Устройство для токовой защиты шин и присоединений распределительного пункта Советский патент 1991 года по МПК H02H7/22 H02H7/26 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите и автоматизации электрических сетей.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.

На фиг. 1 приведена возможная схема соединений распределительного пункта; на фиг. 2 - функциональная схема устройства для защиты шин и присоединений распределительного пункта.

Распределительный пункт содержит (фиг. 1) шины, трансформаторы тока ТА1- ТА4, трансформатор 5 напряжения, выключатели нагрузки {или отделители) QW6-QW9.

Устройство для защиты шин и присоединений распределительного пункта (фиг. 2) содержит органы 10-13 тока, подключенные соответственно к трансформаторам токаТА1- ТА4(фиг. 1), орган 14 контроля напряжения, подключенный к трансформатору 5 напряжения, источник 15 постоянного напряжения, включающий батарею конденсаторов, двухпозиционные исполнительные токовые органы 16-19, двухпозиционный исполнительный орган 20 частоты, орган 21 подачи питания, включающий тиристор, промежуточный исполнительный орган 22, отключающие элементы (электромагниты) 23-26. осуществляющие отключение соото

t

ю

00

ел

ветственно выключателей нагрузки QW6- QW9, режимные ключи 27-29.

В нормальном режиме работы распределительного пункта (фиг. 1) питание шин может осуществляться по любому из присо- единений. Если питание осуществляется по присоединению 30, то в соответствии с этим устанавливается следующее положение режимных ключей (РК): РК 27 (первый) соединяет только зажимы 27.1 и 27,2; РК 28 (второй) соединяет зажимы 28.3 и 28.4, 28.5 и 28.6, 28.7 и 28.8 и разрывает зажимы 28.1 и28.2; РК29(гретий)соединяетзажимы 29.1 и 29.2 и разрывает зажимы 29.3 и 29.4, 29.5, 29.6, 29.7 и 29.8.

При изменении направления питания (питающего присоединения) режимные ключи переключаются в соответствующее положение. Это необходимо для обеспечения Правильного (избирательного) отключе- ния поврежденного присоединения и шин распределительного пункта в различных режимах работы сети.

Устройство работает следующим образом.

При коротком замыкании (КЗ) на одном из отходящих (кроме питающего) присоединений, например на присоединении 31 (фиг. 1), органы 10 и 11 тока (фиг. 2), подключенные к трансформаторам тока ТА1 и ТА2 срабатывают, что соответственно фиксируется исполнительными токовыми органами 16 и 17. Сигналы от последних подаются в РК 28 и, так как в соответствии с его установленным положением зажимы 28.1 и 28.2 между собой не соединены, сигнал от органа 17 через зажимы 28.3 и 28.4 РК 28 проходит к отключающему элементу 24.

За время прохождения тока КЗ через шины в отходящую линию от исполнитель- ных токовых органов сигналы в РК 27 отсутствуют и поэтому орган 21 подачи питания заперт.

После отключения КЗ головным выклю- чателем питающей линии наступает бесто- ковая пауза. Сигнал от органа 10 тока через соединенные зажимы 27.1 и 27,2 РК 27 проходит к органу 21 подачи питания.

После исчезновения напряжения на шинах орган 14 контроля напряжения также по- сылаетсигнал в орган 21 подачи питания и последний в условиях отсутствия тока и напряжения в сети (бестоковая пауза) подает питание в катушку отключающего элемента 24. В результате последний срабатыва- ет и.происходит отключение QW7, чем осуществляется отделение поврежденного присоединения. После этого автоматическое повторное включение (АПВ) головного выключателя линии восстанавливает питание потребителей неповрежденных присоединений данного распределительного пункта.

При КЗ в присоединениях 32 и 33 (фиг. 1) устройство работает аналогичным образом с той лишь разницей, что при КЗ на присоединении 32 работают органы 10 и 12 тока, исполнительные токовые органы 16 и 18, отключающий элемент 25, а при повреждении на присоединении 33 - органы 10 и 13 тока, исполнительные токовые органы 16 и 19, отключающий элемент 26.

При КЗ на шинах распределительного пункта срабатывает только орган 10 тока, что фиксируется исполнительным токовым органом 16. Промежуточный исполнительный орган 22 работает при поступлении сигнала только от органа 16 (от органов 17-19 сигнал отсутствует), орган 22 срабатывает и сигнал от него поступает к отключающим элементам 23-26.

После исчезновения напряжения и тока КЗ в сети в результате отключения головного выключателя линии открывается орган подачи питания и срабатывают отключающие элементы 23-26, отключая в бестоковую паузу АПВ выключатели нагрузки присоединений QW6-QW9.

