Распределительное устройство высокого напряжения Советский патент 1984 года по МПК H02H7/00 H01J3/00 

элементов И, второй вход которого соединен соответственно с выходом соответствующего блока фиксации от- I ключенного положения разъединителя отказавшего выключателя, первый выход каждого из восьми вторых элементов И соединен с входом соответствующего блока управления выключателем, смежным с отказа.В1Чим и разделенным с ним отключенным отделителем, второй выход каждого из восьми вторых эле.ментов И соединен с входом соответствующего блока управления разъединителем отказавшего выключателя, вы ход каждого из восьми третьих элементов И соединен с входом соответствующего блока управления вторым выключателем линии, смежным с поврежденным, первый выход которого предназначен для подачи команды на включение этого выключателя, а втооой выход соединен с входом снятия фиксации памяти соответствующего первого элемента И,

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрическим распределительным устройствам высокого напряжения .открытого и закрытого типа, Известны распределительные устро ства высокого напряжения, содержащи сборные шины, выключатели И разъединители, предназначенные для электрических подстанций распрелели±ель ных и магистральных сетей с отходящ ми линиями электропередач и трансформации , в которых при отказе любого линейного или трансформаторного выключателя погашается полойина подстанции, а при отказе секционного или шиносоединительного выключателя погашается вся подстанция С Наиболее близким к предлагаемому является распределительное УСТРОЙСТВО высокого напряжения, соДержаtqee комму±ационные аппараты и разъединители, соединенные по кольцевой схеме с присоединенными между ними четырьмя элементами ( трансфо матора и 2 линии)21, В указанной схеме при коротком з мьжании на любом элементе (линии ил трансформаторе ) и отказе выключател отключается, кроме поврежденного, Один неповрежденный элемент, пель изобретения - повышение надежности электроснабжения потребите лей. Указанная цель достигается тем, что в распределительном устройстве высокого лапряжения, содержащем выключатели и разъединители, соединенные по кольцевой схеме в виде квадрата, трансформаторы и Линии . электропередачи, подключенные к вер шинам квадрата, дополнительно введе ны четыре отделителя, включенные. межд-у каждым выключателем и соответ ствующим трансЛорматором, и схема автоматики, содержащая два блока фиксации срабатывания защиты первого и второго трансформаторов, два блока фиксации срабатывания защиты первой и второй линий .лектропереда-чи, четыре блока Фиксации действия устройства резервирования отказа первого, второго, третьего и четвертого выключателей соответственно, четыре блока.фиксации отсутствия тока в Цепи первого и второго трансформаторов и первой и второй , линии электропередачи соответственно, четыре блока фиксации отключенного положения первого, второго, третьего и четверто -о выключателей, восемь первых элементов логической операции И с памятью, имеющих четыре входа, три выхода и дополнительный вход для снятия памяти, четыре блока управления первым, вторым, третьим и четвертым выключателями, четыре блока управления четырьмя отделителями и четыре блока фиксации их отключенного положения, четыре блока управления четырьмя разъединителями, включенными между каждым выключателем и соответствующей линией и четыре блока фиксации их отключенного положения, восемь вторых элементов логической операции И, имеющих два входа и два выхода и восемь третьих элементов логической операции И, имеющих два входа и один выход, при этом в каждом из восьми первых элементов логической операции и четыре входа соединены соответственно с выходом блока Ликсации срабатывания защиты присоединения, с выходом блока г)иксации отсутствия тока в цепи присоединения, с выходом блока фиксации действия устройства резервирования отказа выключателя присоединения и с выходом блока фиксации отключенного положения выключателя, смежного с отказавшим, первый выход каждого из восьми первых элементов И соединен с входом блока .управления отделителем, смежным с Отказавшим выключателем, второй

выход каждого из восьми первых элементов И соединен соответстве,нно с первым входом каждого из восьми вторых элементов И, с каждым вторым входом которого соединен выход соответствующего блока Фиксации отключенного положения отделителя, смежного с отказавшим выключателем, а третий выход каждого из восьми первых элементов И соединен соответственно с первыт/1 входом каждого из восьми третьих элементов И, второй вход которого соединен соответственно с выходом соответствующего блока фиксации отключенного положения разъединителя отказавшего вьжлючателя, первый выход каждого из восьми вторых элементов И соединен с входом соответствующего блока управления выключателем, смежным с отказавшигл и разделенным с ним отключенным отделителем, второй выход каходого из восьми вторых элементов И соединен с входом соответствующего блока управления разъединителем отказав-, ыего выключателя, выход каждого из восьми третьих элементов И соединен с входом соответствующего блока управления вторым выключателем ли- НИИ, смежным с поврежденным, первый выход которого предназначен для подачи команды на включение этого выключателя, а второй выход соединен с входом снятия фиксации памяти соответствукицего первого элемента И

На чертеже схематически показано предлагаемое устройство.

