СПОСОБ ЗАПРЕТА АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОВТОРНОГО ВКЛЮЧЕНИЯ ГОЛОВНОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ ЛИНИИ, ПИТАЮЩЕЙ ТРАНСФОРМАТОРНУЮ ПОДСТАНЦИЮ С ОПРЕДЕЛЕНИЕМ ВИДА КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ Российский патент 2014 года по МПК H02J13/00 H02J9/06 

Изобретение относится к автоматике электрических сетей и предназначено для запрета автоматического повторного включения (АПВ) головного выключателя (ГВ) линии, питающей трансформаторную подстанцию с определением вида короткого замыкания (КЗ).

Известен способ запрета сетевого автоматического включения резерва на двухфазные КЗ, заключающийся в том, что контролируют наличие всех трех линейных напряжений, фиксируют исчезновение одного из них и при исчезновении двух других начинают отсчет времени, которое устанавливают равным бестоковой паузе АПВ секционирующего выключателя. И, если в момент окончания отсчета будет зафиксировано появление этих же двух линейных напряжений, то выдают сигнал на запрет автоматического включения резерва [патент RU №2181920 С2 кл. H02J 9/06, опубл. 27.04.2002, бюл. №12].

Недостатком известного способа является невозможность осуществления с его помощью запрета АПВ ГВ линии, питающей трансформаторную подстанцию с определением вида КЗ.

Задачей предлагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей способа путем запрета АПВ ГВ линии, питающей трансформаторную подстанцию с определением вида КЗ.

Согласно предлагаемому способу с момента исчезновения одного или всех линейных напряжений и отсутствии тока КЗ на вводе трансформатора начинают отсчет суммарного времени, равного времени выдержки срабатывания зашиты и времени выдержки автоматического повторного включения ГВ, в конце отсчета суммарного времени во все провода этой линии посылают зондирующие импульсы, измеряют время, за которое они дойдут до точек отражения, вычисляют расстояния до этих точек и сравнивают их между собой и с расстоянием до места установки ГВ и, если два вычисленных расстояния равны друг другу и меньше, чем третье, которое равно расстоянию до ГВ, то делают вывод об устойчивом двухфазном КЗ, а если все вычисленные расстояния равны друг другу и меньше, чем расстояние до ГВ, то делают вывод об устойчивом трехфазном КЗ и подают сигнал на запрет автоматического повторного включения головного выключателя линии, питающей трансформаторную подстанцию.

Суть предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где:

на фиг.1 - представлена структурная схема, содержащая элементы для реализации способа;

на фиг.2 - диаграммы сигналов на выводах элементов, показанных на фигуре 1 при устойчивом КЗ в точке 2 (см. фиг.1).

Схема (см. фиг.1) содержит: головной выключатель 1 линии, питающей трансформаторную подстанцию, точку КЗ 2, силовой трансформатор 3, вводный выключатель 4 шин подстанции, линии 5 и 6, отходящие от шин подстанции, датчик тока короткого замыкания (ДТКЗ) 7, элемент НЕ 8, датчик напряжения (ДН) 9, элементы: НЕ 10, ЗАПРЕТ 11, ПАМЯТЬ 12 и 13, ЗАДЕРЖКА 14, ОДНОВИБРАТОР 15, И 16, блок обработки информации (БОИ) 17, генератор зондирующих импульсов (ГЗИ) 18, приемник зондирующих импульсов (ПЗИ) 19, регистрирующее устройство (РУ) 20.

Диаграммы сигналов на выходах элементов, показанных на фигуре 1 при устойчивом КЗ в точке 2 (см. фиг.1), имеют вид (см. фиг.2): 21 - на выходе элемента 7, 22 - на выходе элемента 8, 23 - на выходе элемента 9, 24 -на выходе элемента 10, 25 - на выходе элемента 11, 26 - на выходе элемента 12, 27 - на выходе элемента 13, 28 - на выходе элемента 14, 29 - на выходе элемента 15, 30 - на выходе элемента 16, 31 - на выходе элемента 17, 32 - на выходе элемента 18, 33 - на выходе элемента 19, 34 - в РУ 20.

Кроме выходных сигналов элементов схемы на фиг.2 также показаны: t1 - момент времени исчезновения напряжения на вводе трансформатора, t2-момент времени посыла зондирующих импульсов, t3 - момент окончания отсчета суммарного времени и АГТВ ГВ 1

Способ осуществляется следующим образом.

В нормальном режиме работы сети выключатели 1 и 4 включены, на выходе ДТКЗ 7 сигнала нет (фиг.2, диагр. 21), поэтому на выходе элемента НЕ 8 есть сигнал (фиг.2, диагр. 22) и он поступит на первый вход элемента И 16. Однако И 16 не сработает, так как есть сигнал на выходе ДН 9 (фиг.2, диагр. 23) и нет сигнала на выходе элемента НЕ 10 (фиг.2, диагр. 24), поэтому схема находится в режиме контроля.

