Распределительное устройство высокого напряжения Советский патент 1982 года по МПК H02B5/00 

(54) РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ВЫСОКОГО

1

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрическим распределительным устройствам высокого напряжения 110 кВ и выше.

Известны распределительные устройства высокого напряжения, содержащие выключатели, соединенные по кольцевой схеме, с присоединительными между ними элементами электрической сети, например, линиями электропередачи и трансформаторами, перемычки с выключателями, каждая .из которых шунтирует три последовательно соединенных выключателя кольцевой схемы, при этом каждый элемент электрической сети присоединен посредством трех выключателей 1.

Недостатками этих схем является низкая надежность работы, так как поврежденный элементотключается тремя выключателями мощности, и высокая стоимость (для девяти присоединений в схеме используются двенадцать выключателей) .

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является распределительное устройство высокого напряжения, включающее автоматически управляелие коммутационные аппараты, соединенные по схеме многоугольника НАПРЯЖЕНИЯ

и шунтированные .общим выключа телем .мощности, включенным в его диагональ

Т2

Невысокая стоимость известной схемы очевидна, однако в ней в качестве автоматически управляемых коммутационных аппаратов используются разъединители и ток короткого замы10кания отключается выключателем мощности после отключения разъединителей, время отключения которых составляет порядка 8 с. Таким образом, время отключения тока короткого замы15кания затягивается на 10 с, что является неприемле1«ым для современных электросетей из-за больших повреждений оборудования за указанное время поотекания тока короткого закыка20ния. Кроме того, количество присоединений ограничивается четырьмя. При увеличении количества присоединений в случае короткого замыкания на одном из них отключаются два или

25 более присоединений на длительное время (25 с) что влечет за собой полную остановку работы всех механизмов-потребителей и нарушение технологического режима предприя30тий. Целью, изобретения является повышение надежности, быстродействия, экономичности и расширения функциональных возможностей. Указанная цель достигается тем, что в распределительном устройстве вьасокого напряжения, включакидем авто матически управляемые котУ1мутационные аппараты, соединенные по схеме много угольника и шунтированные общим выкл чателем мощности, включенным в его диагональ, распределительное устройс во содержит дополнительный многоугол ник и четыре выключателя нагрузки, попарно включенные между точками присоединения общего шунтирующего выключателя мощности одного многоугольника и диаметрально противоположными .вершинами другого многоуголь ника, наиболее отдаленными от точек подключения своего общего шунтирующе го выключателя мощности, при этом, автоматически управляемые коммутационные аппараты указанных многоугол ников выполнены в виде выключателей .н грузки. На чертеже представлена схема пре лагаемого распределительного устройства высокого напряжения. Устройство состоит из двух многоугольников 1 и 2, образованных выкл чателями 3-14 нагрузки (первый) и вт рой - из выключателей 15-26 нагрузки, имеющих соответственно по одному общему шунтирующему выключателю 27 и 28 мощности, каждый из которых включен в диагональ своего многоугол ника. Многоугольники 1 и 2 соединены между собой выключателями 29-32 нагрузки. Выключатели 29 и 31 нагрузки вклю чекы между точками присоединения общего шунтирующего выключателя 27 мощ ности многоугольника 1 и диаметрально противоположными вершинами другого многоугольника 2, наиболее-отдален ными от точек подключения своего общ го шунтирующего выключателя 28 мощно ти. Вторая пара выключателей 30 и 32 грузки включены между точками присое динения общего шунтирующего выключат ля 28 мощности многоугольника 2 и диаметрально противоположными вершинами многоугольника 1., наиболее отдаленными от точек подключения общего шунтирующего выключателя 27 мощности. Многоугольник 1 имеет присоединен 33-40 в виде линий электропередачи или трансформаторов, многоугольник 2 имеет аналогичные присоединения 41-4 Все присоединения снабжены разъедини телями (не показаны), работающими автоматически. Устройство работает следующим образом. При коротком замыкании, например, на присоединении 34 отключаются выключатели 3,5 и 29 нагрузки, ток короткого замыкания отключается общим шунтирующим выключателем 27 мощности многоугольника 1. В случае успешного АПВ шунтирующего выключателя 27 мощности схема восстанавливается включением выключателей 3,5 и 29 нагрузки.. При неуспешном АПВ отключаются выключа тель на.грузки 4, включаются выключатель 3 нагрузки, выключатель 29 нагрузки и общий шунтирующий выключатель 27 мощности многоугольника 1. После отключения поврежденного присоединения 34 разъединителем (не показано), включенным в цикл автоматически, включаются- выключатель 4 нагрузки и выключатель 5 нагрузки, чем восстанавливается первоначальная схема. При отказе выключателя 3 нагрузки или выключател.я 5 нагрузки действием схемы устройства резервирования отказов выключателя УРОВ отключаются выключатель 14 нагрузки или соответственно выключатель 6 нагрузки, При этом происходит отключение неповрежденного присоединения 33 или соответственно 35. Приотказе общего шунтирующего выключателя 27 мощности многоугольника 1 (УРОв;работа.ет следующим образом. Отключаются выключатель 10 нагрузки, выключатель 3 нагрузки, выключатель 25 нагрузки, выключатель 26, присоединения 35, 36 и 37 отключаются выключателями с противоположной стороны, затем ток короткого замыкания отключается общим шунтирующим выключателем 28 мощности многоугольника 2. Таким образом,, осуществляется взаимное резервирование шунтирующих выключателей 27 и 28 мощности при отказе одного из них в процессе отключения тока короткого замы кания на любом из присоединений. В случае неуспешного АПВ шунтирующего выключателя 28 мощности многоугольника. 2 при коротком замыкании на присоединении 34 отключаются выключатель 4 нагрузки, выключатель 9 нагрузки, включаются- присоединения 35, 36 и 37 выключателями с противоположной стороны и обпщй шунтирующий выключатель 28 мощности многоугольника 2. При успешном АПВ шунтирующего общего выключателя 28 мощности отключаются выключатель 4 нагрузки, выключатель 9 нагрузки, включаются выключатель 5 нагрузки и присоединения 35,36 и 37 выключателями с противоположной стороны. Поврежденный шунтирующий выключатель 27 мощ;Ности многоугольника 1 оказывает

отключенным со .всех сторон выключат1лями 3,4,9,10,29 и 31 нагрузки.

