Устройство противоаварийной автоматики энергосистемы Советский патент 1988 года по МПК H02J3/24 

(Л

Изобретение относится к электротехнике. Цель изобретения - повышение надежности и устойчивости работы энергосистем за счет быстрой и точной дозировки управляющих воздействий при непрерьшности питания не отключаемых от автоматики потребителей. Замыкание контакта 15 на передающей подстанции фиксируется команда от централизованного устройства про- тивоаварийной автоматики на отключение

со а

о

первой ступени нагрузки, подключенной к приемной подстанции, связанной с передающей линией электропередачи. Контакт 1.2 промежуточного реле 1 замыкается и действует на отключение фазы А линии электропередачи. Через время, установленноес учетом деио- низации дуги в выключателе, реле 5 времени контактом 5.1 вновь включает фазу А в работу. Реле 8 фиксирует полньй цикл прохождения команды. Аналогично схема работает и при замыкании коАтакта 16 при получении команды на отключение второй ступени нагрузки. При этом отключается, а

Изобретение относится к электротехнике, в частности к противоа,ва- рийной автоматике (ПА) энергосистем (ЭС), предназначенной для повышения устойчивости и надежности их работы при возникновении аварии.

Цель изобретения - повышение надежности и устойчивости работы энергосистем за счет более быстрой и точной дозировки управляющих воздействий при непрерывности питания неотключаемых от автоматически потребителей.

На фиг.1 изображена принципиальная схема предлагаемого устройства на передающей подстанции (ПС), на фиг. 2 - то же, на приемной подстанции.

Устройство содержит на передающей подстанции выходные промежуточные реле 1-3 отключения фаз А,В и С,контакты 1.1, 2.1 первых двух реле подключены к промежуточному реле 4, обеспечивающему кратковременность прохождения сигнала, контакты 1.2, 2.2 и 3.1 этих же реле осуществляют отключение фаз соответственно А, Б и С выключателя линии, связывающей между собой передающую и приемную ПС; контакт 4.1 промежуточного реле 4, шунтирует котакты 1.1, 2.1 и удерживает реле 4 в сработанном состоянии; контакты 4.2 и 4.3 промежуточного реле 4, разрывают цепи пуска автоматики.

затем включается фаза В злектропереда- -чи. При отключении фазы А- на передающей подстанции исчезает ток в этой фазе на приемной подстанции. По факту исчезновения тока подготавливается цепь отключения первой ступени нагрузки. По факту появления тока в фазе А на приемной подстанции осуществляется отключение первой ступени нагрузки. Аналогично работает устройство на приемной подстанции при исчезновении и появлении тока в фазе В. Таким образом обеспечивается более точная дозировка управляющих воздействий с сохранением питания потребителей.2 ил.

Устройство также содержит реле 5 времени с контактом 5.1 в цепи включения выключателя ЛЭП, реле 6 времени подхвата команды на отключение фа5 зы С, запускаемого при замыкании

контакта 3.2 реле 3. Контакт 6.1 реле 6 времени удерживает реле 6 в сработавшем состоянии, а контакт 6.2 этого реле включен параллельно кон0 тактам 1.1, 2.1, 4.1. Контакт 2.3 реле 2 включен в цепь шунтирования реле 5 времени, контакт 1.3 реле 1 отключения фазы А включен в цепь промежуточного реле 7 запоминания дей5 ствия на отключение фазы А, контакт

Контакт 2.4 реле 2 отклонения фазы В шунтирует реле 7. Контакт 3.3 реле 3 реле отключения фазы С включен в,цепь шунтирования реле 4. Реле 9 запоминания появления команды на отключение фазы В в момент прохождения команды на отключение фазы А включено в цепь,образованную контактами 9.1 этого же реле и контактами 7.1 промежуточного реле 7. Контакт 7.3 реле 7 включен в цепь шунтирования реле 5 времени. Контакт 5 6.3 в цепи реле 10 возврата схемы в

5

0

исходное состояние шунтирован кнопкой 11. Контакт 8.1 реле 8 включен вмесите с контактом 7.1 реле 7, контакт 4.3 реле 4 включен в цепи реле 2. Контакт 8.2 реле 8 включен в цепь шунтирования реле 4, а .контакт 8.3 этого реле включен в цепь включения выключателя ЛЭП. Контакты 10.t 10.3 реле 10 возвращают схему в исходное состояние. Резисторы 12-14 ограничивают ток при шунтировании обмоток реле 4,5 и 7, Контакты 15-17 централизованного устройства ПА действуют через описанную схему устройства на отключение фаз А,В и С ЛЭП.

