Устройство для контроля аварийного отключения секционирующего аппарата Советский патент 1983 года по МПК H02J13/00 

Изобретение относится к эпектротехнике и может быть использовано для получения информации о поврежденном участке и состоянии коммутационной аппаратуры секционированной линии электроснабжения.

Известно устройство телеконтроля положения секционирующих выключателей линий электропередач, содержащее одновибраторы, нуль-индикаторы, органы выдержки времени, органы тока, указательное реле, причем, с

.целью повышения надежности,в нем

применены звенья с разными постоянными времени, подключенные входа1 о1 к источнику оперативного напряжения через одновибратор, реагирующий на спад тока короткого замыкания, а их выходы присоединены к указательным реле через нуль-индикаторы и схемы совпадения, к вторым входам которых подключен логический элемент И, причем на один его вход подсоеди-нен одновибратор, реагирующий на подъем тока цикла автоматического повторного включения (АПВ), а на другой вход - орган максимального тока, фиксирующий неуспешность АПВ tH.

Недостатком известного устройства является то, что из-за применения конденсаторов вносится погрешность в измерение длительности сигналов, что вызывает необходимость установления значительной разности временных установок АПВ секционирующих аппаратов. Это приводит к увеличению длительности бестоковых пауз и влияет на надежность электроснабжения. Кроме того, для каждого секционирующего аппарата предусмотрено С-звено, что при увеличении количества контролируемых секционирующих аппаратов усложняет устройство.

ИзвестноУстройство, реализующее способ сигнализации аварийного отключения и содержащее трансформатор тока, установленный на контролируемой линии, к которому через согласующий блок подключены фильтр токов высших гармонических колебаний и токовый пусковой орган, выход которого подключен к входам блока, реализующего логическую операцию НЕТ, блока памяти и схемы НЕ. Кроме того, устройство содержит два органа выдержки времени, блок сравнения, блок памяти с небольшой выдержкой времени, определяемой контуром запаздывания, и схему совпсщения 2.

Недостатком этого устройства является низкая надежность и невозможность однозначного определения номера аварийного отключившегося секционирующегб аппарата.

Известно также устройство контроля аварийных отключений секционирующих аппаратов, содержащее датчик тока короткого закыкания, два логических элемента ПАМЯТЬ, два логических элемента И, элемент ИНВЕРСИЯ, блок отображения информации и последовательно связанные элемент задержки блок сброса, причем выход датчика тока короткого замыкания подключен к входам первого логического элемента ПАМЯТЬ и элемента ИНВЕРСИЯ, выходы которых связаны через последовательно подключенные первый логический элемент И и второй логический элемент ПАМЯТЬ с одним из входов второго логического элемента И. Кроме того, устройство содержит два логических элемента ИЛИ, еще один мент ИНВЕРСИЯ и три логических элемента И, элемент ЗАПРЕТ, выпрямители ый мост, формирователь импульсов, три пересчетные триггерные декады и три диодные ..матрицы времени t3l.

Недостатком известного устройства

0 является то, что при коротном замыкании, происшедшим за секционирукицим аппаратом, и отказе этого аппарата, поврежденный участок линии отключается предвключенным аппаратом, в 5 этом случае при устойчивом коротком замыкании устройством фиксируется время АПН аппарата, который произвел отключение. При этом не представляется возможным выявить отказавший

0 аппарат и достоверно определить поврежденный участок, так как длина секционированных участков Может достигать десятков километров, поэтому время отыскания и локализации места повреждения и, как следствие, продолжительность аварийного отключения потребителей увеличиваются по меньшей мере в два раза.

Цель изобретения - расширение

. функциональных возможностей устройст

О

ва путем контроля исправности секционирующих аппаратов и повышения достоверности в определении расстояния до места короткого замыкания. Поставленная цель достигается

5 тем, что устройство, содержащее датчик тока короткого замыкания, два логических элемента ПАМЯТЬ, два логических элемента И, элемент ИНВЕРСИЯ, блок отображения информации и последовательно связанные элемент задержки и блок сброса, причем выход датчика тока короткого замыкания подключен к входам первого логического элемента ПАМЯТЬ и элемента ИНВЕРСИЯ,

j выход которых соединены через последовательно подключенные первый ло гический элемент И и второй логический элемент ПАМЯТЬ с одним из входов второго логического элемента И, снабжено фиксирующим импульсным блоком,

