Устройство для трехфазного автоматичес-КОгО пОВТОРНОгО ВКлючЕНия лиНии элЕКТРО-пЕРЕдАчи Советский патент 1981 года по МПК H02H3/06 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите и автоматике энергосистем. Устройства для автоматического повторного включения (АПВ) широко применяются в энергосистемах Однако большинство из них производят АПВ и при коротких замыканиях (к.з,), близких к концу линии, включаемому первым, что в ряде случаев является весьма нежелательным, так как после неуспешного АПВ линии элек тропередачи с таким повреждением может нарушиться динамическая устойчивость смежных связей, повредиться выключатель и т.д. Известно устройство для АПВ, частично устраняющее этот недостаток. Оно содержит на каждом конце линии блоки повторного включения без KOHTp ля напряжения линии (АПВ-БК), с конт ролем наличия напряжения (АПВ-НН) и с контролем синхронизма между напряжения1-1и на линии и шинах (АПВ-КС) , а также фильтр-реле напряжения прямой последовательности шин. При к.з удаленном от обоих концов линии, осу ществляется двустороннее АПВ-БК (та называемое БАПВ). При близком к.з. на одном конце линии срабатывает фильтр-реле и запрещает работу блока АПВ-БК этого конца. С противоположного конца блок АПВ-БК срабатывает и производит АПВ выключателя, и при его успешном включении первый конец включается от блоков АПВ-НН или АПВ-КС 2. Однако такое устройство имеет ограниченную область применения, так как оно может привести к отказу в АПВ линии, на которой заранее предусматривается осуществление на одном ее конце АПВ-БК или АПВ с контролем отсутствия напряжения на линии (АПВОН) а на другом конце - АПВ-НН или АПВ-КС, т.е. на линии, где недопустимо одновременное включение выключателей по концам. Соответствующие блоки устройства, необходимые для осуществления АПВ-БК, АПВ-ОН и АПВ-КС, описаны, например, в Cll а блок АПВ-НН в 13. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для трехфазного автоматического повторного включения линии электропередачи, снабженной каналом связи между концами линии и оборудованной на кажлом конце измерительными трансформдторс1ми тока и напряжения и выключателем с управления, содержащее блок пуска, входы которого предназначены для подключения к блок-контактам выключателя и к выходу ключа управления. Выход блока пус ка соединен со входом разрешения вкл чения BTOptJM блока повторного включе ния и с первыми входами первого и вт рого элементов И. Второй.вход первог элемента И через элемент Задержк а на возврат соединен с выходом релейного органа, входы которого пред назначены для подключения к измерительным трансформаторам тока и напряжения. Выход первого элемента И предназначен для подключения к пере дающему входу канала связи, второй вход второго элемента И предназначен для подключения к приемному выходу канала связи. Выход второго элемента И подключен ко входу разрешения включения первого блока пов торного включения,, выход которого предназначен для подключения к вклю чающей цепи выключателя L4. Рассматриваемое устройство предназначалось для предотвращения АПВ выключателя с данной стороны линии (без контроля или с контролем отсут ствия напряжения) при токе коротког замыкания, превьлшающем заданное зна чение - ток срабатывания релейного органа. Сигнал срабатывания этого органа запоминается и некоторое вре мя, определяемое элементом Задержка на возврат существует после отключения к.з. Если в течение этого времени появляется сигнал на выходе блока пуска, что соответствует аварийному отключению выключателя, то появляется сигнал на выходе элемента И, который поступает на передающ вход канала связи. Вследствие этого на противоположном конце линии возникает сигнал на приемном выходе канала связи и, если там же подействовал блок пуска, то через элемент И разрешается производить АПВили АПВ-ОН. При успешном включении выключателя на противоположном конце линии -производится АПВ-НН или АПВ-КС на том конце линии, откуда был послан сигнал по каналу связи. Недостатком известного устройств является то, что при токе к.з. мень шем тока срабатывания релейных орга нов на обоих концах линии, не обеспечивается АПВ без контроля напряже ния и с контролем отсутствия напряжения, т.е. не обеспечивается поста новка линии под напряжение, а в слу чае К.З., при котором релейные орга ны срабатывают на обоих концах лини может произойти одновременное двухстороннее включение линии, что в бо шинстве случаев является недопустимым. Таким образом, надежность функ ционирования устройства недостаточн Цель изобретения - повышение надежности устройства АПВ. Поставленная.цель достигается тем, что в устройство для трехфазного автоматического повторного включения линии электропередачи, снабженной каналом связи между концами линии и оборудованной на каждом конце измерительными трансформаторами тока и напряжения и выключателем с ключом управления, содержащее блок пуска, входы которого предназначены для подключения к блок-контакта.