На приемной подстанции устройство содержит токовые реле 18-20, промежуточные реле 21-25, из них реле 22 и 24 двухпозиционные, реле 26 времени и реле 27 запрета работы автоматики. Токовые реле 18-20 подключены к трансформаторам 28-30 тока, включенным в фазы А,В,С ЛЭП, связывающей между собой передающую и приемную ПС.

Кроме того, устройство содержит контакты 18.1, 19.1, 20.1 токовых реле 18-20, фиксирующие отсутствие тока соответственно в фазах А,В,С соединен параллельно с замыкающими контактами 21.1, 23.1, 25.1 соответствующих промежуточных реле 21, 23 и 25, определяющих вид воздействия ПА и последовательно с обмотками последних через размыкающие контакты 27.1, 27.2 и 27.3 реле 27 запрета работы автоматики и размыкающие контакты 22.1 и 24.1 для цепей фиксации отсутствия тока в фазах А и В соответственно и параллельно соединенные между собой замыкающие контакты 22.2 и 24.2 для цепи фиксации отсутствия тока в фазе С выходных двухпозиционных промежуточных реле 22 и 24; контакты 18.2 и 20.2 эт1Йс же реле, фиксирующие наличие тока, соответственно, в этих же фазах и подготавливающие через замыкающие контакты 21.2, 23.2, 25.2 соответственно цепи срабатывания выходных двухпозиционньк реле 22 и 24 и цепи возврата последних i параллельно связанные между собой замыкающие контакты 21.3, 23.2, 25.3 реле 21,23 и 25, -вводящие в работу реле 26 времени, замыкающий с вьщержкой времени контакт 26.1 последнего реле, соединенный параллельно с цепочкой из по

5

.следовательно соединенных между собой замыкающих контактов 21.4, 23.4, 25.4 в цепи реле 27 запрета работы автоматики, замыкающие контакты 22,3, 24.3 и 24.4 выходных реле автоматихи, действующие на отключение нагрузки соответственно первой и второй очередей.

При получении команды на передающую ПС от централизованного устройства ПА на отключение нагрузки первой ступени при замыкании контакта 15 (фиг.1) срабатывает промежуточное реле 1 с контактом 1.2, действует на отключение фазы А ЛЭП, связывающий между собой передающую и приемную ПС, а контактом 1.1 воздействует на промежуточное реле 4, которое, срабаты0 вая, разрывает цепь обмотки реле 1 контактом 4.2, чем обеспечивает кратковременность подачи импульса на отключение фазы. Одновременно с этим посредством замыкания контакта 4.1

5 реле 4 становится на самоудерживание до момента возврата схемы в исходное состояние, а замыкая контакт 4.4, это реле запускает в работу реле 5 времени, которое с выдержкой

0 времени,отстроенной от времени де- ионизации дуги в выключателе, про- скальзьшающим контактом 5.1 вновь включает фазу в работу, контактом 5.2 реле времени после включения фазы запускает в работу реле 8, фиксирующее полный цикл прохождения команды. Аналогично схема работает и при получении команды на отключение нагрузки (он) второй ступенью (отключается, а затем включается фаза В). При этом указанная команда реализуется посредством замыкания контакта 16.

Схемой устройства предусмотрено запоминание прохождения команды на ОН первой ступенью (срабатывание промежуточного реле 7 при замыкании контакта 1.3 реле 1 и самоудержание его через свой замыкающий контакт 7.2). Указанное выполнено в целях деблокирования цепи срабатывания устройства при получении команды на ОН ВТОР.ОЙ ступенью путем шунтирования замыкающими контактами 7.1 и 8.1 контакта 4.3 после отработки первой

5

0

5

0

5

ступени ОН. Для возможности действия команды на ОН второй ступенью во время прохождения команды на ОН первой ступенью в схеме выполнено запо-:

минание приема команды на ОН второй ступенью.

Указанное осуществляется при замыкании контакта 16 ПА посредством срабатывания промежуточного реле 9 чере замыкающийся контакт 7,1 реле 7 запоминания действия первой ступени и самоудерживания реле 9 через свой замыкающий контакт 9,1. Это позволя- ет после отработки первой ступени реализовать после замыкания контакта 8,1 реле 8 фиксации полного цикла прохождения команды 8, срабатывание реле 2, действующего на ОН второй ступенью.