блоком измерения времени, логическим блоком и запоминающим блоком, при этом датчик тока короткого заг влкания соединен с другим входом второго логического элемента И и входом фиксирующего импульсного блока, выход которого подключен к одному из входов логического блока, связанного с запоминсиощим блоком, а цифровые вхо ды логического блока через блок измерения времени подключены к выходу второго логического элемента И, при чем выход логического блока через элемент задержки соединен с входом блока отображения информации. На чертеже представлен вариант блок-схемы,реализующей предлагаемое устройство. Устройство КОНТРОЛЯ аварийных отключений секционирующих аппаратов содержит датчик 1 тока короткого за кыкания, выход KOTOpoifo подключен к входу логического элемента ПАМЯТЬ, выполненного в виде триггера 2, к входу элемента 3 ИНВЕРСИЯ, к входу фиксирующего импульсного прибора 4 к одному из входов логического й лемента 5 И. Выходы триггера 2 и элемента 3 ИНВЕРСИЯ связаны с соответствующими входами логического элемента 6 И, выход которого через другой логический элемент ПАМЯТЬ, выполненный в виде триггера 7, подключен к второму входу логического элемента 5 И. Выход логического эле мента 5 через блок 8 измерения времени, в качестве которого может быт использован таймер, подключен к циф ровым входам логического блока 9, осуществляющего функцию анализа пос тупающей на его входы информации и сопоставления этой информации с рас четными величинами токов короткого замыкания и временем отключения пов режденных участков секционированной линии. Кроме того, логический блок связан с запоминающим устройством 1 один из входов блока 9 подключен к фиксирующему импульсному прибору 4 а выход через элемент 11 задержки связан с блоком 12 отображения информации и с блоком 13 сброса. Наиболее целесообразна реализаци предлагаемого устройства с помощью юткро-ЭВМ. Устройство работает следующим образом. Как правило для защиты от к. з. в начале линии электроснабжения и секционирующих аппаратах используют ся максимальные токовые защиты. Головной и секционирующие аппараты имеют устройства АПВ однократного действия. При коротком замыкании на одном из участков секционированной линии электроснабжения бросок тока короткого аамыкания фиксируется датчиком 1. Сигнал с его выхода поступае на вход элемента 3 ИНВЕРСИЯ и от этого сигнсша срабатывает триггер и выдает сигнал на соответстйующий вход логического элемента 6 И. До исчезновения первого броска тока короткого замыкания сигнал на выходе элемента 3 ИНВЕРСИЯ, а следовательно, и на другом входе элемента 6 отсутствует. Логический элемент 6 И не срабатывает, и на вход блока 8 -измерения времени сигнал не поступает. Одновременно сигнал с выхода датчика 1 тока короткого замыкания поступает на вход фиксирующего импульсного блока 4, который преобразует величину тока короткого замыкания в соответствующее количество импульсов, которые поступают на вход логического блока 9. Блок 9 из запоминающего элемента 10 выбирает соответствующее этому количеству импульсов расстояние до места короткого замыкания. Но сигнал до тех пор не поступит на вход блока 12 отображения йнформации пока не срабютает элемент 11 задержки, (время задержки элемента 11 выбрано несколько большим времени полного цикла АПВ секционирующих аппаратов). При исчезновении первого броска тока короткого замыкания появляется сигнал на выходе элемента 3 ИНВЕРСИЯ. Этот сигнал поступает на второй вход логического элемента 6 И, на первый вход которого поступает сигнал с выхода триггера 2. Элемент 6 срабатывает и сигнал с его выхода через триггер 7 поступает на один из входов - логического элемента 6 И, на другом входе которого при исчезновении первого броска тока сигнал отсутствует. Следовательно, сигнал на . вход блока 8 измерения времени опять не поступает. При самоустранении короткого замыкания (неустойчивое.к, з.) происходит успешное включение.соответствующего секционирующего аппарата через время АПВ. Но через время, несколько большее времени полного цикла АПВ срабатывает элемент 11 задержки и сигнал с выхода блока 9 поступает на блок 12 отображения информации, который выдает обслуживающему персоНсшу сведения о расстоянии до места, повреждения и о характере короткого замыкания - в данном случае неустойчивое к. 3. Одновременно сигнал от элемента 11 задержки поступает на вход блока 13 сброса и схема возвращается в исходное состояние. Получение информации о неустойчивом к, 3. позволяет своевременно организовать осмотр линии и предотвратить переход неустойчивого короткого замыканияВ устойчивое. При устойчивом коротком Зсьмыкамии устройство работает аналогично описанному выше, но после цикла АПВ возникает второй бросок тока короткого замыкания, который вторично фиксируется датчиком 1 тока, и на