Устройство для опережающего секционирования сети Советский патент 1981 года по МПК H02H3/06 

( УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПЕРЕЖАЮЩЕГО СЕКЦИОНИРОВАНИЯ СЕТИ

Изобретение относится к электротех нике, а именно к релейной защите и автоматике энергосистем и может быть ис пользовано, например, для адаптивной автоматики опережающего секционирования сети при коротких замыканиях с токами, превышающими отключающую способность установленных высоковольтных выключателей. Известны устройства для опережающего секционирования, в которых измерительные органы включены на ток секционирующего присоединения 1 или на сумму токов нескольких предварительно выбранных пpиcoeдинeниvi 2 , Одним из недостатков известных устройств является то, что ток в сек ционирующем присоединении и даже сумма токов нескольких присоединений не могут однозначно определять ток поврежденного присоединения, так как зависят от режимов работы генерирующих источников, схемы сети и места короткого замыкания. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является устройство для централизованной релейной защиты распредустройства, содержащее датчики тока всех присоединений, блоки коммутации входных сигналов по числу присоединений, подключенные к выходам датчиков тока, и выходные органы 3J. Недостатком устройства является то, что опережающее секционирование осуществляется всегда одним и тем же выключателем независимо от степени превышения током короткого замыкания отключающей способности выключателя поврежденного присоединений. Это может привести к существенной избыточности в опережающем отключении генерирующих мощностей и, кроме того, снизить срок службы секционирующего выключателя, так как он Bcei да отключается при коротком замыкании на любом присоединении энергообъекта с требованием срабатывания автоматики опережающего секционирования, Мелью изобретения является уменьшение избыточности при опережающем секционировании и увеличение срока службы выключателей. Указанная цель достигается тем, что в устройство, содержащее датчики тока всех п присоединении, блок коммутац ии входных сигналов и блок выходных органов, выходы которого соединены с цепями отключения выключателей, снабжено наксиселектором, миниселектором, блоком автоматическо го задания уставки, сумматором, компаратором и блоком выбора цепи секционирования, примем выходы датчиков тока всех п присоединений соединены с соответствующими п входами максиселектора и блока автоматического задания уставки, а m из них по числу присоединений, выделенных для опере жающего секционирования, подключены через блок коммутации к m входам бло ка выбора цепи секционирования и миниселектора, выход которого соединен с первым управляющим входом блока коммутации (m+t) входом блока выбора цепи секционирования и первым входом компаратора, выход которого подключен ко второму управляющему входу блока коммутации и к (т+2) вхо ду блока выбора цепи секционирования к m выходам которого подключены m входов блока выходНых органов отключения секционирующих выключателей, причем второй вход компаратора соединен с выходом сумматора, к первому входу которого подключены (п+1) вход блока автоматического задания уставки и выход максиселектора, а второй вход соединен с выходом блока автома тического задания уставки. На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства. . Устройство содержит выключатели 1, датчики тока 2, блок коммутации 3 входных сигналов, максиселектор k, блок 5 автоматического задания уставки,.минисёлектрр 6, блок 7 выбора цепи секционирования, компаратор 8, сумматор Э и блок 10 выходных органов, Датчики токов 2 могут быть выполнены, например, с прогнозированием амплитуды периодической составляющей тока в начале процесса корот кого замыкания до возможного насыщения трансформаторов тока. Выборка 5 .4 и запоминание значений токов .может производиться по факту короткого замыкания известными методами. Блок коммутации 3 состоит из m транзисторных ключей, управляемых через компараторы и триггеры от миниселектора 6 и компаратора 8. От миниселектора 6 в блоке 3 осуществляется отключение цепи с сигналом, равным сигналу от блока 6 при отсутствии сигнала с выхода блока 8. При этом отключенная цепь исключается из сравнения в блоке 6, В блоке 5 аетоматического заДания уставки осуществляется выделение цепи, соответствующей поврежденному присоединению, определяется, к какой группе выключателей (по отключающей способности относится эта цепь и в зависимости от этого автоматически устанавливается выходной сигнал-напряжение смещения на втором входе сумматора 9В блоке 7 выбора секционирующего присоединения по результату сравнения сигналов с входов и выхода миниселектора осуществляется выделение цепи с сигналом, равным сигналу с выхода блока 6 и, если имеется сигнал с выхода компаратора 8, подается сигнал на соответствующий выходной орган блока It). Если окажется, что цепей с одинаковыми сигналами больше одной, то для обеспечения отключения только одного из секционирующих выключателей в блоке 7 предусмотрена логическая схема предпочтения. Устройство работает следующим образом. В нормальном режиме сигналы от датчиков тока 2 отсутствуют, поэтому с выхода миниселектора 6 сигнал, поступающий на первый управляющий вход блока коммутации 3, равен нулю, и все m входных цепей через соответствующие ключи подключены к входам миниселектора 6. На выходе компаратора 8 также сигнал равен нулю, что исключает возмо): ность срабатывания блока 7 выбора секционирующего присоединения и блока выходных органов 10. При коротком замыкании на одном из п Присоединений с током, превышающим отключающую способность выключателя, на выходе максиселектора 4 формируется напряжение, пропорциональное току вповрежденном присоединении. Это напряжение подается на первый вход сумматора 9 и на (n+l) вход блока автоматического задания уставки 5. В последнем определяется, к какой группе относится выключатель поврежденного присоединения и формируется соответствующее напряжение уставки, подаваемое на второй вход сумматора 9. Причем напряжение с выхода 5 должно иметь знак, обратный знаку напряжения с выхода k, с тем, чтобы в сумматоре 9 осуществлялось вычитание сигнала уставки из максимального сигнала. Полученная на выходе сумматора Э разность соответствует той доле тока через выключатель поврежденного присоединения, на какую он превышает отключающую способность этого выключателя.

