СПОСОБ КОНТРОЛЯ ВИДА НЕУСТРОЙЧИВОГО КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ ПРИ УСПЕШНОМ АВТОМАТИЧЕСКОМ ПОВТОРНОМ ВКЛЮЧЕНИИ ГОЛОВНОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ ЛИНИИ, ПИТАЮЩЕЙ ТРАНСФОРМАТОРНУЮ ПОДСТАНЦИЮ Российский патент 2014 года по МПК H02J13/00 G01R31/36 

Изобретение относится к автоматике электрических сетей и предназначено для контроля вида неустойчивого короткого замыкания при успешном автоматическом повторном включении (АГТВ) головного выключателя (ГВ) линии, питающей трансформаторную подстанцию.

Известен способ контроля отключения и отказа АПВ ГВ линии, питающей трансформаторную подстанцию при неустойчивом КЗ, заключающийся в том, что с момента появления первого броска тока КЗ на шинах трансформатора, питающего линию, начинают отсчет времени, равного времени срабатывания защиты секционирующего выключателя. При этом контролируют момент отключения первого броска тока КЗ, и если момент окончания отсчета времени совпадает с моментом отключения первого броска тока КЗ, то вначале устанавливают факт отключения секционирующего выключателя. А далее, с момента отключения первого броска тока КЗ начинают отсчет суммарного времени, равного выдержки времени АПВ этого выключателя и времени срабатывания его защиты с ускорением, при этом контролируют появление второго броска тока КЗ. С момента появления второго броска тока КЗ начинают отсчет времени срабатывания защиты головного выключателя, и если после его появления в момент окончания отсчета суммарного времени не происходит отключение второго броска тока КЗ, то устанавливают факт отказа повторного отключения секционирующего выключателя. А если момент окончания отсчета времени срабатывания защиты головного выключателя совпадает с моментом отключения второго броска тока КЗ, то устанавливают факт отключения головного выключателя линии при отказе отключения секционирующего выключателя при его повторном включении на устойчивое КЗ в кольцевой сети [патент РФ №2394331, кл. Н02J 13/00, опубл. 10.07.2010, бюл. №19].

Недостатком известного способа является невозможность с его помощью осуществления контроля вида неустойчивого КЗ при успешном автоматическом повторном включении головного выключателя линии, питающей трансформаторную подстанцию.

Задачей предлагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей способа путем получения информации о виде неустойчивого КЗ при успешном автоматическом повторном включении головного выключателя линии, питающей трансформаторную подстанцию.

Согласно предлагаемому способу при исчезновении одного или всех линейных напряжений на трансформаторе начинают отсчет суммарного времени, равного времени выдержки срабатывания защиты и времени выдержки АПВ ГВ, и если при исчезновении одного из линейных напряжений в момент окончания времени выдержки срабатывания защиты ГВ исчезнут два других линейных напряжения, а в момент окончания времени выдержки АПВ ГВ все линейные напряжения появятся на трансформаторе, то делают вывод о неустойчивом двухфазном КЗ и успешном АПВ ГВ, а если при исчезновении всех линейных напряжений через время, равное времени выдержки срабатывания защиты плюс времени выдержки АПВ ГВ, все напряжения появятся на трансформаторе, то делают вывод о неустойчивом трехфазном КЗ и успешном АПВ ГВ.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами,

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

на фиг.2 - диаграммы сигналов на выходах элементов, показанных на фигуре 1 при неустойчивом КЗ в точке 3 (см. фиг.1)ю

Схема (см. фиг.1) содержит силовой трансформатор 1, вводной выключатель 2 трансформатора, точку КЗ 3, головной выключатель 4 линии, питающей трансформатор, датчики напряжения (ДН) 5, 6 и 7; элементы НЕ 8, 9 и 10; ИЛИ 11; И 12; НЕ 13; И 14; БВВ 15; И 16; БВВ 17; И 18; ЗАДЕРЖКА 19; БВВ 20; И 21; регистрирующее устройство (РУ) 22.

Диаграммы сигналов на выходах элементов, показанных на фигуре 1 при неустойчивом КЗ в точке 3 (см. фиг.1), имеют вид (см. фиг.2): 23 - на выходе элемента 5, 24 - на выходе элемента 6, 25 - на выходе элемента 7, 26 - на выходе элемента 8, 27 - на выходе элемента 9, 28 - на выходе элемента 10, 29 - на выходе элемента 11, 30 - на выходе элемента 12, 31 - на выходе элемента 13, 32 - на выходе элемента 14, 33 - на выходе элемента 15, 34 - на выходе элемента 16, 35 - на выходе элемента 17, 36 - на выходе элемента 18, 37 - на выходе элемента 19, 38 - на выходе элемента 20, 39 - на выходе элемента 21, 40 - в регистрирующем устройстве 22. На фиг.2 кроме диаграмм выходных сигналов элементов схемы также показаны t₁ - момент времени возникновения неустойчивого КЗ в точке 3, t₂ - момент времени отключения тока КЗ головным выключателем 4, t₃ - момент времени автоматического повторного включения головного выключателя 4.

Способ осуществляется следующим образом.

В нормальном режиме работы сети выключатели 2 и 4 включены. На выходах ДН 5, 6 и 7 существуют сигналы (фиг.2, диагр.23, 24 и 25), при этом на выходах элементов НЕ 8, 9 и 10 сигналов нет (фиг.2, диагр.26, 27, 28), поэтому схема находится в режиме контроля.

