СПОСОБ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ОПЕРАТИВНЫХ ПЕРЕКЛЮЧЕНИЙ НА ЭНЕРГООБЪЕКТАХ Российский патент 2015 года по МПК H01H9/00 

Изобретение относится к способам обеспечения электробезопасности на электростанциях и подстанциях при проведении оперативных переключений на основе применения блокировок приводов коммутационных аппаратов.

Известен способ электромагнитной блокировки (1), включающий автоматическую сигнализацию из блок-контактов, вал которых шарнирно соединен через механические элементы с приводом, осуществляющим поворот поворотного элемента, производящего размыкание или замыкание электрической цепи в коммутационном аппарате, установку блок-замков па приводах коммутационных аппаратов, применение блока питания, соединенного вместе с блок-контактами и блок-замками в общую электрическую схему кабельными линиями.

Недостатками известного способа электромагнитной блокировки являются:

- возникновение в процессе эксплуатации несоответствия положения поворотного элемента коммутационного аппарата положению поворотного вала блок-контактов, сигнализирующих в электрическую схему блокировки о положении коммутационного аппарата, за счет люфтов и свободных ходов в сочленениях деталей механизма привода и больших зазоров в шарнирных соединениях тяг;

- ненадежная работа из-за большого количества подвижных и неподвижных блок-контактов, расположенных на приводах коммутационных аппаратов и соединенных кабельными линиями в общую электрическую схему, особенно в открытых распределительных устройствах (ОРУ), где коммутационные аппараты располагаются на открытом воздухе;

- сложность поддержания необходимого уровня изоляции электрических цепей.

Известен способ оперативной блокировки (2), включающий получение по кабельным линиям телеметрических сигналов о положении коммутационного аппарата, проверку, при необходимости проведения переключений коммутационного аппарата, логической схемы блокировки, реализованной программно, и, если согласно логике управление разрешено, контакт-реле замыкается и на блок-замок поступает напряжение - замок отпирается. Недостатками способа являются сложность поддержания необходимого уровня изоляции электрических цепей как питания, так и телеметрии, а также появление в процессе эксплуатации несоответствия положения поворотного элемента коммутационного аппарата положению поворотного вала блок-контактов, информирующих о положении коммутационного аппарата.

Наиболее близкий к предлагаемому способу является способ электромагнитной блокировки (3), включающий определение положения коммутационных аппаратов, передачу по радиоканалу положения коммутационного аппарата, формирование логической схемы блокировки и подключения питания к блок-замку привода коммутационного аппарата при разрешении от логической схемы и получение радиосигнала с блок-замка при втыкании в него электромагнитного ключа.

Недостатками известного способа электромагнитной блокировки является, во-первых, непрерывная передача радиосигналов с датчиков положения (два на каждый коммутационный аппарат). При определенном количестве коммутационных аппаратов из-за загруженного эфира в радиообмене между датчиком и приемным устройством могу наблюдаться сбои. Кроме этого для обеспечения связи необходимо непрерывное питание приемопередатчиков, что выдвигает дополнительные требования к источникам питания. Во-вторых, известный способ предполагает внешнее питание блок-замков, т.е. наличие протяженных линий питания, что может приводить к сбою питания из-за нарушения изоляции питающего кабеля, особенно при кольцевой топологии разводки питания.

Задачей изобретения является повышение надежности работы электромагнитной блокировки и снижение затрат на монтаж и пусконаладочные работы за счет исключения непрерывного радиообмена между датчиками коммутационных аппаратов и приемными устройствами, а также исключений линий питания блок-замков путем использования встроенных автономных источников питания.

Поставленная цель достигается тем, в способе обеспечения электробезопасности при производстве оперативных переключений на энергообъектах, включающем определение положения коммутационных аппаратов, передачу по радиоканалу положения коммутационного аппарата, формирование логического выражения для каждого коммутационного аппарата и подключение питания к блок-замку привода коммутационного аппарата при истинном значении логического выражения, данные о положении функционально связанных коммутационных аппаратов накапливают в местах расположения их приводов в локальных пунктах, передачу данных с локального пункта проводят только по запросу с диспетчерского пункта, разрешение на подключение питания к блок-замку передают с диспетчерского пункта посредством радиоканала, при этом питание блок-замков осуществляют от встроенных автономных источников.

Реализация сбора данных о положении коммутационных аппаратов непосредственно у объекта контроля позволяет реализовать схему обмена ведущий - ведомый, где в качестве ведущего выступает диспетчерский уровень, а локальный уровень - ведомый. Такая схема позволяет свести к достаточному минимуму все радиообмены, таким образом существенно снизив вероятность сбоя радиообмена. Кроме этого, данная схема обмена позволяет легко реализовать диагностику канала связи, использовать многоканальный принцип обмена. Такие меры позволяет существенно повысить надежность функционирования систем блокировок.