Одновременно сигналы от датчиков тока 2 заранее выбранных m присоединений через блок коммутации 3 поступают на входы миниселектора 6 и на соответст вующие входы блока 7 выбора секционирующего прг1соединения.

На выходе блока 6 выделяется сигнал, пропорциональный минимальному току из m присоединений. Этот сигнал поступает на первый управляющий вход блока коммутации 3 и на первый вход компаратора 8.

Если сигнал от блока 6 превышает напряжение от сумматора Э, то на. выходе компаратора 8 появляется логическая единица, запрещающая отключение минимальной входной цепи миниселектора 6 и разрешающая срабатывание блока выбора .цепи секционирования 7, отключающего посредством блока выходных органов 10 соответствующий секционирующий выключатель.

Если сигнал на выходе блока 6 меньше сигнала с выхода сумматора 9, то компаратор 7 не срабатывает, поэтому разрешается отключение минимальной цепи в блоке 3 и запрещается срабатывание блока 7. После отключения минимальной цепи миниселектор выделяет на выходе сигнал, пропорциональный току в присоединении с минимальным током из оставшихся (т-1) присоединений.

Дальнейший процесс прохождения сигналов аналогичен приведенному выше.

После отключения секционирующего выключателя выключатель поврежденного присоединения отключается своей

защитой. Затем, секционирующий выключатель вновь включается от автомата повторного включения.

Так как повреждение отключено,

то сигналы .от датчиков тока 2 становятся равными нулю. Нулевой сигнал с выхода миниселектора 6 сбрасывает схему блока коммутации 3 в исходное состояние,чем обеспечивается готовность устройства к повторному действию.

Использование предлагаемого устройства позволяет уменьшить избыточность при опережающем секционироваНИИ сети путем автоматического выбора оптимального секционирующего присоединения и тока уставки в зависимости от тока короткого замыкания и отключающей способности аыключателя на поврежденном присоединении. Технико-экономический эффект от использования предлагаемого устройства достигается за счет повышения устойчивости энергосистемы, надежности электроснабжения потребителей и срока службы высоковольтного оборудования.

Формула изобретения

30

Устройство для опережающего секционирования сети, содержащее датчики тока всех п присоединений, блок комг утации входных сигналов и блок выходных органов, выходы которого . соединены с-цепями отключения выключателей, отличающееся тем, что, с целью уменьшения избы(, точности при опережающем секционировании и увеличения срока службы выключателей, оно снабжено максиселектором, миниселектором, блоком автоматического задания уставки, сумматором, компаратором и блоком выбора цепи секционирования, причем выходы датчиков тока всех п присоединения соединены с соответствующими п входами максиселектора и блока автоматического задания уставки, а m из них, по числу присоединений, выделенных для опережающего секционирования, подключены .через блок коммутации к m входам блока выбора цепи секционирования и миниселектора, вы ход которого соединен с первым управляющим входом блока коммутации, (m+l) входом блока выбора цепи секционирования и первым входом компаратора, выход которого подключен ко второму управляющему входу блока ком мутации и к (т+2) входу блока выбора цепи секционирования, к m выходам ко торого подключены m входов блока выходных органов отключения секционирующих выключателей, причем второй вход компаратора соединен с выходом сумматора, к первому входу которого подключены (п+1) вход блока автомати ческого задания уставок и выход максиселектора, а второй вход соединен 5 с выходом блока автоматического задания уставки. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № , кл. Н 02 Н 3/06, 1976. 2.Попов П. М., Нестеров Н.В. Делительная защита на герконах. Электрические станции, 1975. i° . 3.Авторское свидетельство СССР № 663017, кл. Н 02 Н 7/22, Н 02 Н 3/06, 1977 (прототип). QDC 1

щааа Ui