втором входе логического элемента 5 И появляется сигнал (сигнал на первом входе элемента 5 появился после исчезновения первого броска тока к. 3.). Логический элемент 5 срабатывает и сигнал поступает на вход блока 8 измерения времени, который определяет время отключения поврежденного участка по длительности второго броска тока к. э. и вырабатывает соответствующий сигнал (II-разрядный код), который поступает на цифровые входы логического блока 9. В этом блоке происходит сопоставление величины тока короткого замыкания, полученной от блока 4 с рас четными значениями токов двухфазного короткого замыкания в начале и в конце каждого секционированного участка линии электропередачи, которые были заложены в запоминающее устройство 10. Таким образом, логический блок 9 определяет номер поврежденного участка, и в соответствии с этим выбирает из запоминающего устройства 10 время срабатывания максимальной токовой защиты секционирующего аппарата, коммутирующего соот ветствующий участок. Затем блок 9 сопоставляет зафиксированное время отключения поврежденного участка с временем срабатывания максимальной токовой защиты. При совпадении этих величин делается вывод об аварийном отключении секционирующего аппарата, -при несовпадении - об его отказе. После этого сиг нал поступает на блок 12 отображения информации и содержит сведения о рас стоянии до места к.з. о характере короткого замыкания (устойчивое к. э и об аварийном отключении секционирующего аппарата а в случае отказа - об отказе соответствующего секционирующего аппарата. Таким образом, по сравнению с известным предлагаемое устройство за счет контроля исправности секционирующих аппаратов и определения рас стояния до места короткого замыкания обладает расширенными функциональ ними возможностями. В модели предлагаемого устройства контроля аварийных отключений секционирующих аппаратов использованы следующие узлы и блоки: блок 4 фиксирующий импульсный прибор типа ФИП, блок 8 - блок измерения времени, таймер микро-ЭВМ, служит для формирования и измерения временных интервалов, состоит из четырехразрядного счетчика, регистра установки, схемы сравнения, схемы считывания кода из счетчика; логический блок 9 включает микропроцессор, блок вводавывода и адресно-информационную шину блок 12 отображения информации - выполнен при помощи телеграфного аппарата или видео-контрольного устройства отображения информации типа Квант-М. В устройстве контроля аварийных отключений секционирующих аппаратов возможно использование микро-ЭВМ любого типа, которая имеет аппаратные и программные средства обеспечения задач ввода-вывода. Однако средства телесигнализации отличаются высокими капитальными и эксплуатационными затратами, которые нередко сопоставимы с затратами на строительство и эксплуатацию самой распределительной сети. Кроме того, при использовании базового объекта не удается получить информацию об отказе секционирующего аппарата и месте к. з. По сравнени.о с базовым объектом предлагаемое устройство позволяет контролировать исправность секционирующих аппаратов, точнее определяет расстояние до места короткого замыкания, оперативно устанавливает характер короткого замыкания, что позволяет существенно снизить аварийный недоотпуск электроэнергии, увеличить надежность работы в целом, сократить потери электроэнергии и уменьшить трудозатраты по обходу линии при выявлении возможных- повреждений.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ АВАРИЙНОГО ОТКЛЮЧЕНИЯ СЕКЦИОНИРУЮЩЕГО АППАРАТА, содержащее датчик тока короткого замыкания, два логических элемента ПАМЯТЬ, два логических элемента И, элемент ИНВЕРСИЯ, блок отображения информации и последовательно соединенные элемент задержки и блок сброса, причем выход датчика тока короткого замыкания подключен к входу первого логического элемента ПАМЯТЬ и элемента ИВВЕРСИЯ, выходы которых соединены через последовательно подключенные первый логический элемент И и второй логический элемент ПАМЯТЬ с одним из входов логического элемента И, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей устройства путем контроля исправности секционирующих аппаратов и повьииения достоверности в определении- расстояния до.места короткого замыкания, оно снабжено фиксирующим импульсным блоком, блоком измерения времени, логическим блоком и запоминающим блоком, при этом датчик тока короткого замыкания соединен с другим входом второго логического элемента И и входом ) сирующего импульсного блока, выход которого подключен к одному из входов логического блока, соединенного с запоминающим блоком, а цифровые входы логического блока через блок S измерения времени подключены к выходу второго логического элемента И, причем выход логического блока через элемент задержки связан с входом блока отображения информации. ю to сл со