Способ и устройство запрета автоматического включения резерва на короткое замыкание на резервируемом участке линии электропередачи Российский патент 2019 года по МПК H02J9/00 H02J13/00 

Изобретение относится к области автоматике электрических сетей и предназначено для запрета автоматического включения резерва (АВР) при коротком замыкании (КЗ) на резервируемом участке линии электропередач (ЛЭП).

Известен способ запрета автоматического включения резерва (АВР) на устойчивое трехфазное короткое замыкание на шинах подстанции, в котором при исчезновении всех трех линейных напряжений фиксируют появление тока короткого замыкания между вводным выключателем и выключателем АВР, при его отключении, обусловленном срабатыванием защиты, начинают отсчет времени бестоковой паузы АПВ вводного выключателя и, если в момент окончания отсчета снова появляется ток короткого замыкания, то подают сигнал на запрет срабатывания выключателя подстанционного АВР (патент РФ №2173017, МПК H02J 9/06, Н02J 13/00, опубл. 27.08.2001 Бюл. №24).

Недостатками известного способа является недостаточно высокая его достоверность и, кроме этого, неприменимость его для запрета сетевого АВР на короткое замыкание на резервируемом участке ЛЭП.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является способ и устройство запрета автоматического включения резерва на короткое замыкание на шинах подстанции, который фиксирует появления тока короткого замыкания на вводе питающего трансформатора, при этом контролирует рабочий ток на вводе питающего трансформатора между вводным выключателем и выключателем АВР, фиксируют появление тока короткого замыкания между вводным выключателем и выключателем АВР, при его отключении, обусловленном срабатыванием защиты, измеряет рабочий ток между вводным выключателем и выключателем АВР и, если он равен нулю, делает вывод, что произошло устойчивое короткое замыкание на шинах подстанции и в этом случае подают сигнал запрета АВР (патент РФ №2218647, МПК H02J 9/06, Н02J 13/00, опубл. 10.12.2003 Бюл. №34).

Недостатком изобретения является невозможность применения известного способа для запрета включения автоматического включения резерва (АВР) на короткое замыкание на резервируемом участке линии электропередачи (ЛЭП).

Задачей предлагаемого изобретения является повышение функциональных возможностей и области применения способа запрета автоматического включения резерва на короткое замыкание путем осуществления запрета включения выключателя АВР на КЗ на резервируемом участке линии электропередачи.

В результате использования предлагаемого изобретения появляется возможность предотвратить развитие аварийной ситуации и избежать сокращения ресурса работы оборудования ЛЭП, связанного с включением АВР на короткое замыкание за счет контроля тока и напряжения на резервируемом участке в точке установки СП и положения коммутационного аппарата СП, фиксирования факта появления тока КЗ в одной, двух, или трех фазах, фиксирования отключения коммутационного аппарата СП и исчезновения всех трех фазных напряжений на резервируемом участке и в случае, если зафиксировано сочетание данных фактов, подачи с помощью канала связи сигнал запрета включения выключателя АВР.

Вышеуказанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе запрета автоматического включения резерва на короткое замыкание на резервируемом участке линии электропередачи, заключающимся в контроле тока и напряжения на резервируемом участке, согласно изобретению, контролируют ток и напряжение на резервируемом участке в точке установки секционирующего пункта, контролируют положение коммутационного аппарата секционирующего пункта, фиксируют факт появления тока короткого замыкания в одной, двух, или трех фазах, фиксируют отключение коммутационного аппарата секционирующего пункта, после этого фиксируют исчезновение всех трех фазных напряжений на резервируемом участке и в случае, если зафиксировано сочетание данных фактов, подают с помощью канала связи сигнал запрета включения выключателя автоматического включения резерва.

Технический результат достигается также тем, что предлагаемое устройство для осуществления способа запрета автоматического включения резерва на короткое замыкание на резервируемом участке линии электропередачи, содержащее секционирующий пункт, датчик тока короткого замыкания, элемент НЕ, элемент И и выключатель автоматического включения резерва, согласно изобретению, снабжено датчиком наличия напряжения, установленным в точке подключения секционирующего пункта и подключенным к элементу Память, и датчиком положения коммутационного аппарата, установленным на выключателе секционирующего пункта и подключенному к элементу НЕ, который в свою очередь подключен ко второму входу элемента И, передающий через канал связи запрет на включение автоматического включения резерва.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется фиг. 1 и 2, где на фиг. 1 представлена структурная схема устройства запрета АВР при КЗ между секционирующим пунктом и АВР, на фиг. 2 показана диаграмма сигналов на выходах элементов структурной схемы устройства запрета АВР при КЗ между секционирующим пунктом и АВР.

Устройство для реализации способа запрета АВР при коротком замыкании на резервируемом участке содержит секционирующий пункт (СП1) 1, контролируемый секционирующий пункт (СП2) 2, датчик положения коммутационного аппарата СП 2 (ДПВ(СП2)) 3, датчик тока короткого замыкания (ДКЗ) 4, выключатель автоматического включения резерва (АВР) 5, датчик наличия напряжения (ДНН) 6, элемент НЕ (НЕ) 7, элемент Память (Память) 8, элемент И (И) 9.