После действия схемы на ОН второй ступенью посредством замыкания контакта 2.4 возвращается реле 7 запоминания действия схемы на ОН первой ступенью, чем предотвращается излишнее отключение фазы в ЛЭП при получении новой команды на ОН второй ступенью, если до этого была уже команда на ОН первой ступенью, а ее обратного включения не было. Реле 8 фиксации полного цикла прохождения команды после ОН первой ступенью находится в подтянутом состоянии (если не бьшо команды на обратное включение нагрузки), и контакт 8.3 последнего в цепи включения выключателя ЛЭП разомкнут, что не позволяет реализовать команду на ОН второй ступенью устройства после прохождения команды от первой ступени. Для осу-, ществления ОН второй ступенью в этом случае вьшолнен кратковременньпй возврат реле 5 времени, а следовательно и реле 8 путем шунтирования обмотки реле 5 времени контактами 7.3 и 2.3... В результате указанного контакт 8.3 в цепи включения выключателя замкнут и вновь размыкается только после фиксации полного цикла прохождения команды, что позволяет реализовать команду на ОН второй ступенью. При получении команды на обратное включение нагрузки посредством замыкания контакта 17 ПА срабатывает промежу- точное реле 3, которое замыкающимся контактом 3.2 заставляет сработать реле 6 времени, которое самоудерживается через свой мгновенно замыкающий контакт 6.1, а замыкающимся контактом 3.1 действует на отключение фазы С выключателя ЛЭП. Замыкающим контактом 3.3 реле 3 возвращает в исходное положение промежуточное реле 4,

5

0

что ведет в свою очередь к возврату реле 5 времени и промежуточного ле 8 фиксации полного цикла прохождения команды, которое, возвращаясь, размыкающим контактом 8.3 готовит цепь включения выключателя ЛЭП. Реле 6 времени, сработав, проскальзывающим контактом 6.2, замыкающимся с выдержкой времени снова заставляет сработать реле 4, которое контактом 4о1 становится на самоудерживание. Далее схема работает по аналогии с описанным, т.е. запускается реле 5 времени, которое проскальзывающим контактом 5.1 включает выключатель ЛЭПэ а упорным контактом 5.2 действ у- ет на срабатывание реле 8. По истечение выдержки времени посредством замыкании контакта 6.3 реле 6 времени срабатывает промежуточное реле 10 возврата схемы в исходное состояние, которое разрывает размыкающимися контактами 10.1, 10.2 и 10.3 цепи ре- 5 ле 4.6 и 7, чем возвращает их, а следовательно, и схему в исходное состояние. В устройстве предусмотрен и ручной возврат схемы в исходное состояние от кнопки 11. Для правильного функционирования устройства выдержки времени реле 2 и 10 должны быть больше вьщержки времени реле 7, а вьщержка времени реле 9 - больше вьщержки времени реле 3.

При отключении фазы А на передающей ПС исчезает ток в фазе А на приемной ПС (фиг.2), а следовательно, исчезает ток и в трансформаторе 28 тока и в токовом реле 18. Токовое

/

реле 18 возвращается и размыкающим контактом 18.1 запускает промежуточное реле 21, которое сработав, самоудерживается через свой замыкающий контакт 21.1. Путем замыкания контакта 21.2 подготавливается цепь срабатывания выходного двухпозиционного промежуточного реле 22. При обратном включении фазы А появляется ток в трансформаторе 28 тока и токовом ре0

5

0

5

50

55

ле 18, которое, срабатывая, замыкает контакт 18.2 в цепи выходного про межуточного реле 22. Реле 22, сработав, замыкающим контактом 22.3 ОН первой ступени, а размыкающим контактом 22.1 рвет цепь срабатывания промежуточного реле;21. Путем замыкания замыкающего контакта 22.2 под- ,готавливается цепь срабатывания промежуточного реле 25. Аналогично схема работает и в ,случае отключения и обратного включения фазы В (действие на ОН второй ступени). В этом случае отпадает и снова срабатывает токовое реле 19, срабатывает промежуточное реле 23 и выходное двухпози- ционное реле 24, которо е своими замыкающими контактами 24,3 и 24.4 ОН первой и второй ступени, а размыкающим контактом 24.1 рвет цепь срабатывания промежуточного реле 23, Посредством замыкания замыкающего контакта 24,2 подготавливается цепь