Выключатели 1-4 и отделители 5-8 соединены в схему квадрата, к вершинам которого присоединены линии электропередачи 9 и 10 и трансформаторы 11 и 12, Разъединители 13-16, включенные по обе стороны от линии электропередачи 9 и 10 соответственно, оборудованы приводами дистанционного управления и включены в схему автоматики, которая содержит следующие элементы.

Блок 17 фиксации срабатывания защиты трансформатора 11, блок 18 отсутствия тока в трансформаторе 11, блок 19 фиксации срабатывания устройства резервирования отказа выключателя (УРОВ 1, блок 20 фиксации срабатывания защиты линии электропередачи (ЛЭП 9, блок 21 фиксации отсутствия тока по ЛЭП 9, блок 22 фиксации отключенного положения выключателя 2, блок 23 фиксации отключенного положения выключателя 3, блок 24 Аиксации срабатывания УРОВ выключателя 3, блок 25 фиксации отключенного положения выключателя 4,,блок 26 фиксации отключенного положения первого выключателя, блок 27 фиксации отсутствия тока в трансЛорматоре 12, блок 28 фиксации срабатываНИН защиты трансформатора 12, блок 29 Ликсации срабатывания УРОВ выключателя 2, блок 30 фиксации срабатывания защиты ЛЭП 10, блок 31, блок 32 фиксации срабатывания УРОВ выключателя 4 , элементы 33-40 логической операции И с -Фиксацией сработавшего состоя-, ния (элементом памяти), блоки 41-44 :Управления выключателями 1-4 соответственно, блоки 45-48 управления отделителями 5-8 соответственно, блоки

0 49-52 управления разъединителями 1316 соответственно, блоки 53-56 фиксации отключенного положения отделителей 5-8, блоки 57-60 ликсации отключенного положения.разъединителей

5 13-16 соответственно, элементы 6176 логической операции И.

Устройство работает следующим образом.

При коротком замыкании (КЗ) 77 на

0 ЛЭП 9 от действия релейной зашиты должны отключиться выключатели 1 и 3, При отказе в отключении выключателя 1 (выключатель 3 отключился нормально) от действия схемы УРОВ выключа5тель 2 отключает ток КЗ 77. При этом происходит обесточивание трансЛорматора 11. На выходах блоков 19 (УРОВ. выключателя 1),20 (защита ЛЭП 9), 21 (отсутствие тока по линии 9) и 22

0 ( отключенное положение выключателя 2) появляк тся сигналы, которые подаются на входы элемента 37 логической операции И с элементом памяти, который срабатывает, С первого вы5- хода элемента 37 сигнал подается на вход блока 45 управления отделителем 5, Последний отключается, отделяя поврежденную линию ЛЭП 9 и отказавший выключатель 1 от неповрежден0ной части схемы улучшенного четырехугольника. На вход элемента 63 И подаются сигналы с выхода блока 37 и блока фиксации 53 отключенного положения отделителя 5, Блок 63 срабатывает и с его выхода подаются

5 два сигнала: один на вход блока 42 управления выключателем 2, а второй- на вход блока 49 управления разъединителем 13. Выключатель 2 включается и подает напряжение на трансфор0матор 11,

1

Время, в течение которого трансформатор 11 был обесточен, складывается из времени отключения отделите5ля 5 (0,4 с) и времени включения выключателя 2 (0,1-0,2 .с), т.е.(о,50,7 )с , Таким образом,в предложенной схеме трансЛорматор 11 остается в работе при отказе в отключении вы0ключателя 1, В схеме прототипа (обычного четырехугольника) в подобной ситуации происходит оРесточивание трансформатора 11 на время, необходимое для прибытия на подстанцию

5 оперативно-ремонтного персонала и

время производства оперативных переключений , что обычно занимает несколко часов,

После отключения разъединителя 13 срабатывает блок 57 фиксации его отключенного положения, и с его внхода сигнал поступает на вход элемента 64 И, на втором входе которого имеется сигнал с выхода блока 37. Блок 64 срабатывает и с его выхода один сигнал идет на включение выключателя 3, которым производится повторное включение в раРоту ЛЭП 9, а второй сигнал поступает на вход блока 37 для снятия с него памяти.

