Устройство для отключения электроустановки в сети переменного тока при коротком замыкании Советский патент 1980 года по МПК H02J13/00 H02H3/28 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТКЛЮЧЕНИЯ

ЭЛЕКТРОУСТАНОВКИ В СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА ПРИ КОРОТКОМ ЗАМЫКАНИИ

I

Изобретение относится к электротехнике , в частности к репейной защите и автоматике электрических сетей и систем с напряжением кВ с глухозаземленной нейтральюи предназначено ОЛЯ отключения электроустановки в сети переменного тока при коротком замыкании.

Известно устройство для опережающего секционирования энергетической системы, содержащее релейную защиту и, вык- } лючатель присоединения, а также заидату опережающего действия, которая блокнчрует работу релейной защиты объекта на отключение при возникновении короткого замыкания с током, превышающим 6тклк - js чающую способность выключателя fl, Под отключающей способностью выключателя понимается способность надежно раарьюать электрическую цепь при определенной величине тока короткого замыка ния. 20 протекающего по выключателю.

Недостатком указанного устройства является возможное замедление прохождения команды от релейной защиты повреждённого элемента сети на отключение его выключателя, что в цейом згееличиваёт время ййквййййаии тяжелого короткого замыкания с большим током.

Известно также устройство релейной защиты для отключения выключателя линии электронерёоачи, позволяющее при возникновении на линии короткого замыкания производить оововременное отключение реей выключателей поврежденной линии эпектропереоачи 2.