срабатывания промежуточного реле 25, J5 включения нагрузки (АФПП) и автоматиПри отключении фазы С ЛЭП исчезает ток в ней, в трансформаторе 30 тока и в токовом реле 20. Последнее замыкает свой размыкающий контакт 20.1 и через ранее замкнувшиеся контакты 22,2 и 24.2 или через один из них заставляет сработать промежуточное реле 25,которое через свой замыкающий контакт 25.1 становится на самоудерживание, а замыкающим контактом 25.2 подготавливает цепь возврата выходных двухпозиционных промежуточных реле 22 и 24 в исходное состояние. При обратном включении фазы С ЛЭП появляется ток в трансформаторе 30 тока и в токовом реле 20. Последнее, сработав, замыкает свой замыкающий контакт 20.2 в цепи возврата промежуточных реле 22 и 24, чем и возвращает их в исходное состояние, в результате чего разрешается включение отключенной от автоматики нагрузки.

Замыкающими контактами 21.3, 23.3 и 25.3 промежуточных реле 21.23 и 25 соответственно запускается в случае исчезновения тока в одной из фаз (или во всех фазах) реле 26 времени, которое с вьиержкой времени, большей времени обратного включения фазы автоматики и меньшей выдержки времени АПВ, действует путем замыкания замыкающего контакта 26.1 на реле 27 запрета работы автоматики,которое свог- ими размыкающими контактами 27.1, 27.2 и 27.3 разрывает цепи промежу-; точных реле 21. 23 и 25 соответственно, чем предотвращает ложное действие автоматики при АПВ ЛЭП. Кроме того, в случае отключения сразу трех фаз ЛЭП указанный запрет работы автоматики реализуется без выдержки времени, в этом случае реле 27 работает в результате замыкания цепи из трех последовательно включенных конки включения и отключения линии (АОЛ) сохранения непрерывного питания не отключаемых от ПА потребителей приемных ПС, что невозможно осуществить

20 при применении АФПП и АОЛ, большего быстродействия в сравнении с временем действия АФПП и АОЛ, которые отстраиваются по времени от АПВ. В сравнении с использованием АФПП и АОЛ

25 предлагаемое устройство обеспечивает повышение устойчивости работы энергосистем, расширение области применения этой автоматики за счет использования ее для ПС с потребителями

30 первой категории (применение АФПП и АОЛ для ПС, содержаниях такие потребители, не представляется возможным из-за вынужденного перерыва питания их при отключении ЛЭП), увеличение срока службы выключателей ЛЭП, так как реализация одной команды осуществляется путем манипуляции одной фазой выключателя, а не тремя фазами.

35

40

45

50

55

Формула изобретения Устройство противоаварийной автоматики энергосистемы, включающей в себя подстанцию, связанную с приемной линией электропередачи, содержащее централизованное устройство противоаварийной автоматики (ПА) на передающей подстанции, двухпозици- онные выходные промежуточные реле автоматики, контакты которых включены в цепи отключения нагрузки на приемной подстанции, промежуточные реле, реле времени, кнопки, разисторы, шинки оперативного постоянного тока, отличающееся тем, что, с целью повьшения надежности и устойчивости работы энергосистем за счет более быстрой и точной дозировки управляющих воздействий при непрерывности питания неотключаемых

3670978

тактов 21.4, 23.4 и 25.4 реле 21,23 и 25 соответственно.

Устройство прртивоаварийной автоматики энергосистем в результате отключения потребителей на приемных ПС от ПА по факту отключения к обратного включения одной из фаз ЛЭП обес печивает значительное повышение на- 10 дежности работы энергосистем и экономического эффекта за счет более точной дозировки управляющих воздействий по сравнению с известными устройствами автоматики отключения и

включения нагрузки (АФПП) и автоматики включения и отключения линии (АОЛ) сохранения непрерывного питания не отключаемых от ПА потребителей приемных ПС, что невозможно осуществить

при применении АФПП и АОЛ, большего быстродействия в сравнении с временем действия АФПП и АОЛ, которые отстраиваются по времени от АПВ. В сравнении с использованием АФПП и АОЛ

предлагаемое устройство обеспечивает повышение устойчивости работы энергосистем, расширение области применения этой автоматики за счет использования ее для ПС с потребителями

первой категории (применение АФПП и АОЛ для ПС, содержаниях такие потребители, не представляется возможным из-за вынужденного перерыва питания их при отключении ЛЭП), увеличение срока службы выключателей ЛЭП, так как реализация одной команды осуществляется путем манипуляции одной фазой выключателя, а не тремя фазами.