Схема работает аналогично при КЗ 77 на ЛЭП 9 и отказе в отключении выключателя 3.

При КЗ 78 в трансформаторе 11 от действия релейной Зс1щитн должны отключаться выключатели 1 и 2, Если один из выключателей (наприМер, 2 ) отказывает в отключении, то действием схемы УРОВ отключается выключатель 4, При этом на входе элемента 34 появляются все четыре сигнала| необходимые для его срабатывания s от блока 17 защиты трансформаТора 11, от блока 18 отсутствия тока в трансформаторе 11, от блока 29 УРОВ выключателя 2 и от блока 25 фиксации отключенного положения выключателя 4 . Элемент 34 срабатывает и сигнал с его выхода подается на вход блока 47 управления отделителем 7 и на входы элементов И 65 и 66, Отделитель 7 отключается, блок 55, фиксирующий его отключенное положение, срабатывает и подает сигнал на входы элементов И 65 и 71. На входе элемента 65 И имеются оба сигнала (с выхода элемента 34 и блока 55), Элемент 65 И срабатывает и один сигнал с его выхода подается на блок 41 управления выключателем 1, а второй сигнал - на блок 50 управления разъединителем 14.

Выключатель 1 повторно включает в работу трансформатор 11 (если отсутствует сигнал запрета от его защиты). После отключения разъединителя 14 поврежденный выключатель 2 оказывается отсоединенным со всех сторон и становится возможным повторное включение ЛЭП 10 выключателем 4.

Указанное осуществляется следующи образом.Сигнал с выхода блока 58 фиксации отключенного положения разъединителя 14подается на вход элемента 66 И, на втором входе которого дежурит сигнал с выхода блока 34. Элемент 66 срабатывает и с его выхода сигнал подается на вход блока 44 управления выключателем 4. Включение выключателя 4 восстанавливает транзит по линиям 9 и 10. Со второго выхода блока

44 поступает сигнал на вход блока 1 для снятия памяти..

Аналогично схема работает при КЗ 78 и отказе в отключении выключателя 1-, а также при КЗ на ЛЭП 10 в трансформаторе 12.

Несмотря на то, что разъединитель с дистанционным приводом - аппарат медленнодействующий (8 с), включение его в схему автоматики позволяет автоматически за 8 с отсоединить отказавший в отключении выключатель, после чего возможно восстановление транзита по ЛЭП 9 и .10, Указанная возможность, как показано выше, реализована в предложенной авторгили схеме улучшенного четырехугольника, В схеме прототипа (обычного четырехугольника) для восстановления транзита по ЛЭП 9 и 10 необходимо выполнить на ОРУ подстанции оперативные переключения оперативно-ремонтнь 1 персоналом. Если подстанция имеет Ьбслуживающий персонал, на переключения уйдет несколько десятков ми нут, если подстанция обслуживается оперативно-выездной бригадой (ОВБ/,на восстановление, транзита уйдет несколько часов.

Предложенная схемы улучшенного квадрата имеет преимущества перед прототипа в следукнцих случаях: при совпадении отказа выключателя при КЗ на линии с ремонтом включенного накрест(по диагонсши) выключателя схемы в схеме обычного четырехугольника, при этом происходит полное погашение распределительного устройства (РУ), а в предложенной схеме после отключения в бестоковую паузу соответствующего отделителя в работе остается блок линия - трансформатору при КЗ на ВЛ и отказе обоих выключателей в схеме прототипа происходит полное погашение РУ, а в предложенной схеме после отключения соответствующих отделителей, в работе сохраняется блок линия - трансформатор

Поставленная цель - повышение надежности работы распределитедьного устройства по схеме четырехугольника - достигается тем, что при коротком замыкании на линии, сопровождающимся отказом в отключении выключателя , в работе остаются оба трансформатора, а при КЗ в трансформаторе, сопровождающимся отказом выклю ателя, тр&нзит по линиям, электропередачи восстанавливается автома1ически через 8с.

Область применения предлагаемой схемы распространяется на случаи, когда требуется особо высокий уровень надежности электроснабжения потребителя и не допускается погаыена время более, чем требуется АПВ, когда не допускается рага с одним перегруженным трансфоргором, когда не допускается нарушение транзита мощности через подстанцию на время, более чем требуется для АПВ, при отсутствии обслуживакицего персонала.