Датчик тока короткого ДКЗ 4 и датчик наличия напряжения ДНН 6 установлены в точке подключения секционирующего пункта СП 2 и подключены к элементу Память 8, который в свою очередь подключен к элементу И 9. Датчик положение коммутационного аппарата СП 2 ДИВ (СП2) 3 установлен на выключателе СП2 и подключен к элементу НЕ 7, который подключен ко второму входу элемента И 9. Выход элемента И9 через канал связи подключен к выключателю автоматического включения резерва АВР 5.

Осуществляют способ следующим образом. Согласно предлагаемому способу контролируется появление тока короткого замыкания в точке подключения секционирующего пункта Q2 (СП 2) с помощью элемента «датчик тока КЗ» ДКЗ 4, наличие всех фазных напряжений контролируется с помощью датчика наличия напряжения (ДНН 6) и положение коммутационного аппарата СП с помощью датчика положения СП (ДПВ СП2 3). Если ток короткого замыкания присутствует в контролируемой точке, то на выходе датчика ДКЗ 4 появится сигнал и будет подан на вход элемента Память 8, запомнен им и подан на один из входов элемента И 9, а после отключения выключателя СП2 исчезнет сигнал на выходе элемента ДПВ СП2 3, соответственно, появится сигнал на выходе элемента НЕ 7. Этот сигнал будет подан на второй вход элемента И 9 и будет являться сигналом запрета выключателя АВР 5 (фиг. 2). На выключатель АВР 5 сигнал будет передан с помощью специального канала передачи данных.

После восстановления напряжения на резервируемом участке вследствие ремонта ЛЭП и включения коммутационного аппарата СП 2 появится сигнал на выходе элемента ДПВ СП2 3, исчезнет сигнал на выходе элемента НЕ 7 и входе элемента И 9. Появится сигнал на выходе элемента ДНН 6, который «сбросит» элемент Память 8. На выходе элемента Память 8 и, соответственно, на втором входе элемента И 9 исчезнет сигнал. Таким образом, запрет включения выключателя АВР 5 будет снят.

В случае, если исчезновение напряжения на резервируемом участке ЛЭП связано не с КЗ на нем, то не будет сигнала с элемента ДКЗ 4 и сигнал запрета включения выключателя АВР 5 не будет выдан. Следовательно, включится выключатель АВР и напряжение подастся на резервируемый участок.

Применение предлагаемого способа предотвращает развитие аварийной ситуации и позволяет избежать сокращения ресурса работы оборудования ЛЭП, связанного с включением его на КЗ.

Изобретение относится к области электротехники, в частности к автоматике электрических сетей. Технический результат заключается в повышении функциональных возможностей и области применения способа запрета автоматического включения резерва на короткое замыкание. Согласно способу запрета автоматического включения резерва на короткое замыкание на резервируемом участке линии электропередачи между выключателем АВР и секционирующим пунктом, установленным в линии электропередачи, контролируют ток и напряжение на резервируемом участке в точке установки СП, контролируют положение коммутационного аппарата СП, фиксируют факт появления тока КЗ в одной, двух или трех фазах, фиксируют отключение коммутационного аппарата СП, после этого фиксируют исчезновение всех трех фазных напряжений на резервируемом участке и, в случае, если зафиксировано сочетание данных фактов, подают с помощью канала связи сигнал запрета включения выключателя АВР. 2 н.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ запрета автоматического включения резерва на короткое замыкание на резервируемом участке линии электропередачи, заключающийся в контроле тока и напряжения на резервируемом участке, отличающийся тем, что контролируют ток и напряжение на резервируемом участке в точке установки секционирующего пункта, контролируют положение коммутационного аппарата секционирующего пункта, фиксируют факт появления тока короткого замыкания в одной, двух или трех фазах, фиксируют отключение коммутационного аппарата секционирующего пункта, после этого фиксируют исчезновение всех трех фазных напряжений на резервируемом участке и, в случае, если зафиксировано сочетание данных фактов, подают с помощью канала связи сигнал запрета включения выключателя автоматического включения резерва.

2. Устройство для осуществления способа запрета автоматического включения резерва на короткое замыкание на резервируемом участке линии электропередачи по п. 1, содержащее секционирующий пункт, датчик тока короткого замыкания, элемент НЕ, элемент Память, элемент И и выключатель автоматического включения резерва, отличающееся тем, что снабжено датчиком наличия напряжения, установленным в точке подключения секционирующего пункта и подключенным к элементу Память, и датчиком положения коммутационного аппарата, установленным на выключателе секционирующего пункта и подключенным к элементу НЕ, который, в свою очередь, подключен ко второму входу элемента И, передающего через канал связи запрет на включение автоматического включения резерва.