ормула изобретения Устройство противоаварийной автоматики энергосистемы, включающей в себя подстанцию, связанную с приемной линией электропередачи, содержащее централизованное устройство противоаварийной автоматики (ПА) на передающей подстанции, двухпозици- онные выходные промежуточные реле автоматики, контакты которых включены в цепи отключения нагрузки на приемной подстанции, промежуточные реле, реле времени, кнопки, разисторы, шинки оперативного постоянного тока, отличающееся тем, что, с целью повьшения надежности и устойчивости работы энергосистем за счет более быстрой и точной дозировки управляющих воздействий при непрерывности питания неотключаемых

9

от автоматики потребителей, на передающей подстанции установлены три промежуточных реле, отключения фаз А,В, С ЛЭП между приемной и передающей подстанциями, связанные для фаз А и В через размыкающие контакты промежуточного peлej обеспечивающего кратковременность прохождения сигнала, а для фазы с непосредственного с контактами централизованного устройства ПА, в цепь промежуточного реле отключения фазы В, введены замыкающие контакты промежуточного реле, запоминающего действие ЙА на отключение фазы А, и реле промежуточной фиксации полного цикла прохожде- ния комарзды от ПА, соединенные парал лельно с размыкающими контактами про межуточного реле кратковременного прохождения команды, параллельно кон такту централизованного устройства ПА отключения фазы В подключен замыкающий контакт промежуточного реле запоминания появления команды на отключение ее в момент прохождения команды на отключение фазы А, обмотка которого подключена в цепь между замыкающими контактами промежуточного реле запоминания действия на .отключение фазы А и промежуточного реле фиксации полного цикла прохождения команды, и минусом оперативного тока, обмотка промежуточного реле, обеспечивающего кратковременно сть прохождения команды, одним концом соединена через размыкающий контакт промежуточного реле возврата схемы в исходное положение с цепочкой из параллельно связанных контактов промежуточных реле отключения фаз А,В, реле кратковременности прохождения команды, а также контакта- реле времени подхвата команды на отключение фазы С, а другим - с последова-- тельно соединенными замыкающими контактами промежуточного реле отключения фазы С и промежуточного реле фиксации полного цикла прохождения команды и с резистором, замыкающий кон такт промежуточного реле кратковременности прохождения команды соединен с одним из концов обмотки реле времени, его замыкающий с выдержкой времени контакт соединен с промежуточным реле фиксации полного цикла прохождения команды, а замыкающий проскальзывающий контакт - с какнцим контактом этого реле, к вто6709710

рому концу обмотки реле времени подключены резистор и два последовательно соединенных замыкающих контакта промежуточных реле отключения фазы В и реле запоминания действия на отключение фазы А, реле времени и подхвата команды на отключение фазы С соединено с размыкающим контак10 том промежуточного реле возврата схемы в исходное положение и последовательно с ним параллельно соединенными между собой замыкающими контактами данного реле времени и промежуточно15 го реле отключения фазы С, замыкающий с выдержкой времени контакт последнего реле времени соединен параллельно с кнопкой и последовательно с обмоткой промежуточного реле

20 возврата схемы в исходное состояние, . через один из размыкающих контактов которого параллельно соединенные между собой замыкающие контакты промежуточных реле отключения фазы А и за25 поминания такого отключения соединена обмотка последнего, к другому концу обмотки реле запоминания отключения фазы А подключен замыкающий контакт промежуточного реле отключе30 ния фазы В, шунтирующий ее, и резистор, на приемной подстанции введены токовые реле фаз А, В, С, размыкающие контакты которых подключены через размыкающие контакты промежуточного реле запрета работы автоматики и размыкающие для токовых реле фаз А и В, и замыкающие для токового реле фазы С контакты выходных реле отключения нагрузки, промежуточные ре«Q ле,определяющие вид воздействия ПА, причем замыкающие контакты последних шунтируют размыкающие ко1 такты соответствуюш;их токовых реле, замыкающие контакты Токовых реле через

д последовательно соединенные замыкающие контакты реле определяющих вид воздействия ПА соединены с соответствующими обмотками двух двухпози- - ционных выходных промежуточных реле

Q автоматики,реле времени, подключено через параллельно соединенные замыкающие контакты трех реле, определяющих вид воздействия ПА, замыкающий с выдержкой времени контакт которого подключен параллельно цепи из замыкающих контактов трех реле, определяющих вид воздействия ПА и последовательно обмотке промежуточного реле запрета работы автоматики.

.35

Фиг. 2