При КЗ со стороны питающей линии отключается головной выключатель и обесточиваются шины распределительного пункта. В условиях, когда ни один из исполнительных органов 16-19 не работает, проходит сигнал через зажимы 29.1 и 29.2 РК 29 к отключающему элементу 23. Одновременно по сигналу об отсутствии тока (от органа 10 тока) и напряжения (от органа 14 контроля напряжения) открывается орган 21 подачи питания и срабатывает отключающий элемент 23 выключателя нагрузки QW6. После отключения на одном из присоединений осуществляется автоматическое включение резерва (АВР) и напряжение на шинах распределительного пункта восстанавливается. Если исчезновение на шинах связано с отключением питающей линии автоматикой частотной разгрузки узла энергосистемы, то в предшествующем этому отключению режиме срабатывает орган 34 контроля частоты, что фиксируется исполнительным органом 20 частоты. В этом случае через зажимы 29.1 и 29.2 РК 29 сигнал к отключающему элементу 23 не проходит, в результате чего не происходит отключение QW6.

При КЗ на шинах и отходящих присоединениях работает хотя бы один из исполнительных токовых органов 16-19 и в этих случаях через зажимы 29.1 и 29.2 РК 29 сигнал не поступает в отключающий электромагнит 23, чем исключается возможность его срабатывания. Возврат предложенного устройства в исходное состояние во всех случаях его работы осуществляется по сигналу органа 14 контроля напряжения, сиг- нал от которого подается на входы всех исполнительных органов.

Таким образом, предложенное устройство выполняет следующие функциональные задачи.

Осуществляет защиту шин распределительного пункта (РП). Защищает каждое присоединение РП. Осуществляет автоматическое оперативное переключение в схеме РП при исчезновении питания шин из-за КЗ в питающей линии. При частотной разгрузке сети самоблокируется. При нескольких присоединениях допускает любое изменение направления питания шин РП. Не ограничивает количество присоедине- ний РП и хорошо сочетается с такими средствами системной автоматики как АПВ и АВР,

Применение предлагаемого устройства в пунктах секционирования распределитель- ных линий электропередачи, в трансформаторных подстанциях проходного типа, в распределительных устройствах понизительных подстанций и распределительных пунктах электрической сети позволяет

осуществлять защиту шин и отходящих линий одним устройством, что дает возможность отказаться от сложных видов защиты шин и токовых защит каждого присоединения;

применять упрощенные схемы соединений на подстанциях и распределительных устройствах (пунктах) без масляных (воздушных) выключателей, что дает существенный экономический эффект.

Кроме того, совмещение пунктов секционирования линии с проходными трансформаторными подстанциями ответственных потребителей, особенно в сельских сетях, позволяет обеспечить высокую надежность их электроснабжения с помощью применения предложенного устройства в сочетании с АПВ и АВР.

Формула изобретения Устройство для токовой защиты шин и присоединений распределительного пункта, содержащее органы тока по числу присоединений, соединенные входами с выходами трансформаторов тока защищаемых присоединений, органы контроля напряжения и частоты, источник постоянного напряжения, отключающие элементы присоединений, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, дополнительно введены двухпозици- онные исполнительные токовые органы по числу органов тока, два входа каждого из которых соединены с двумя выходами соответствующего органа тока, двухпозицион- ный исполнительный орган частоты, два входа которого подключены к двум соответствующим выходам органа контроля частоты в сети, третьи входы всех упомянутых исполнительных органов подключены к выходу органа контроля напряжения, три режимных ключа, входы первого из которых соединены с первыми выходами органов тока, а его выходы объединены и подключены к первому входу вновь введенного органа подачи питания, второй вход которого подключен к выходу источника постоянного напряжения, третий вход - к выходу органа контроля напряжения, а выход соединен с выходами отключающих элементов, входы второго режимного ключа подключены к первым выходам исполнительных токовых органов, его выходы соединены с входами соответствующих отключающих элементов присоединений, входы третьего режимного ключа объединены и соединены с вторыми выходами всех исполнительных токовых органов и выходом исполнительного органа частоты, а его выходы подключены к входам соответствующих отключающих элементов, промежуточный исполнительный орган, к входам которого подключены третьи выходы исполнительных токовых органов, а его выход соединен с входами отключающих элементов всех присоединений распределительного пункта.

1644285

3132

Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите и автоматизации электрических сетей. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройств для защиты распределительных пунктов электрической сети. Это достигается тем, что в устройстве орган 34 контроля частоты блокирует его работу в случае работы автоматической частотной разгрузки в узле энергосистемы. Двухпозиционные исполнительные токовые органы 16-19 выполняют логическую часть работы схемы. Режимные ключи 27-29 обеспечивают избирательное отключение поврежденного присоединения и шин распределительного пункта в различных режимах сети. Орган 14 контроля напряжения и источник 15 постоянного напряжения обеспечивают отключение выключателя нагрузки в бестоковую паузу питающего присоединения. Промежуточный исполнительный орган 22 обеспечивает отключение всех выключателей нагрузки в случае короткого замыкания на шинах распределительного пункта. 2 ил. (Л

.1