катодом второго разделительного диода, анод которого подключен к первому выводу заводской схемы управления вводного выключателя первой и второй секций шин, второй вывод электромагнита отключения соединен с анодом обратного диода и со вторым выводом заводской схемы управления вводного выключателя первой и второй секций шин.3. Устройство по п.1 или 2, отличающееся, тем, что блок ускорения включения секционного выключателя состоит из блока ускорения отключения вводного выключателя, дополнительного накопительного конденсатора, подключенного параллельно к накопительному конденсатору блока ускорения отключения, третьего разделительного диода, подключенного анодом к накопительным конденсаторам, а катодом - к коммутирующему тиристору, четвертого разделительного диода, подключенного катодом к коммутирующему тиристору, а анодом - к "плюсу» источника питания постоянного или выпрямленного напряжения, дополнительного конденсатора для перезаряда напряжения, подключенного одним выводом к катоду коммутирующего тиристора, а вторым выводом - к катоду дополнительного тиристора, анод которого соединен с "плюсом" источника питания постоянного или выпрямленного напряжения, а управляющий электрод дополнительного тиристора подключен через дополнительный резистор, дополнительный диод и стабилитрон к катоду коммутирующего тиристора, второго зарядного резистора для перезаряда дополнительного конденсатора, подключенного одним выводом к катоду дополнительного тиристора, а вторым выводом - к аноду обратного диода, причем катод коммутирующего тиристора и катод обратного диода соединены с первым выводом электромагнита включения секционного выключателя и с катодом пятого разделительного диода, анод которого подключен к первому выводу заводской схемы управления секционного выключателя, а второй вывод электромагнита включения соединен с анодом обратного диода и со вторым выводом заводской схемы управления секционного выключателя.