м выключателя и к выходу ключа управления, выход блока пуска соединен с первыми входами первого и второго элементов И и входом блока повторного включения, разрешающим включение выключателя вторым, вход элемента Задержка на возврат соединен с выходом релейного органа, входы которого предназначены для подключения к измерительным трансформаторам тока и напряжения, выход первого элемента И предназна-чен для подключения к передающему входу канала связи, выход второго элемента И подключен к входу блока повторного включения, разрешающему включение выключателя первым, выход которого предназначен для подключения к цепи включения выключателя, введены элементы ИЛИ и НЕ и двухпозиционный переключатель, причем элемент ИЛИ включен между выходом элемента Задержка на возврат и вторым входом первого элемента И, выход которого подключен ко второму входу элемента ИЛИ и входу элемента НЕ, выход которого соединен с первым зажимом переключателя, второй зажим которого предназначен для соединения с приемным выходом канала связи, а третий общий зажим переключателя соединен со вторым входом второго элемента И. На чертеже представлена структурная схема предлагаемого устройства. Схема включает линию 1 электропередачи, канал 2 связи между концаг и линии, на каждом конце он имеет передающий вход и приемный рыход, канал связи обеспечивает передачу сигнала с передающего входа одного конца линии на приемный выход другого конца. При этом наличие сигнала на передающем входе канала связи не должно вызывать появления сигнала на приемном выходе этого же конца линии. Канал связи может быть одностороннего действия, т.е. иметь на одном конце линии только передакядий вход, а на другом приемный выход. Кроме того, в схему входят измерительные трансформаторы ока 3 и напряжения 4, выключатель 5, ключ б управления выключателем, сигнал на его выходе появляется в момент подачи команды на включение выключателя и не исчезает до тех пор, пока не будет подана ключом команда на отключение выключателя, блок 7 пуска, па первый ихол блока подается сигнал от блок-контактов выключателя (при отключенном его положении), а на второй - от ключа управления, сигнал на выходе блока пуска существует при наличии сигналов на двух его входах, т.е. при несоответствии положения выключателя и его ключа у равления. Блок 8 повторного включения содержит подблоки АПВ-БК, АПВ-О АПВ-НН и АПВ-КС, в нем формируется выходной вкл1эчаютий сигнал при осущ ствлении всех перечисленных видов АПВ, выходной сиг.нал при АПВ-ВК и АПВ-ОП появляется только при наличи сигнала на входе разрешения включения данного выключателя первым, а при АПВ-НН и АПВ-КС при наличии сиг нала на входе разрешения включения данного выключателя вторым. Схема включает также первый 9 и второй 10 логические элементы И, элемент Задержка на возврат 11, его выдержка времени выбирается большей времени отключения выключателя 5. Релейный орган 12 служит для оценки тяжести К.З., близости места к.э. от конца линии и т.п. Он может быть выполнен реагирующим на величину тока, напряжения, сопротивления или мощности линии и должен срабатывать при достижении упомянутых величин заданного уровня, могут быть также использованы сигналы от устройств, определяющих расстояние до места к.з. В схему входят также логический элемент ИЛИ 13, логический элемент НЕ 14, двухпозиционный переключатель 15 на конце линии, выключатель которр.го должен включаться первым. Если не срабатывает релейный орган этого кон ца, переключатель устанавливается в положении а , а н другом конце линии - в положении б-, Линия 1 электропередачи снабжена .каналом 2 связи и оборудована на каж дом конце измерительными трансГформаторгции тока 3 и напряжения 4 и выключателем 5 с ключом управления 6. Ко входам блока 7 пуска подключаются блок-контакты выключателя 5 и выход клрча 6 управления. Выход блока 7 пу ка соединен с первыми входгиии элемен тов И 9 и 10 и входом разрешения включения вторым блока 8 повторного включения. . Через элемент Задержка н Ьозврат 11 выход релейного органа 12подключен к первому входу элемента ИЛИ 13. Второй вход элемента ИЛИ 13соединен с выходом элемента И 9, а также со входом элемента НЕ 14 и передающим входом канала 2 свя,зи. Вы ход элемента НЕ 14 соединен с первым зазкимом двухпозиционного переключателя 15, второй зажим которого подключен к пpиeмнo выходу канала 2 .связи, третий, общий зажим переключа теля 15 соединен со вторым входом эл мента И 10. Выход последнего подключен ко входу разрешения включения перовым блока 8 повторного включения,, выход которого со единен с включающей цепью выключателя 5. Устройство находится в состоянии готовности к работе, когда выключатель 5 линии 1 включен. Очередность повторного включения выключателей по концам линии задается положением переключателя 15. При этом условно будем называть концом А тот конец ЛИНИИ, где переключатель 15 находится в положении а , выход элемента НЕ 14 соединяется со вторь ; входом элемента 10 И, а концом Б - конец линии, где переключатель 15 находится в положении б (приемный выход канала связи соединяется со вторым входом элемента И 10) . При возникновении корйткого загллкания (к.з.), удаленного от конца А релейный орган 12 на этом конце не срабатывает. После отключения выключателя 5 срабатывает блок 7 пуска и подает сигнал на первые входы элементов И 9 и 10, а также- на вход разрешения включения выключателя данного конца вторым блока 8 повторного включения. Сигнал на выходе элемента И 9 не появляется, т.