Применение автономных источников питания при регулярном контроле их уровня заряда позволяет отказаться от линий питания, что существенно сокращает не только затраты на монтаж и пусконаладочные работы, но исключает вероятность сбои систем питания из-за нарушения изоляции провода и, таким образом, повышает надежность системы в целом.

На фиг. 1 приведена структурная схема для осуществления способа. Обозначено: l_1о, l_1в - индукционные датчики положения первого коммутационного аппарата «отключено» и «включено» соответственно; l_2о, l_2в - l_No, l_Nв - аналогично для других коммутационных аппаратов; 2₁, 2_2…2_N - блок-замки приводов первого коммутационного аппарата, второго и т.д.; 3 - контроллер коммутационного аппарата, 4 - радиочастотный трансивер (приемопередатчик) контроллера; 5 - автономный источник питания; 6 - радиочастотный трансивер диспетчерского пункта, 7 - устройство логической блокировки; 8 - рабочая станция оперативного персонала.

Способ реализуется следующим образом. Для каждого коммутационного аппарата по оперативной схеме энергообъекта составляется логическое выражения на разрешение операций включения и отключения, которые хранятся в базе данных, размещенной в памяти рабочей станции 8 оперативного персонала. Операндами логического выражения являются положение соответствующего коммутационного аппарата. Оперативный персонал создает бланк переключений на рабочей станции 8, который по команде персонала передается в устройство 7 логической блокировки. Устройство 7 последовательно по бланку переключений извлекает из база данных коммутационных аппаратов логическое выражение для коммутационного аппарата, который подлежит отключению (включению). Согласно логическому выражению (логической схеме) устройство 7 запрашивает через приемопередатчики 4, 6 контроллер 3 коммутационных аппаратов о положении коммутационных аппаратов из логической схемы, т.е. о состоянии их индукционных датчиков 1. В случае, если логическое выражение истинно, то устройство 7 дает разрешение контроллеру 3 на подключение питания к блок замку 2. Оперативный персонал с помощью электромагнитного ключа деблокирует привод и осуществляет коммутацию. Следующая строка в бланке переключений обрабатывается аналогично, но при условии, что предыдущий коммутационный аппарат выполнил отключение (включение). Питание всех узлов системы блокировки, кроме диспетчерского уровня, производится от автономного источника 5 питания. Уровень заряда батарей источника 5 контролируется путем периодического опроса устройством 7 логической блокировки контроллера 3, который измеряет напряжение на батареях источника 5.

Источники информации

1. Инструкция по эксплуатации оперативных блокировок безопасности в распределительных устройствах высокого напряжения. Служба передового опыта и информации. М.: Союзтехэнерго, 1979, с. 9-38.

2. Оперативные блокировки на базе КП «Исеть». Екатеринбург: НТК Интерфейс, 2010, с. 4-7.

3. Описание изобретения к патенту Российской Федерации №2274918, кл. МПК Н01Н 9/28, от 22.06.2004 г.

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности работы электромагнитной блокировки и снижение затрат на монтаж и пусконаладочные работы. Согласно способу при производстве оперативных переключений на энергообъектах определяют положения коммутационных аппаратов, передают по радиоканалу положения коммутационного аппарата, формируют логическое выражение для каждого коммутационного аппарата и подключают питание к блок-замку привода коммутационного аппарата при истинном значении логического выражения. При этом данные о положении функционально связанных коммутационных аппаратов накапливают в местах расположения их приводов в локальных пунктах, передачу данных с локального пункта проводят только по запросу с диспетчерского пункта, разрешение на подключение питания к блок-замку передают с диспетчерского пункта посредством радиоканала, при этом питание блок-замков осуществляют от встроенных автономных источников. 1 ил.

Способ обеспечения электробезопасности при производстве оперативных переключений на энергообъектах, включающий определение положения коммутационных аппаратов, передачу по радиоканалу положения коммутационного аппарата, формирование логического выражения для каждого коммутационного аппарата и подключение питания к блок-замку привода коммутационного аппарата при истинном значении логического выражения, отличающийся тем, что данные о положении функционально связанных коммутационных аппаратов накапливают в местах расположения их приводов в локальных пунктах, передачу данных с локального пункта проводят только по запросу с диспетчерского пункта, разрешение на подключение питания к блок-замку передают с диспетчерского пункта посредством радиоканала, при этом питание блок-замков осуществляют от встроенных автономных источников.