1
Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите и автоматике электрических сетей и систем напряжением 110-500 кВ с глухозаземленной нейтралью, и преднаэ- 5 начено для отключения электроустановки в сети переменного тока при коротком замыкании.
Известно .устройство для неселек- Ю тивного отключения выключателей вы- . сокого напряжения электрической системы, установленное на выключателе условно неповрежденного оборудования смежного с поврежденным, содержащее 15 релейную защиту, тиристор в цепи соленоидов отключения, блокирующий орган от многократного действия и быстродействующий аппарат повторного включения. Устройство позволяет при 20 возникновении короткого замыкания с током, превьпиающим отключающую способность вык7Ш)чателя цепи с коротким замыканием, в период между возникновением и отключением короткого замы- 25 кания автоматически отключать заранее выбранные выключатели условно неповрежденного оборудования смежного с поврежденным, уменьшать этим ток короткого замыкания по выключателю 30
поврежденного элемента к моменту его отключения до уровня, соответствующего отключающей способности выключателя. Под отключающей способностью выключателя понимается с пособность надежно разрывать электрическую цепь при определеннойвеличине тока короткого замы|сания, протекающего по выключателю UL j .
Недостатком указанного технического решения является практическая невозможность его использования в схемах с выключателями нагрузки, так как отключение одного или несколько условно неповрежденных элементов в процессе ликвидации короткого замыкания в подавляющем большинс ве случаев не позволяет уменьшить ток короткого замыкания через выключатель поврежденного элемента до уровня, соответствующего току нормального режима, на отключение которого рассчитан выключатель нагрузки.
Известно устройство релейной защиты для отключения линии электропередачи, позволяющее при возникновении йа линии короткого замыкания производить одновременное отключение всех выключателей поврежденной линии электропередачи 2 .
Недостатком этого, устройства явля ШтЭ нёвбзЙожйбсть Hcnd ibffOSaiHHffi вы ключателей нагрузки в схемах электрических соединений распределительных устройств напряжением 110 кВй вьпие,
а1ГкН1ГТЯ151игй(5зни1КШвёний на короткого замыкания блок быстродействующей релейной защита формирует команду на одновременное отключение всех выключателей элемента. При этОм ток короткого замыкайия будё Г коИЯутир6ваться и выключателем
нагЕгузки, что вызовет его отказ в
дейст и серьезные повре){сдения.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство дляотключения электроуста ffcJBKH в сети переменного тока при коротком замыкании, которое включает в себя два выключателя, блок релейной защиты и блок промежуточных репе, а также быстродействующее реле тока, вкзтюЧеннбе в цепь между измерительными трансформаторами тока и блоком релейной защиты, один выход которого через размыкающий контакт быстродей ствующего реле тока соединен с входом блока управления выключателем недостаточной отключающей способности, й которому также подкл 5эчена цепь форсировки с замыкающим контактом быстродействующего реле тока, блок управления выключателем мощности и блок выдержки времени. При возникновении
. злектроустановке короткого замыкания с током больше отключающей способности выключателя недостаточной отключающей способности, устройство
„-,.. бесдёчивает его опережающее отключение при работе быстродеЙству Щёго реле тока и блока релейной защйтьт. Токкороткого замыкания после этого
перераспределяется, и выключатель
йоЩнсЗЬти, отключаясь вторым, надежно
кОЫйутирует поврежденное присоединение З. Однако функционирование выключателя нагрузки в такой схеме не. допустимо, так как при отказе бнстт родействующего реле тока возможно
разрумение выключателя нагрузки.
Целью изобретения является расширение функциональных возможностёй nyjeM отключения удаленных коротких замыканий и повышения надежности функционирования.
, Указанная цель достигается тем, что,в устройство для отключения sjteKfpoycTaHOBKH в сети переменного TiftKa при коротком замыкании, содержащее быстродействующее реле тока,
включенное в цепь между измерительными трансформаторами тока и- блоком релейной защиты, один выход которого
через размыкающий контакт быстродействующего реле тока соединенс входом
блрка управл-енчя выкл1очателгм недостаточной ртключэ. способности, ; к которому также подключена цепь фор TcftpiOBKH с 3 .ающим контактом быст1й ; й й$йь..я:,,:., i.,. .,
родействующего реле тока, блок управления выключателем мощности и блок выдержки времени, между выходом блока релейной защиты и входом блока управления выключателем мощности вклюе чены две параллельные .цепочки, одна из которых состоит из соединенных последовательно размыкающего контакта быстродействующего реле тока и блока выдержки времени, а вторая вы полнена на замыкающем контакте быстродействующего реле тока, причем в цепь форсировки к упомянутому замыкающему быстродействующего реле тока подключен источник постоянного тока.
