Устройство автоматического повторного включения участков распределительной сети Советский патент 1987 года по МПК H02H3/06 

Изобретение относится к релейной защите и противоаварийной автоматике электрических сетей и может быть использовано в энергетических системах постоянного и переменного тока с номинальным напряжением до 1000 В.

Целью изобретения является повьлле ние функциональной надежности устройства АПВ за счет селективного сраба- тывания РМТ.

На фиг.1 показан участок электрической сети с N 5 ступенями распределения; на фиг. 2-5 - схемы замещения сети вместе с элементами устрой- ства АПВ при к.з. на соответствующих ступенях.

На фиг. 1 в качестве примера показан участок электрической сети с ступенями распределения 1 - 5 с выключателями 6и7,8и9, Юн 11, 12 и 13, 14 и 15 соответствующих нагрузок 16 и 17, 18 и 19, 20 и 21, 22 и 23, 24 и 25 на каждой ступени. На каждой ступени распределения 1-4, кроме последней 5, установлены силовые выключатели соответственно 26 - 29, сН-абженные цепями АПВ соответственно 30 - 33 силовых выключателей.

Генераторные шины 34 соединены с генератором 35 с помощью силового выключателя 36 ,с выдержкой времени срабатывания и без цепей АПВ, Включатели 14 и 15 последней ступени распределения 5 также не. имеют управления от устройства ЛИВ. На остальных ступенях распределения силовые выкло чатели 26 - 29 снабжены контрольными цепями соответственно 41 - 44, шунтирующими их контакты.

Каждая из контрольных цепей 41- 44 содержит последовательно соединенные вспомогательный выключатель соответственно 45 - 48 с замедлением на размыкание, реле максимального тока РМТ соответственно 49 - 52 и резисто соответственно 53 - 56. Вспомогательные вьжлючатели 26 - 29 содержат размыкающие 57 - 60 РМТ и замыкающие 61 - 64 контакты.

Кроме того, устройство снабжено источником 69 опорного напряжения, логическими схемами И 70 - 72 на каждой ступени распределения 2 - 4,кроме первой 1 и последней 5, с подклю- ченными к их выходам катушками реле отключения (РО) соответственно 73 - 75. Число размыкающих контактов каждого РО равно числу фидеров нагруз

5

0 5

0

В

ки соответствующей ступени распределения. В данном примере, так как на каждой ступе1} и изображено по два фидера нагрузки (18 и 19, 20 и 21, 22 и 23), соответствующие РО имеют по два размыкающих контакта 76 и 77, 78 и 19, 80 и 81. Выход первой схемы И 70 подключен также к первому входу 82 второй схемы И 7I, выход второй схемы И 71 подключен также к первому входу 83 .третьей схемы И 72. Первый вход 84 первой схемы И 70 и вторые входы 85 - 87 всех схем И соединены с источником 69 опорного напряжения через блок-контакты 88-91 соответствующих силовых выключателей 26 - 29 ступеней распределения 1 --4. Контакты 76 и 77 первого ТО 73 включены в цепи нагрузки 18 и 19 второй ступени распределения 2, контакты 78 и 79 второго РО 74 включены, в цепи нагрузки 20 и 21 третьей ступени распределения 3, контакты 80 и 81 третьего РО -75 включены в цепи нагрузки 22 и 23 четвертой ступени распределения 4.

Сущность устройства заключается в том, что при к.з. в распределительной сети отключается нагрузка на соответствующих ступенях распределения, шунтирующий эффект которой приводит в устройстве-прототипе либо к ложному АПВ поврежденного участка с нелик- видированньм к.з., либо к ложному запрету на АПВ неповрежденного участка.

30

45 волом R 50

На фиг. 2-5 приведены схемы за- 40 мещения сети вместе с элементами устройства АПВ при к.з. соответственно на ступени 1 (точка К-1) на ступени. 2 (точка К-2), на ступени 3 (точка К-3), на ступени 4 (точка К-4). Символом R

к. -3

обозначено сопротивление цепи к.з. Из анализа схем замещения на фиг. 2-5 видно, что исключить недостаток устройства-прототипа можно отключением при к.з. в сети нагрузок всех вышестоящих ступеней расп- . ределения, в том числе поврежденной ступени, но кроме первой ступени.Видно, что нагрузка первой ступени шун тирующего влияния на добавочные сопротивления R доК. (3 - 56 на фиг.1) не оказьюает и в отключении при. к.з. не нуждается. Предлагаемое техническое решение позволяет выбрать уставки РМТ разных ступеней существенно

друга ...).

отличающимися друг от

(Л .„, Y. , Y, Y ,

2К,„, ЗК,„/ 4R,,5

Устройство работает следующим образом.