При устойчивом двух- или трехфазном КЗ в точке 2 с выхода ДН 9 исчезнет сигнал (фиг.2, диагр. 23, момент времени t₁). При этом появится сигнал на выходе элемента НЕ 10 (фиг.2, диагр. 24). Этот сигнал поступит в БОИ 17 и задержится в нем до момента времени t₂, когда в линию надо послать зондирующие импульсы, а также на вход элемента ЗАПРЕТ 11 (фиг.2, диагр. 25), а с его выхода на вход элемента ПАМЯТЬ 13, где запомнится (фиг.2, диагр. 27), и поступит на вход элемента ЗАДЕРЖКА 14. С выхода этого элемента сигнал появится через суммарное время, равное времени выдержки срабатывания защиты плюс время выдержки АПВ ГВ 1. До истечения суммарного времени (момент времени t₃) в момент времени t2 с третьего выхода БОИ 17 пойдет сигнал (фиг.2, диагр. 31) в ГЗИ 18 и с выхода ГЗИ 18 в провода линии, питающей трансформаторную подстанцию, пойдут зондирующие импульсы (фиг.2, диагр. 32), которые, дойдя до точек отражения, вернутся обратно и поступят в ПЗИ 19, а с его выхода (фиг.2, диагр. 33) поступят в БОИ 17. Этот элемент определит время прохождения импульсов до точек отражения, вычислит расстояние до точек отражения и сравнит их между собой и с расстоянием до ГВ 1. По истечении суммарного времени на выходе элемента ЗАДЕРЖКА 14 появится сигнал, которой поступит на вход элемента ОДНОВИБРАТОР 15 (фиг.2, диагр. 29). Он произведет одно колебание (фиг.2, диагр. 29) и своим сигналом «сбросит» память с элемента 13 (фиг.2, диагр. 27), поступит на вход элемента ПАМЯТЬ 12, запомнится им (фиг.2, диагр. 26) и, поступив на запрещающий вход элемента ЗАПРЕТ 11, предотвратит повторное появление сигнала с элемента НЕ 10 (фиг.2, диагр. 25). Одновременно с этим сигнал поступит на второй вход элемента И 16. Он сработает (фиг.2, диагр. 30), так как на его первом входе будет сигнал с элемента НЕ 8 (фиг.2, диагр. 22), и его сигнал поступит в БОИ 17. К этому моменту времени БОИ 17 сравнит вычисленные расстояния с расстоянием до ГВ 1 и, если два вычисленных расстояния равны друг другу и меньше третьего, которое равно расстоянию до ГВ 1, то с его первого выхода з РУ 20 пойдет сигнал (фиг.2, диагр. 31), который обеспечит появление там информации (фиг.2, диагр. 34) о том, что в линии устойчивое двухфазное КЗ, и этот сигнал поступит на ГВ 1 и предотвратит его повторное включение на устойчивое двухфазное КЗ. А если все вычисленные расстояния будут равны друг другу и меньше, чем расстояние до ГВ 1, то со второго выхода БОИ 17 в РУ 20 пойдет сигнал, который обеспечит появление в нем информации об устойчивом трехфазном КЗ (фиг.2, диагр. 34), а также этот сигнал пойдет на ГВ 1 и предотвратит повторное включение ГВ 1 на устойчивое трехфазное КЗ.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет осуществлять запрет АПВ ГВ 1 линии, питающей трансформаторную подстанцию с определением вида КЗ.

Использование: в области электротехники. Технический результат - расширение функциональных возможностей способа. Согласно способу с момента исчезновения одного или всех линейных напряжений и отсутствии тока КЗ на вводе трансформатора начинают отсчет суммарного времени, равного времени выдержки срабатывания защиты и времени выдержки автоматического повторного включения ГВ, в конце отсчета суммарного времени во все провода этой линии посылают зондирующие импульсы, измеряют время, за которое они дойдут до точек отражения, вычисляют расстояние до этих точек и сравнивают их между собой и с расстоянием до места установки ГВ и, если два вычисленных расстояния равны друг другу и меньше, чем третье, которое равно расстоянию до ГВ, то делают вывод об устойчивом двухфазном КЗ. Если все вычисленные расстояния равны друг другу и меньше, чем расстояние до ГВ, то делают вывод об устойчивом трехфазном КЗ и подают сигнал на запрет автоматического повторного включения головного выключателя линии, питающей трансформаторную подстанцию. Предлагаемый способ позволяет осуществлять запрет автоматического повторного включения головного выключателя линии, питающей трансформаторную подстанцию с определением вида короткого замыкания. 2 ил.

Способ запрета автоматического повторного включения головного выключателя линии, питающей трансформаторную подстанцию с определением вида короткого замыкания (КЗ), заключающийся в фиксации бросков тока КЗ и в измерении времени между ними, отличающийся тем, что с момента исчезновения одного или всех линейных напряжений и отсутствии тока КЗ на вводе трансформатора начинают отсчет суммарного времени, равного времени выдержки срабатывания защиты и времени выдержки автоматического повторного включения ГВ, в конце отсчета суммарного времени во все провода этой линии посылают зондирующие импульсы, измеряют время, за которое они дойдут до точек отражения, вычисляют расстояние до этих точек и сравнивают их между собой и с расстоянием до места установки ГВ и, если два вычисленных расстояния равны друг другу и меньше, чем третье, которое равно расстоянию до ГВ, то делают вывод об устойчивом двухфазном КЗ, а если все вычисленные расстояния равны друг другу и меньше, чем расстояние до ГВ, то делают вывод об устойчивом трехфазном КЗ и подают сигнал на запрет автоматического повторного включения головного выключателя линии, питающей трансформаторную подстанцию.