5 На чертеже представлена функциональная схема устройства.
Защищаемая цепь 1 подключена через маломощный выключатель 2 нагрузки, выключатель 3 мощности и шунтирующую
0 цепь 4 к энергосистеме 5. Трансформаторы б и 7 тока в цепях соответственно выключателей 2 и 3 включены на сумму токов защищаемой цепи 1 и соединены с последовательной цепочкой,
5 состоящей из быстродействующего реле 8 тока и блока 9 релейной защиты. Один выход блока 9 релейной защиты через размыкающий контакт 10 быстродействующего реле 8 тока соединен со
« входом блока 11 управления выключателем нагрузки 2, на второй вход которого через йамыкающий контакт 12 быстродействующего реле 8 тока включен плюс источника 13 постоянного тока . Между выходом блока 9 релейной
защиты и входом блока 14 управления вылючателем 3 мощности включены две параллельные цепи, одна из которых состоит из замыкающего контакта 15 быстродействующего реле 8 тока, а
0 вторая - из последовательно соединенных размыкающего контакта 16 быстродействукяцего реле 8 тока и блока 17 выдержки времени. Короткое замыкание на линии обозначено позицией 18.
г Работа устройства осуществляется следующим образом.
При неравенстве времени отключения выключателей 2 и 3 время отключения выключателя нагрузки равно 100 мс, а выключателя 3 мощности - 80 мс. Блок 9 релейной защиты срабатывает с временем 40 мс при коротких замыка- . ниях только в пределах защищаемой цепи 1. Быстродействующее реле тока срабатывает с временем не более 55 10 Мс при коротких замыканиях в направлении защищаемой цепи 1 и настраивается таким образом, чтобы его чувствительность к коротким замыканиям на протяжении всей .защищаемой
0 Депи 1 была достаточной.
При возникновении короткого замыкания 18 на защищаемой- цепи 1 срабатывает быстродействующее реле 8 тока и блок 9 релейной защиты, при этом
t; замыкается контакт 12 реле 8 тока и
на вход блока 11 управления выключателем 2 нагрузки подается плюс источника 13 постоянного то.ка. При этом блок 11 управления формирует команду на отключение выключателя 2, и выключатель 2 отключается. Полное время отключения выключателя2 нагрузки, отсчитываемое от момента возникновения короткого замыкания 18, составляет для рассматриваемого случая около 110 мс и включает время срабатывания реле. 8 тока и собственное время отключения выключателя 2.
При срабатывании реле В тока замыкается его контакт15, и от блока 9 сработавшей быстродействующей релейной за1диты идет команда через контакт 15 и блок 14 управления на отключение выключателя 3 мощности. При этом полное время отключения выключателя 3 мощности, отсчитанное от момента возникновения короткого замыкания 18, составляет для рассматриваемого случая 120 мс и включает время срабатывания блока релейной защиты и собственное время отключения выключателя 3.
Цепь от блока 9 релейной защиты . к блоку 14 управления через блоки 16 и 17 размыкается размыкакхдим контактом 16 реле 8 тока. Цепь от блока 9 быстродействукяцей релейной защиты к блоку И управления также разрывается на размыкающем контакте 10 реле 8 тока. В итоге выключатель 2 нагрузки отключается быстрее выключателя 3 мощности на время не менее 10 мс, т.е. половины периода промышленной частоты. Условия отключения выключателя 2 нагрузки оказываются легкими, так как он практически тока короткого замыкания не отключает по причине шунтирования его выключателем 3 мощности. К моменту полного расхождения контактов выключателя 2 сопротивление между его контактами оказывается несоизмеримо больше, чем сопротивление параллельной цепи замкнутого выключателя 3, поэтому по последней цепи идет практически весь ток короткого замыкания. Выключатель 3 коммутируется позже выключателя 2 и отключает полный ток короткого замыкания от энергосистемы 5.