При возникновении на электроустановке в сети переменного Тока короткого замыкання с токами, превьпиающими отключающую способность одного из его выключателей, блок релейной защиты формирует команду на одновременное отключение всех выключателей электроустановки. При этом ток короткого замыкания может коммутироваться выключателем с недостаточной отключающей способностью, что приводит к отказу этого выключате374пя. Следствием отказа выключателя будет работа устройств автоматики на объекте (например, устройства резервирования отказа выключателя), приводящая к отключению большого числа присоединений, что снижает надежность функционирования энергоузла в целом Поэтому возникает необходимость в замене выключателя с недостаточной отключающей способностью. Цель изобретения - повышение нанежности функционирования устройства при использовании в качестве второго выключателя с недостаточной отключающей способностью. Повысить экономичность и надежность работы знергоузла можно путем использования установленного и эксплуатирующегося выкяючателя с недостаточной отключающей способностью и отказа от замены его на новый, более мощный и дорогой, и ис1шючения таким образом монтажных и наладочных работ, в целом снижающих показатели надежности. Цель достигается тем, что в устройство для отключения электроустановки в сети переменного тока при коротком замы кании, содержащее два выключателя, блок релейной защиты и блок промежуточных реле, включенные последовательно между трансформатором тока в цепи одного выключателя и блоком управления этим выключателем, а также трансформа тЪр ТоКй в депи второго выключателя и блок управления этим выключателем, введены блок форсировки и быстродействующее реле тока, обмотка которого включена между трансформатором тока в цепи Выключателя с недостаточной отключающей способностью и блоком релейной защиты, причем размьжающий контакт быст родействующего реле тока включен между блоком промежуточных реле и блоком управления выключателем с недостаточной отключающей способностью, при этом вход последнего соединен с выходом блока релейной защиты через последовательно соединенные блок форсировки и замыкающий контакт быстродействующего . реле. На чертеже представлена блок-схема устройства ддя отключения электроустановки в сети переменноготока при коротком замыкании. Электроустановка 1 подключен через выключатель 2 с недостаточной отключаю щей способностью,-выключатель 3 с дост точной отключающей способностью и шун тирующую цепь; 4 к. энергосистеме 5. 14 рансформаторы тока 6 и 7 в цепях выключателей 2 и 3 соответственно соединены с последовательной цепочкой, состоящей из блока 8 релейной защиты и блока 9 промежуточных реле, причем трансформатор тока 7 - непосредственно, а трансформатор тока 6 - через катушку быстродействующего реле тока 10. Один выход блока 9 промежуточных реле соединен с блоком tl управления выключателем 3, второй выход - с блоком 12 управления выключателем 2 через размыкающий контакт 13 быстродействующего реле тока 10. Между выходом блока 8 релейной защиты и входом блока 12 управления выключателем 2 включены последовательно соединенные замыкающий контакт 14 быстродействующего реле тока 10 и блок форсировки 15. Работает устройство следующим образом (рассматривается случай равенства времени отключения выключателей 2 и 3). При возникновении короткого замыкания на электроустановке 1 и протекании по выключателю 2 тока короткого замыкания, меньшего его отключающей способности, быстродействующее реле тока 10 не срабатьгоает, так как его ток срабатывания принимается меньшим на коэффициент запаса, чем предельно допустимый ток отключения выключателя с недостаточной отключающей способностью. Работает блок 8 релейной защиты и блок 9 промежуточных реле, при появлении сигнала на выходе которого поступает команда на отключение выключателя 3 через блок 11 управления и на отключение выключателя 2 через блок 12 управления и нормально замкнутый размыкающий koHтакт 13 реле тока 10, так как реле тока не срабатьтает. При этом оба выключателя 2 и 3 отключаются практически одновременно, Слерует иметь такую регулировку собственного времени отключения выключателей 2 и 3, чтобы время отключения выключателя .2 было не больше времени отключения выключателя 3. Цепь из последовательно соединенных блока форсировки 15 и замыкающего контакта 14 реле тока 1О разомкнута на контакте 14, так как реле тока 10 не срабатьюает. При возникновении К)роткого замыкания на электроустановке I и протекании (1О выключателю 2 тока короткого замыкания, большего его отключающей способности, срабатьтает блок 8 релейной защиты и реле тока 10, размыкая свой {контакт 13 и замыкая контакт 14. Прк ЭТОМ команда на отключение выключате ля 3 формируется, как и. ранее, после срабатьгоания блока 9 промежуточньгх реле, т/ е. через время около мс после появления сигнала на выходе блока 8 релейной защиты. Команда на oiv ключение выключателя 2 проходит после срабатывания блока 8 релейной защиты по цени контакта 14 и блока фореировки 15. Блок фореировки 15 обеспечивает по дачу команды на отключение выключателя 2 с временем, не более 10 мс после срабатывания блока 8 релейной защиты т. е. быстрее, чем -подается команда на отключение выключателя 3, Цепь обыгшого прохождения сигнала на отключение выключателя 2 блокируется размыкающим контактом 13 быстродействующего реле тока 10 после его срабатьтания. В результате первым из двух .телей электроустановки I отключается вы ключатель 2. Условия его отключения оказьгоаются легкими, так как выключатель 2 практически тока короткого за- мыкания не отключает по следующей причине. Процесс опережающего расхождения контактов выключателя 2 и горения на этих контактах ауги приводит к перераспределению тока короткого замыкания, те кущего от энергосистемы 5 по шунтирующей цепи 4 через выключатели 2 и 3 к месту короткого замыканий. Появление сопротивления дуги между контактами выключателя 2 при коммугации им депи уменьшает ток короткого замыкания через этот выключатель И увеличивает ток короткого замыкания через выключатель 3, так как выключатели 2 и 3 включены параллельно, что обеспечивается замкну- тостью шунтирующей цепи 4, а сопротивление между контактами включённого выключателя 3 меньще, чем между контак тами отключающегося выключателя 2. В итоге к моменту полного расхождения кон тактов вьжлючателя 2 сопротивление между его контактами оказьтается несоизмеримо больше, чем сопротивление пар&пл&г ной цепи выключателя 3, поэтому по по.следней идет практически весь тОК корОткого замыкания. Выключатель 3 ртклк чается позже выключателя 2 и коммутиру ет полный ток короткого замыкания от . ; энергосистемы 5. Блок фореировки 15 может иметь тиристорное выполнение. С течением времени токи короткого замыкания в пределах энергоузла имеют тен денцию увеличиваться, и отдельные выклк чатели электроустановки оказьюаются в условиях несоответствия их отключающей г способности уровням токов короткого замыкания. Замена выключателей на более мощные дорога, сроки и объемы работ при этом - ёйачительны. Экономически и технически оправданным является использование эксплуатационных выключателей с недостаточной отключающей способностью в условиях имеющихся токов короткого замыкания, что обеспечивает предлагаемое устройство. При этом экономия в результате отказа от замены, например,только одаого выключателя типа BB-SOO, на более мощный типа ВВБ|-5ОО оценивается суммой около 50 тыс. руб. Формула изобретения Устройство для отключения электроустановки в сети переменного тока при коротком замыкании, содержащее дв1а вырлючателя, блок релейной защиты и блок промежуточных реле , в ключенные последовательно между Трансформатором тока в цепи одного выключателя и блоком управления этим выключателем, а также трансформатор тока в цепи второго выкл1очателя и блок управления этим выключателем, отличающееся тем, что, с целью повьпиения надежности функциони{эоват1Кя устройства при использовании в качестве второго выключателя с недостаточной отключающей способностью, в устройство введены блок фореировки и бысфодействующее реле тбка, обмотка которого включена между трансформатором тока в цепи выключателя с недостаточной отключающей способностыр и блоком релейной защиты, причем размыкающий контакт быстродействутощего реле тока включен меж Еу блоком промежуточных реле и блоком управления выключателем с недостаточной oiv лючающей способностью, при этом вход последнего соединен с выходом блока елейной защиты через последовательно оединенные блок фореировки и замыкаюий контакт быстродействующего реле. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР 554583, кл. Н 02 Н 3/О6, 1976. 2.Руководящие указания по релейной ащите. Вып. 9. Дифференциально-фазная. ысокочастотная защита линий IICV. ЗО кВ. М., Энергия, 1972.