Способ выделения поврежденного участка линии электропередачи с двусторонним питанием при помощи секционирующих выключателей Советский патент 1992 года по МПК H02H7/26 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к способам системы про- тивоаварийной автоматики линий электропередач в основном сельскохозяйственного и нефтепромыслового назначения.

Известный способ выделения поврежденного участка линии электропередачи с двусторонним питанием при помощи секционирующих выключателей заключается в том, что при возникновении устойчивого КЗ на линии первым отключают головной выключатель линии с постоянной уставкой по времени срабатывания защиты меньшей, чем уставки по времени срабатывания защит секционирующих выключателей (одинаковые для всех), во время паузы АПВ головного выключателя по факту исчезновения напряжения в блоках управления секционирующих выключателей перестраивают уставки защит по времени срабатывания на меньшие (одинаковые для всех), чем уставка по времени срабатывания головного замыкателя, после чего включают от АПВ головной выключатель и от защит отключают те секционирующие выключатели, через которые проходит ток КЗ, затем по факту наличия (появления) напряжения со стороны основного источника питания с одинаковой для всех секционирующих выключателей заVI ю о

ю

N5

держкой по времени последовательно их включают, причем в блоках управления выключателей, включающихся на неповрежденные участки, по факту наличия напряжения в течение заданного времени восстанавливают прежнюю уставку по времени срабатывания защит, а выключатель, ближайший к месту КЗ, автоматически отключают и блокируют в отключенном положении по признаку появления тока КЗ в промежуток времени меньше заданного после включения указанного выключателя: автоматически включают выключатель пункта АВР, под действием тока КЗ от защиты выключателя пункта АВР с постоянной уставкой по времени срабатывания такой же как у защит секционирующих выключателей после первой их перестройки, отключают выключатель АВР и секционирующие выключатели, расположенные между ним и местом КЗ, затем указанные выключатели последовательно включают, причем при включении секционирующего выключателя, ближайшего к месту КЗ, его от защиты отключают и блокируют, в выключатель пункта АВР отключают, включают и оставляют во включенном положении.

Недостатком способа является излишний износ выключателя АВР, что может привести к его отказу и невосстановлению питания на неповрежденных участках линии между местом КЗ и точкой нормального разрыва, а также дополнительный износ секционирующих выключателей, в случае, когда место КЗ удалено от выключателя АВР более чем на два секционированных участка.

Целью изобретения является снижение износа секционирующих выключателей(СВ) и выключателя автоматического ввода резерва (АВР) и повышение надежности выделения поврежденного участка.

Поставленная цель достигается тем, что в способе выделения поврежденного участка линии электропередачи с двусторонним питанием при помощи секционирующих выключателей по авт. св. № 1348943 дополнительно отключают каждый секционирующий выключатель по факту отсутствия напряжения с обеих его сторон в течение времени, достаточного для автоматического включения всех установленных на линии секционирующих выключателей (по факту появления на них i напряжения), но меньшего, чем выдержка времени на включение выключателя автоматического ввода резерва.

На чертеже обозначены головные выключатели 1 и 2 линий электропередач. Каждый из головных выключателей 1 и 2 линий

электропередач, оснащен блоком 3 релейной защиты и устройством автоматического поворотного включения (АПВ)4. Линия оборудована секционирующими выключателями 5 и пунктом автоматического ввода резерва (АВР) 6, которые оснащены блоками 7 управления. Последний содержит два реле 8 и 9 контроля напряжения, датчик 10 тока, реле 11 максимального тока, шесть

0 элементов И 12-17, два элемента ИЛИ 18. 19, один элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 20, шасть элементов 21-26 задержки, два элемента памяти - триггеры 27 и 28, четыре элемента НЕ 29-32.

5 Сущность изобретения заключается в следующем.

При возникновении на линии КЗ, на выключателях, расположенных между местом повреждения и выключателем АВР в тече0 ние, как минимум, времени, необходимого для выделена поврежденного участка со стороны основного питания, напряжение отсутствует. Если КЗ устойчивое, то с выдержкой времени, достаточной для автоматиче5 ского включения всех установленных на линии секционирующих выключателей (по факту появления на них напряжения), отключают указанные выключатели между местом КЗ и выключателем АВР и пере0 страивают уставки их защит по времени срабатывания, автоматически включают выключатель пункта АВР, затем по факту наличия (появления) напряжения со стороны резервного источника питания с одина5 ковой для всех секционирующих выключателей задержкой по времени последовательно их включают, причем в блоках управления выключателей, включившихся на неповрежденные участки, по фак0 ту наличия напряжения в течение заданного времени, восстанавливают прежнюю уставку по времени срабатывания защит, а выключатель, ближайший к месту КЗ, от защиты отключают и блокируют, а выключа5 тель пункта АВР отключают, включают и оставляют во включенном положении.