к. не срабатывает релейный орган 12. Вследствие этого не поступает сигнал на передаьэщнй вход канала 2 связи, а на выходе элемента НЕ 14 сигнал не исчезает и продолжает поступать на второй вход элемента И 10. Последний срабатывает Как только на его втором входе появится сигнал от блока 7 пуска. Вследствие этого появляется сигнгш на входе разрешения включения выключателя данного конца первым блоком 8 повторного включения, чем обеспечивается возможность осуществления на конце А АПВ-ВК или АПВ-ОН. На конце В при рассматриваемом к.з. релейный орган 12 может сработать . Однако этот не оказывает влияния на результат работы предлагаемых устройств на обоих концах линии, так ак второй вход элемента И 10 перелючателем 15 отключен на конце Б от ыхода элемента НЕ 14, а на конце А т приемного выхода кангша связи. осле отключения выключателя 5 сраатывает блок 7 пуска и так же, как а конце А, подает сигналы на соответтвующие входы блоков 8, 9 и 10. Элемент И 10 не срабатывает, так как тсутствует сигнал на приемном выоде канала 2 связи. Поэтому на коне Б АПВ-БК и АПВ-ОН не разрешаются. десь может осуществляться лишь ПВ-НН и АПВ-КС. Таким образом, при удаленном от онца А к.з, устройство АПВ действует ак, что первым включается выключаель конца Л t а вторым - выключатель онца Б (последнее при условии, что ервое включение было успешным). При возникновении к.э. вблизи кон ца ft; релейный орган 12 на этом конце срабатывает. Поэтому после отключения выключателя 5 и срабатывания бло ка 7 пуска срабатывает элемент И 9 и самоудерживается в этом положении через элемент ИЛИ 13. Вследствие это го появляется сигнал на передающем входе канала 2 связи и исчезает сигнал с выхода НЕ 14, а следовательно, и со второго входа элемента И 10, чт Ьриводит к запрещению и АПВ-О на конце А , т.е. к запрещению включ ния от АПВ выключателя этого конца первым, но обеспечивается возможност осуществления на этом конце АПВ-НН и АПВ-КС, поскольку сигнал с выхода блока 7 пуска поступает на вход разрешения включения выключателя данного конца линии вторым блока 8 повторного включения. Срабатьавание релейного органа 12 на конце А приводит к появлению на конце Б сигнала на приемном выходе канала 2 связи и на втором входе эле мента и 10. Поэтоглу после отключения выключателя 5 и срабатывания блока 7 пуска на конце Б срабатывает элемент .И 10, вследствие чего подается сигнал на вход разрешения включения выключателя данного конца первым. Этим обеспечивается возгложность осуществления на конце Б АПВ-БК и АПВ-ОН Таким образом, при к.з. вблизи конца А устройство ЛПВ действует так что первым будет включаться выключатель конца Б , а вторым - конца k, если первое включение было успешным Необходимо отметить, что поскольку действие устройства на включение выключателя на зависит от поведения релейного органа 12 на том конце, где пере ключатель 15 находится в по ложении 5 , характеристики срабатыва ния релейных органов по концам лини согласовывать не требуется. Технико-экономическая Эффективность предлагаемого устройства определяется тем, что АПВ линии всегда производится сначала на конце линии удаленном от места к.з. Это обуславливает повышение динамической устойчивости смежных связей при неуспешных АПВ, уменьшает вероятность повреждения оборудования (генераторов, трансформаторов, выключателей), а также увеличивает межремонтный период эксплуатации выключателей. Форг- ула изобретения Устройство для трехфазного автоматического повторного включения линии электропередачи, снабженной каналом связи между концами линии и оборудованной на ка)кдом конце измерительными трансформаторами тока и напряжения и выключателем с ключом управления, содержащее блок пуска, входы которого предназначены для подключения к блок-контактам выключателя и к выходу ключа управления, выход блока пуска соединен с первыми входами первого и второго элементов И и входом блока повторного включения, разрешающим включение выключателя вторым, вход элемента Задержка на возврат соединен с выходом релейного органа, входы которого предназначены для подключения к измерительным трансформатора л тока и напряжения, выход первого элемента И предназначен ,для подключения к передающему входу канала связи,выход второго элемента Иподключен к входу блока повторного включения,разрешающему включение выключателя первым,выход которого предназначен для подключения к цепи включения выключателя, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, в него введены элементы ИЛИ и НЕ и двухпозиционный переключатель, причем элемент ИЛИ включен между выходом элемента Задержка на возврат и вторым входом первого элемента И, выход которого подключен ко второму входу элемента ИЛИ и входу элемента НЕ, выход которого соединен с первым зажимом переключателя, второй зажим которого предназначен для соединения с приемным выходом канала связи, а третий общий зажим переключателя соединен со вторым входом второго элемента И. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Богорад A.M. и др. Автоматическое повторное включение в энергосистемах. М., Энергия, 1969, с. 336. 2.Авторское свидетельство СССР по заявке 2739707/24-07, кл. Н 02 Н 3/06, 1979. 3.Колонский Т.В. О дополнительных возможностях трехфазного АПВ на пиниях межсистемной слабой связи. Электричество, 1977, № 8, с. 74-75. 4.Авторское свидетельство СССР 544035, кл. Н 02 Н 3/06, 1974.