При коротком замыкании на присоединении 35 отключаются выключатели 5,7,25,26 нагрузки и ток короткого замыкания отключается общим шунтирующим выключателем 28 мощности многоугольника 2.

Таким образом, осуществляется взаимодействие коммутационных аппаратов первого и второго многоугольника, что позволяет в каждом многоугольнике обойтись только одним выключателем мощности, при этом отключение будет происходить только поврежденного элемента, тогда как при отключении того же поврежденного элемента 35 в случае работы по схеме только одного многоугольника (выключатели 29-32 нагрузки от.ключены) необходимо отключить выкл чатели 6,3 нагрузки и общий шунтирующий выключатель 27 мощности, т.е. заодно с поврежденным присоединением 35 будет отключено и неповреденное присоединение 34.

Отказ выключателя 5 нагрузки или выключателя 7 нагрузки повлечет за собой работу УРОВ и отключение выклчателя 4 нагрузки или выключателя 8 нагрузки. При этом отключаются неповрежденные присоединения 34 -или соответственно 36.

При ликвидации короткого -замыкания на присоединении 35 и отказе общего шунтирующего выключателя 28 мощности ( выключатели 5,7,25,26 нагрузки отключены ) схема работает следующим образом.

Отключаются выключатели 19,10,3 нагрузки, а также присоединения 36,37,45,46,47 и 48 выключателями с противоположной стороны. Ток короткого замыкания отключает общий шунтирующий выключатель 27 мощности В бестоковую паузу отключаются выключатели 20,6 и 30 нагрузки, включаются общий шунтирующий выключатель 27 мощности, выключатель 10 нагрузки, присоединения 36,37, 45-48 (с противоположной стороны).

Присоединения 36,37,45-48 отключа отся на время 0,36-0,4 с, что можно считать приемлемым для распределительных сетей 110-220 кВ, тем более, что отказ выключателя по статистике Союзтехэнерго происходит 1 раз в 25-30 лет.

Таким образом, схема имеет вдвое большую надежность, чем известная, так как при отказе в отключении общего шунтирующего выключателя мощности в распределительном устройстве по схеме известного происходит полное погашение последнего, а в предлагаемой схеме только половины присоединений.

Указанное повышение надежности работы достигается тем, что в пред лагаемой схеме отказ в отключении шунтирующего выключателя мощности одного многоугольника резервируется

, отключением шунтирующего выключателя мощности второго многоугольника. Кроме того, преимуществом схемы распределительного устройства является ее быстродействие за счет ис0пользования в ней выключателей нагрузки, время включения и отключения которых составляет 100 мс, :Тогда как в схеме прототипа используются разъединители, время

5 включения или отключения которых равно 8 сек. Столь значительное время включения или отключения разъединителя не позволяет реализовать известную схему так как при

0 отключении короткого замыкания на любом присоединения происходит отключение большинства потребителей, технологический процесс которых не терпит столь длительного снижения напряжения электропитания.

5

Предлагаемая схема распределительного устройства обеспечивает повышение экономичности по сравнению с известным за счет того, что те присоединения, которые являются даль0ними для шунтирующего выключателя своего многоугольника, оказываются ближними для шунтирующего выключателя мощности второго многоугольника, что позволяет при коротком

5 замыкании на любом присоединении обоих многоугольников отключить только поврежденное присоединение. В то время, как в известной схеме при.восьми присоединениях и коротком замыка0нии на дальнейшем от шунтирующего выключателя присоединении (из восьми присоединений схемы - таких четыре7 происходит отключение заодно с поврежденным и неповрежденного при5соединения, что снижает экономичность и надежность схемы.

Конструктивное решение предлагаемой схемы не вызывает особых трудностей в реализации распределитель0ного устройства, как использование жесткой ошиновки и продольного расположения оборудования в один ряд ( многократное секционирование ) дает простое решение технической задачи.

55

Формула изобретения

Распределительное устройство высо кого напряжения , включающее автоматически управляемые комг тационные аппараты/ соединенные по схеме многоугольника и шунтированные общим выключателем мощности, включенным в его диа45 ,гональ, отли° чающееся

тем, что, с целью повышения надежности, быстродействия, экономичности и расширения функциональных возможностей, распределительное устройство содержит дополнительный многоугольник и четыре выключателя нагрузки, попарно включенные между точками присоединения общего шунтирующего выключателя мощности одного многоугольника и диаметрально противоположными вершинами другого многоугольника, наиболее Отдаленными от точек

подключения своего общего шунтирующего выключателя мощности, при этом автоматически управляемые коммутационьае аппараты указанных многоугольников выполнены в виде выключателей нагрузки.

Источники информации, Принятые во внимание при экспертизе

л 1. Авторское свидетельство СССР 349053, кл. Н 02 В 5/00,29.10.66.

2. Авторское свидетельство СССР 92507, кл. Н 02 J 3/04, 20,12,49.