При возникновении неустойчивого двухфазного КЗ, например, в точке 3 между фазами А и С сигнал с выхода ДН 6 исчезнет (фиг.2, диагр.24), при этом на выходе НЕ 9 появится сигнал (фиг.2, диагр.27), при этом на выходе элемента ИЛИ 11 появится свой сигнал (фиг.2, диагр.29). Этот сигнал поступит на первый вход элемента И 14. При этом на его втором входе будет сигнал с элемента НЕ 13 (фиг.2, диагр. 31). И 14 сработает (фиг.2, диагр.32), его выходной сигнал поступит на запрещающий вход элемента ЗАПРЕТ 19 и на вход БВВ 15. С выхода этого элемента сигнал появится через время выдержки срабатывания защиты ГВ 4 (фиг.2, диагр.33) и поступит на первый вход элемента И 16. В этот момент времени ГВ 4 отключится, при этом исчезнут выходные сигналы с ДН 5 и 7 (фиг.2, диагр.23 и 25) и появятся сигналы на выходах НЕ 8 и 10. При этом элемент И 12 сработает (фиг.2, диагр. 30) и его сигнал поступит на второй вход элемента И 16. Он тоже сработает (фиг.2, диагр. 34) и его выходной сигнал поступит на БВВ 17. С выхода этого элемента сигнал появится через время выдержки АПВ ГВ 4 (фиг.2, диагр.35) и поступит на первый вход элемента И 18. В этот момент времени ГВ 4 включится и, если КЗ самоустранилось, то АПВ будет успешным и на всех выходах ДН 5,6 и 7 появятся сигналы (фиг.2, диагр. 23, 24 и 25), поэтому на второй вход элемента И 18 с ДН 5 поступит сигнал, он сработает (фиг.2, диагр.36). Этот сигнал поступит в РУ 22 и там появится информация о том, что произошло успешное АПВ ГВ 4 при неустойчивом двухфазном КЗ.

При возникновении неустойчивого трехфазного КЗ в точке 3 с выходов всех ДН исчезнет сигнал (фиг.3, диагр.23, 24 и 25), а на выходах элементов НЕ 8, 9 и 10 сигналы появятся (фиг.3, диагр. 26, 27 и 28). При этом сработают элементы ИЛИ 11 и И 12 (фиг.3, диагр.29 и 30), а с выхода элемента НЕ 13 сигнал исчезнет (фиг.3, диагр.31), поэтому на входе элемента И 14 будет только один сигнал и он не сработает (фиг.3, диагр.32). сигнал с элемента И 12 поступит на вход элемента ЗАПРЕТ 19, а с его выхода (фиг.3, диагр.37) поступит на вход БВВ 20. С выхода этого элемента сигнал появится через время выдержки срабатывания ГВ 4 плюс время выдержки АПВ ГВ 4 (фиг.3, диагр.38) и поступит на первый вход элемента И 21. В этот момент произойдет успешное АПВ ГВ 4 и на выходах всех ДН 5, 6 и7 появятся сигналы (фиг.3, диагр.23, 24 и 25, момент времени t₃). Сигнал с выхода ДН 7 (фиг.3, диагр.25) поступит на второй вход элемента И 21 и он сработает (фиг.3, диагр.39). Его сигнал поступит в РУ 22 и там появится информация о том, что произошло успешное АПВ ГВ 4 при неустойчивом трехфазном КЗ.

Таким образом, при использовании предлагаемого способа можно получать информацию о виде неустойчивого КЗ при успешном АПВ ГВ линии, питающей трансформаторную подстанцию.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в автоматике электрических сетей. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей. В способе контроля вида неустойчивого короткого замыкания при исчезновении одного или всех линейных напряжений на трансформаторе начинают отсчет суммарного времени, равного времени выдержки срабатывания защиты и времени выдержки автоматического повторного включения (АПВ) головного выключателя (ГВ). Если при исчезновении одного из линейных напряжений в момент окончания времени выдержки срабатывания защиты ГВ исчезнут два других линейных напряжения, а в момент окончания выдержки АПВ ГВ все линейные напряжения появятся на трансформаторе, делают вывод о неустойчивом двухфазном КЗ и успешном АПВ ГВ. Если при исчезновении всех линейных напряжений через время, равное времени выдержки срабатывания защиты плюс времени выдержки АПВ ГВ, все напряжения появятся на трансформаторе, делают вывод о неустойчивом трехфазном КЗ и успешном АПВ ГВ. Таким образом получают информацию о виде неустойчивого КЗ при успешном АПВ ГВ линии, питающей трансформаторную подстанцию. 3 ил.

Способ контроля вида неустойчивого короткого замыкания (КЗ) при успешном автоматическом повторном включении (АПВ) головного выключателя (ГВ) линии, питающей трансформаторную подстанцию, заключающийся в фиксации бросков тока КЗ и в измерении времени между ними, отличающийся тем, что при исчезновении одного или всех линейных напряжений на трансформаторе начинают отсчет суммарного времени, равного времени выдержки срабатывания защиты и времени выдержки АПВ ГВ, и если при исчезновении одного из линейных напряжений в момент окончания времени выдержки срабатывания защиты ГВ исчезнут два других линейных напряжения, а в момент окончания времени выдержки АПВ ГВ все линейные напряжения появятся на трансформаторе, то делают вывод о неустойчивом двухфазном КЗ и успешном АПВ ГВ, а если при исчезновении всех линейных напряжений через время, равное времени выдержки срабатывания защиты плюс времени выдержки АПВ ГВ, все напряжения появятся на трансформаторе, то делают вывод о неустойчивом трехфазном КЗ и успешном АПВ ГВ.