При к.з, на ступени 4 в точке К-4 мгновенно (без выдержки времени) отключаются все вышестоящие силовые выключатели 26 - 29 под воздвй 6и- ем протекающего через них тока к.з. При этом замыкаются их блок-контакты 88 - 91 , подключая источник 69 опорного напряжения к входам 84 - 87 логических схем И 70 - 72. На выходе схемы И 70 появляется сигнал, приводящий, с одной стороны, к срабатыванию РО 73, ас другой стороны, поступающий на вход схемы И 71. На выходе последней появляется сигнал, приводящий, с одной стороны, к срабатыванию РО

74,а: с другой стороны, поступающий на вход схемы И 72. На выходе последней появляется сигнал, приводящий к срабатыванию РО 75. Таким образом,

срабатьшают одновременно все РО 73 75,размыкая свои контакты 76 - 81. При этом нагрузки 18 - 23 отключаются от шин 37 - 40. После отключения силовых выключателей 26 - 29 в первые моменты времени вспомогательные выключатели 45 - 48 включены и ток генератора 35 рачинает протекать по контрольным цепям 41 - 44, через токоограничивающие резисторы 53-56

(). ПРИ; этом Щ, НГ1

R-Hfj , Кнг4 Зто означает, что контакты 76-81 РО 73-75 должн-ы отключать не большие токи нагрузки (сотни и тысячи ампер), а малые токи (доли ампер), ограниченные резисторами 53-56, что не требует применения в качестве РО сложных и дорогих выключателей с дугогашением. При этом, если к.з. самоликвидировалось к этому моменту, то реле РМТ 52, имеющее минимальную уставку из всех реле РМТ, не срабатывает и его контакты. 60,оставшиеся в замкнутом состоянии, сохранят замкнутой цепь управления включением выключателя 29, благодаря чему последний включается. Аналогично включаются и силовые выключатели 26 .- 28. Если же к.з. не самоликвидировалось к этому моменту, то реле РМТ 52 срабатьтает, а его контакты 60 размыкаются, чем достигается запрет на срабатьшание силового выключателя 29. Выключатели 26 - 28 включаются от АПВ, при этом размыкаются их контакты 88 - 90, подключая нагрузку на ступени 2-4.

Аналогично устройство функционирует и при к.з. на других ступенях распределения.

Рассмотрение режимов работы распределительной сети с использованием предлагаемого устройства АПВ показывает, что в отличие от устройства- прототипа, которое допускает возможность неправильного запрещения АПВ неповрежденных участков либо ложного АПВ поврежденного участка с неликвидированным к.з. из-за шунтирующего влияния нагрузки ступеней распределения, в предлагаемом устройстве этот .недостаток исключается благодаря введению избирательного кратковременного отключения определенной части нагрузки, которая при возникновении

к.з. в соответствующей точке сети

могла бы отрицательно повлиять на работу устройства АПВ. При этом видно, что отключение нагрузки производится только на обесточенных ступенях распределения и только на время из обес- точивания, т.е. не вносит дополнительного перерыва в электроснабжение потребителей.

35

Формула изобретения

1. Устройство автоматического повторного включения участков распределительной сети, содержащей последовательные ступени распределения с выключателями нагрузки на каждой ступени, с силовыми выключателями, снабженными цепями автоматического повторного включения (АПВ) на каждой

ступени, кроме последней, контакты которых шунтированы контрольными цепями, каждая из которых состоит из последовательно соединенных резистора, реле максимального тока (РМТ) и

вспомогательного вьрслючателя с зд- медлением на размыкание, причем цепи АПВ силовых выключателей снабжены элементами запрета, каждый из ко- торьпс состоит из последовательно

соединенных размыкающего контакта РМТ и замыкающего контакта вспомогательного выключателя данной ступени, отличающееся тем, что, с целью повышения функциональной надеясности за счет селективного срабатывания РМТ оно снабжено источником опорного напряжения, цогическим элементом И на каждой ступени распределения, кроме первой и последней, и реле отключения, размыкающие контакты которого включены в цепи нагрузок данной ступени, причем источник опорного напряжения через размыкающие контакты силовых вьжлючате- лей первой и второй ступеней подклю

чей к двум входам логического элемента И второй ступени, а через размыкающие контакты силовых выключателей последующих ступеней - к первым входам логических элементов И соответствующих им ступеней, вторые входы которых подключены к выходам логических элементов И предьиущих ступеней, выходы каждого логического элемента И соединены с катушкой реле отключения своей ступени.

Изобретение относится к области релейной защиты и противоаварийной автоматики электрических сетей и может быть использовано в энергетических системах постоянного и переменного токов с номинальным напряжением до 1000В. Цель - повышение функциональной надежности за счет селективного срабатывания реле максимального тока. При к.з. в распределительной сети отключается нагрузка на соответствующих ступенях распределения ,Шун- тирующий эффект которой исключается благодаря введению избирательного кратковременного отключения определенной части нагрузки, которая при возникновении к.з. в соответствующей точке сети могла бы отрицательно повлиять на работу устройства. При этом отключение нагрузки производится только на обесточенных ступенях распределения и только на время их обес- точивания, т.е. не вносит дополнительного перерыва в электроснабжение потребителей. 5 ил. (Л с со 1C to ел

)ffff

Риа 1

fe

«g

V

4

tv fe

c Sft:

,r

U III

I

n

%

N

.J

«

Ал J5

/«а ,{

f 1 1 лг/ п и - П «, U«t« U и /V Т

7а,7 7в.7Я

-хЛм: , А.

fut. 4 s. JSa « АЛfMfjtt. f. лл

Л I « I ЛГ I « U I

I wa

1г«,9

,Ф

,

Urtl-v.

J«lfi

A« Mt

,

Urtl-v. П - n

J«lfi и,,

V,77 /7y,7ff /AJ.af

« ( . W. M. )ьл

Jyff /W J- Ar«

tf/. J

Редактор К.Крупкина

Составитель Г.Пантелеева Техред Л,Олийнык

Заказ.3406/53 Тираж 617Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д.А/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

Корректор А.Тяско