Способ осуществляется следующим образом. Головной выключатель линии оснащается максимальной токовой защитой с

0 независимой от величины тока выдержкой времени, например 0,5 с, и устройством АПВ, секционирующие выключатели оснащаются блоком управления, выполняющим следующие функции: контроль тока КЗ в

5 двух фазах, контроль наличия напряжения с обеих сторон выключателя, отключение с помощью максимальной токовой защиты с независимой от тока выдержкой времени, величиной, например, 1,0 с, переключение выдержки времени срабатывания защиты

на величину 0,1 с по факту исчезновения контролируемого напряжения на время, большее заданного, включение выключателя по факту появления напряжения с любой стороны с одинаковой (одинаковой для всех выключателей) задержкой времени, величиной, например, 2 с, блокировка (запрет включения) выключателя по факту возникновения тока КЗ после его включения за время, меньшее заданного (например, 1,5 с), отключение при отсутствии (исчезновении) напряжения с обеих сторон с выдержкой времени (одинаковой для всех выключателей), достаточной для автоматического включения установленных на линии секционирующих выключателей по факту появления на них напряжения, но меньшей, чем выдержка времени на включение выключателя АВР (например, 20 с), выключатель АВР оснащается тем же блоком управления, что и секционирующие выключатели, но с уставкой по времени включения при отсутствий (исчезновении) напряжения с одной стороны, увеличенной до t АВР и выведенной уставкой по времени срабатывания токовой защиты, равной 1 с.

Последовательность операций при возникновении в сети устойчивого КЗ в предлагаемом способе следующая.

С выдержкой времени 0,5 с действием максимальной токовой защиты отключается головной выключатель линии, затем следует первый цикл его АПВ (неуспешный) с выдержкой времени, меньшей, чем задержка на перестройку уставок по времени срабатывания защит в блоках управления секционирующими выключателями, а затем второй цикл АПВ с выдержкой времени, например, 10 с. Во время паузы АПВ в блоках управления секционирующих выключателей происходит переключение уставки по времени срабатывания максимальных токовых защит на 0,1 с, поэтому при включении головного выключателя с указанной выдержкой времени отключаются те секционирующие выключатели, через которые проходил ток КЗ. G задержкой 2 с осуществляется включение (пусть успешное) первого секционирующего выключателя (СВ-1) по факту наличия на нем напряжения со стороны головного выключателя, с такой же задержкой осуществляется включение (пусть на неустранившееся КЗ) второго секционирующего выключателя (СВ-2) по факту появления на нем напряжения со стороны СВ-1.

Поскольку к моменту включения СВ-2 выдержка времени срабатывания защиты СВ-1 восстановились величиной 1,0 с, то отключения СВ-1 не будет, а действием защиты с выдержкой времени 0,1 с отключается СВ-2 и блокируется в отключенном положении. По факту исчезновения напряжения с выдержкой времени, например 20 с, отключаются третий (СВ-3) и четвертый (СВ-4) 5 секционирующие выключатели, в блоках управления которых происходит переключение уставки по времени срабатывания максимальной токовой защиты на 0,1 с, и с выдержкой, например, 50 с включается вы- 10 ключатель пункта АВР. С задержкой 2 с осуществляется включение (пусть успешное) четвертого секционирующего выключателя (СВ-4) по факту наличия на нем напряжения со стороны выключателя АВР, с такой же

5 задержкой осуществляется включение (пусть на неустранившееся К3)третьего секционирующего выключателя (СВ-3) по факту появления на нем напряжения со стороны СВ-4. Поскольку к моменту включения СВ-3

0 выдержка времени срабатывания защиты СВ-4 восстановилась величиной 1,0 с, то отключения СВ-4 не будет, а действием защиты с выдержкой времени 0,1 с отключается (и блокируется) ближайший к месту КЗ сек5 ционирующий выключатель (СВ-3) и отключается выключатель пункта АВР. С выдержкой времени 2,0 с включается выключатель пункта АВР.

Поврежденный участок выделен.

0 В нормальном режиме на выходе реле 8 и 9 присутствует сигнал, соответствующий логической единице, а на выходе реле 11- логическому нулю. Эти сигналы инвертируются элементами 29 и 30. На выходе элемен5 та И 14 - логический ноль, элемента И 13 - логическая единица. Выходными сигналами элементов 13 и 19 триггеры 27 и 28 устанавливаются в исходное состояние (логический ноль на выходе).

0При возникновении КЗ на выходе реле

11 появляется сигнал логической единицы, реле 8 и 9 - логические нули. Следовательно, на выходах элементов 13 и 14 появляются сигналы логических нулей, т.е. триггер 27

5 остается в исходном состоянии. Сигнал его выхода инвертируется элементом НЕ 31 и на выходе элемента И 16 появляется сигнал логической единицы. Выключатель начинает отключаться с выдержкой времени 1 с,

0 обеспечиваемой элементом 25 задержки, : Однако раньше с tfB 0,5 с отключается головной выключатель линии.

