СПОСОБ ОГРАНИЧЕНИЯ ТОКОВ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ И ПЕРЕХОДНЫХ ВОССТАНАВЛИВАЮЩИХСЯ НАПРЯЖЕНИЙ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ Российский патент 2014 года по МПК H02H3/16 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите и автоматике, и может быть использовано для защиты выключателей распределительных устройств сетей высокого напряжения от токов короткого замыкания, превышающих отключающую способность выключателей.

Известны способы защиты электрооборудования в сетях с большими токами короткого замыкания [RU 2399136] и [RU 2366055].

Согласно способу [RU 2366055], принятому за прототип, при возникновении короткого замыкания в любом из присоединений фиксируют значения параметров, опасных для высоковольтного оборудования: при превышении значения тока в каждом из присоединений выше заданного или снижении значения напряжения ниже заданного и срабатывании релейной защиты любого из присоединений шунтируют короткое замыкание и отключают присоединения, в которых величина тока ниже заданной, после чего осуществляют дешунтирование.

Общим недостатком указанных способов является отсутствие ограничения ударного тока короткого замыкания в присоединениях, а также значительное увеличение времени существования короткого замыкания, поскольку в них ограничение токов и напряжений начинается после получения сигнала от релейной защиты.

Целью изобретения является снижение максимального значения тока в аварийном присоединении и уменьшение времени существования короткого замыкания.

Предметом изобретения является способ ограничения токов короткого замыкания и переходных восстанавливающихся напряжений в электрических сетях высокого напряжения, при котором фиксируют возрастание тока, протекающего через выключатель присоединения, до значения, превышающего коммутирующую способность выключателя, шунтируют присоединение, затем отключают выключатель, после чего дешунтируют присоединение, отличающийся тем, что после указанной фиксации блокируют действие релейной защиты на выключатель, а его отключение и дешунтирование присоединения производят после проверки наличия шунтирующего тока и проверки отсутствия тока через выключатель соответственно.

Это позволяет получить вышеуказанный технический результат.

Осуществление предлагаемого способа иллюстрирует фиг.1.

На фиг.1 показаны токовые пусковые органы 1 и 2, через которые проходят выходные цепи релейных защит 3 и 4. Органы 1 и 2 и релейные защиты 3 и 4 подключены к электромагнитным измерительным трансформаторам тока 5, 6 и 7, 8, которые установлены в присоединениях, коммутируемых выключателями 9 и 10 соответственно. Шунтирующее устройство 11 подключено к сборным шинам подстанции. Электромагнитные измерительные трансформаторы 12, 13 тока включены между выводами фаз шунтирующего устройства 11 и шиной заземления 14. К электромагнитному измерительному трансформатору 12 тока подключен системный блок 15 управления, к электромагнитному измерительному трансформатору 13 подключена дифференциальная защита 16 шин. Блок 15 связан с токовыми пусковым органами 1, 2 и шунтирующим устройством 11.

Способ с учетом его развития осуществляют следующим образом.

Токовые пусковые органы 1, 2 контролируют ток в защищаемых присоединениях, измеряемый трансформаторами 5, 6, и срабатывают при превышении током в контролируемых присоединениях отключающей способности выключателей присоединений.

Например, если ток короткого замыкания на присоединении с выключателем 9 превысит отключающую способность этого выключателя, сработает токовый пусковой орган 1, который до достижения током короткого замыкания ударного значения сформирует и подаст в системный блок 15 сигнал включения шунтирующего устройства. Этот сигнал блокирует прохождение от релейной защиты 3 сигнала отключения выключателя 9. После получения сигнала включения шунтирующего устройства 11 системный блок 15 формирует длительно действующий сигнал включения шунтирующего устройства 11. Шунтирующее устройство 11, пока существует сигнал его включения от системного блока управления 15, обеспечивает непрерывное протекание тока.

После успешного включения шунтирующего устройства 11, которое фиксируется в системном блоке 15 на основании наличия сигналов тока от электромагнитного измерительного трансформатора тока 12, системный блок 15 формирует сигнал отключения выключателя 9 поврежденного присоединения. Этот сигнал передается в токовый пусковой орган 1, который с помощью промежуточного реле воздействует на цепи отключения выключателя 9 поврежденного присоединения. Выключатель 9 поврежденного присоединения отключается в облегченных условиях, так как во время работы шунтирующего устройства 11 обеспечивается шунтирование поврежденного присоединения и снижение уровня переходных восстанавливающихся напряжений. Отключение выключателя 9 поврежденного присоединения фиксируется в токовом пусковом органе 1 этого присоединения, который выдает сигнал об успешном отключении выключателя 9 в системный блок 15. Системный блок 15, получив сигнал об успешном отключении выключателя 9 поврежденного присоединения, снимает сигнал включения шунтирующего устройства 11. После снятия сигнала включения с шунтирующего устройства 11 ток через него прекращается за время не более 20 мс.

Состояние шунтирующего устройства 11 контролируется в системном блоке 15 по наличию тока в электромагнитном измерительном трансформаторе 12. При отказе шунтирующего устройства 11 системный блок 15 формирует сигнал отказа шунтирующего устройства 11, который может быть использован, например, для отключения шин через выходные цепи дифференциальной защиты 16 шин.

Дифференциальная защита 16 шин обеспечивает защиту элементов шунтирующего устройства 11, контролируя ток в электромагнитном измерительном трансформаторе 13.

Для обеспечения надежного функционирования системы во всех режимах работы предусматривается непрерывный контроль работоспособности элементов токовых пусковых органов 1, 2, системного блока управления 15, каналов связи, по которым передаются команды управления.

Использование: в области электротехники. Технический результат - снижение максимального значения тока в аварийном присоединении, уменьшение времени существования короткого замыкания и, как следствие, ограничение переходных восстанавливающихся напряжений. Согласно способу фиксируют возрастание тока, протекающего через выключатель присоединения, до значения, превышающего коммутирующую способность выключателя, шунтируют присоединение, затем отключают выключатель, после чего дешунтируют присоединение. После указанной фиксации блокируют действие релейной защиты на выключатель, а его отключение и дешунтирование присоединения производят после проверки наличия шунтирующего тока и проверки отсутствия тока через выключатель соответственно. 1 ил.

Способ ограничения токов короткого замыкания и переходных восстанавливающихся напряжений в электрических сетях высокого напряжения, при котором фиксируют возрастание тока, протекающего через выключатель присоединения, до значения, превышающего коммутирующую способность выключателя, шунтируют присоединение, затем отключают выключатель, после чего дешунтируют присоединение, отличающийся тем, что после указанной фиксации блокируют действие релейной защиты на выключатель, а его отключение и дешунтирование присоединения производят после проверки наличия шунтирующего тока и проверки отсутствия тока через выключатель соответственно.