.В устройстве учтен возможный отказ в срабатывании реле 8 тока при предъявлении к нему требования срабатывания , например, при коротком замыкании 18. При отказе реле 8 тОка его контакты не переключаются, через размыкающий контакт 10, замкнутый по причине несрабатывания реле 8 тока, от блока 9 релейной защиты идет команда на отключение выключателя 2 через его блок 11 управления, при этом выключатель отключается через время не менее 140 мс после возникновения короткого замыкания 18. В этом случае цепь от плюса источника постоянного тока к блоку 11 управления разомкнута на блоке 12. Команда на отключение выключателя 3 идет от блока 9 релейной защитУ по замкнутой цепи размыкающего контакта 16, блока
17вьшержки времени и блока 14 управления Ъыключатёля 3. Этот выключатель отключается через время не менее 150 мс с начала возникновения короткого замыкания 18, т.е. позже выключателя 2. При такой последовательности операций отключения первым отключается выключатель 2, не коммутируя практически ток короткого эамыканИя. Полный ток короткого замыка5ния отключен выключателем 3 через
10.мс после отключения выключателя 2. При такой последовательности работы выключателей блок 17 вьвдержки времени должен иметь устгшку по времени,
0 равной разности собственных времен отключения выключателей 2 и 3с учетом времени запаса 10 мс (половина периода промышленной частоты), т.е. около 30 мс.
5
.ЦепьОТ блока 9 релейной защиты к блоку 14 управления разомкнута на блоке 15, что необходимо, тгис как команда на отключение выключателя 2 должна идти с замедлением по цепи
0 параллельной цепи блока 15.
При наличии размыкающего контакта
10не допускается отключения выключателя нагрузки при коротком замыкании
18в случае, если срабатывает блок 9
5 релейной защиты и реле 8 тока, но замыкающий контакт 12 этого реле отка- . зывает и не замыкает цепь от плюса источника постоянного тока 13 к блоку
11управления. При этом команда на отключение выключателя 2 вообще не
0 пойдет, ибо его. опережающее отключе.ние (по отношению к выключателю 3) схемой не подготовлено. В итоге первьм отключит короткое замыкание выключатель 3 (с временем не менее
5 120 мс), и от устройства резервирования отказа выключателей (УРОВ) объекта отключатся выключатели, связанные через вык1И}чатель 2 с точкой короткого замыкания.
0
После работы УРОВ в бестоковую паузу возможно отключение выключателя 2, а затем повторное включение выключателей объекта, отключенных от УРОВ.
5
Для резервной релейной защиты за-, цепи должна быть.установлена обоснованная выше последовательность в отключении выключателей 2 и 3 при коротком замыкании на защи0щаемой цепи 1; выключатель 2 должен отключаться от этой защиты быстрее выключателя 3 с временем опережения не менее 10 мс. Настройка резервной .релейной защиты, действующей .с выдреж5 .кой времени, возможна с помощью аппаратуры этой защиты без использований каких-либо специальных допблнительных аппаратных решений. Устройство может быть применено в условиях энергообъекта в случаях, когда возникает короткое замыкание со стороны энергосистемы 5 и его предстоит отключать с помощью выключателя 2 нагрузки.
Таким образом, путем согласования по времени отключения выключателя 2 и 3 можно в качестве выключателя 2 использовать более дешевый выключатель нагрузки, не снижая в значительной степени надежности снабжения потребителя энергией.
Формула изобретения
Устройство ДЛЯ отключения электроустановки в сети переменного тока при коротком замыкании, содержащее быстродействующее реле тока, вклюЧённое в цепь Между- измё рйтельн ыми трансформаторами тока и блоком релейной защиты, один выход которого через размыкающий контакт быстродействующего реле тока соединен с входом блока управления выключателем недостаточной отключающей способности, к; КбтЬЕ)Ому также подключена цепь форЬйровки с замыкающим контактом.
быстродействующего реле тока, блок управления выключателем мощности и блок выдержки времени, отличающ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем отключения удаленных коротких замыканий и повышения надежности функционирования, между выходом блока релейной защиты и входом блока управления выключателем мощности включены две параллельные цепочки, одна из, которых состоит из соединенных последовательно размыкающего контакта быстродейству ощего реле тока и блока выдержки времени, а вторая выполнена на замыкающем контакте быстродействующего реле тока, причем в цепь форсировки к упомянутому замыкающему контакту быстродействующего pejle тока подключен источник постоянного тока.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1.Авторское свидетельство СССР 433582, кл. Н 02 Н 3/06, 1974.
2.Руководящие указания по релейной защите. Выпуск 9. Дифференциально-фазная высокочастотная защита линийНо-ЗЗО кВ. М. , Энергия, 1972.
3.Авторское свидетельство СССР 0 по заявке 2608453/24-07, 21.04.78.
S
ГV J