Во время бестоковой паузы на выходах элементов 8, 9, 11, 13 и 18 имеются логиче5 ские нули, элемента И 14 - единица, которая вызывает на выходе триггера 27 сигнал логической единицы.

После включения от АПВ головного выключателя на неустранившееся КЗ на выходе элемента И 16 появляется логический

нуль, а элемента И 15 - логическая единица. В результате чего С В отключается с задержкой времени t 0,1 с, обеспечиваемой элементом 24.

При отсутствии напряжения на СВ сигнал логического нуля с выхода элемента ИЛИ 18 инвертируется элементом НЕ 32, в результате чего СВ отключается с выдержкой времени t 40 с, обеспечиваемой элементом 26.

При появлении напряжения с одной стороны от СВ на выходе элемента ИЛИ 18 появляется сигнал логической единицы, а элемента ИЛИ 19 - логического нуля.

На вход элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 20 поступает сигнал логической единицы (с выхода элемента И 14) и логического нуля - через элемент 23 задержки (так как выдержка tBiui. этого элемента еще не выбралась). В результате этого на выходе элемента 20 появляется сигнал логической единицы, которая переводит триггер 28 в состояние логической единицы на выходе и которая поступает на один вход элемента И 17. Через время т,Вкл.. обеспечиваемое элементом 21 задержки, на второй вход элемента И 17 поступает сигнал логической единицы и происходит включение выключателя.

Если включение выключателя происходит на неповрежденный участок, то через время задержки тел. (обеспечиваемое элементом 22 задержки) на один вход элемента ИЛИ 19 поступает логическая единица, а появившийся в результате этого на выходе элемента 19 сигнал логической единицы переводит триггер 28 в исходное состояние, что обеспечивает снятие сигнала на включение. В то же время на выходе элемента И 13 появляется сигнал логической единицы, который возвращает триггер 27 в исходное состояние, тем самым вводит выдержку времени t 1 с на отключение выключателя обеспечиваемую элементом 25 задержки.

Если включение выключателя произошло на КЗ, то на одном входе элемента И 15 появляется сигнал логической единицы с выхода реле 11. На другом его входе сохраняется сигнал логической единицы (триггер

не изменял своего состояния в предыдущих режимах). В результате этого происходит отключение выключателя с выдержкой времени 0,1 с, обеспечиваемой элементом 24

задержки. В то же время на выходе элемента ИЛИ 19 появляется сигнал логической единицы, который поступает на вход S триггера 28. На вход R этого же триггера с выхода элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 20

поступает логический ноль. Такое состояние сигналов переводит триггер 28 в состояние логического нуля на его выходе. После отключения выключателя на вход S триггера 28 поступает сигнал логического нуля, а на

вход R этого же триггера - также логического нуля (на входах элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 20 две логические единицы). Такое сочетание сигналов не изменяет сигнала логического нуля на входе триггера 28,

чем обеспечивается блокировка секционирующего выключателя в отключенном состоянии.

Таким образом, благодаря введению операции отключения секционирующего выключателя по факту отсутствия на нем напряжения в течение заданного времени сокращается количество коммутаций выключателями, что снижает их износ и повышает надежность выделения поврежден ногоучастка.

Ф о р м у л а и э о б р ет е н и я Способ выделения поврежденного участка линии электропередачи с двусторонним питанием при помощи секционирующих выключателей по авт. св. Nfe 1348943, о т л и ч.а ю щ и и с я тем, что, с целью снижения износа секционирующих выключателей и выключателя автоматического ввода резерва (АВР) и повышения надежности выделения поврежденного участка, дополнительно отключают каждый секционирующий выключатель (СВ) по факту отсутствия напряжения с обеих его сторон в течение времени, достаточного для

автоматического повторного включения всех установленных на линии СВ, но меньшего, чем выдержка времени на включение выключателя автоматического ввода резерва.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите и противоаварийной автоматике линий электропередач в основном сельскохозяйственного и нефтепромыслового назначения и является усовершенствованием авт. св. СССР ISfe 1348943. Цель изобретения - снижение износа секционирующих выключателей (СВ) и выключателя автоматического ввода резерва (АВР) и повышение надежности выде- ления поврежденного участка, Поставленная цель достигается тем, что при возникновении устойчивого короткого замыкания (КЗ) на линии отключают головной выключатель и по факту отсутствия напряжения с обеих сторон СВ отключают данные выключатели и перестраивают их выдержки времени, включают выключатель АВР и по факту появления напряжения последовательно включают СВ, восстанавливая прежние выдержки времени, на СВ, включившихся на неповрежденные участки, а СВ, ближайший к месту КЗ, отключают и блокируют. 1 ил. со с