Патент на изобретение №2335059

(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ОТКАЗА СРАБАТЫВАНИЯ ПУНКТА АВТОМАТИЧЕСКОГО ВКЛЮЧЕНИЯ РЕЗЕРВА В КОЛЬЦЕВОЙ СЕТИ, ПИТАЮЩЕЙСЯ ОТ РАЗНЫХ ШИН ДВУХТРАНСФОРМАТОРНОЙ ПОДСТАНЦИИ

(57) Реферат:

Использование: в автоматике электрических сетей. Техническим результатом является расширение функциональных возможностей. Способ заключается в фиксации бросков тока и в измерении времени между ними, причем в момент появления первого броска тока к.з. на шинах трансформатора основного источника питания начинают отсчет времени, равного выдержке бестоковой паузы автоматического повторного включения (АПВ) секционирующего выключателя, установленного на смежном с пунктом АВР участке резервируемой линии, а также – отсчет времени, равного выдержке бестоковой паузы АПВ секционирующего выключателя, установленного на смежном с шинами трансформатора основного источника питания участке резервируемой линии, в моменты окончания отсчета каждого из указанных промежутков времени контролируют появление второго броска тока к.з. на шинах вышеуказанного трансформатора, если он появляется, начинают отсчет времени, равного выдержке времени срабатывания пункта АВР, в момент окончания отсчета контролируют появление броска тока к.з. или броска тока больше нормального на шинах трансформатора резервного источника питания и при отсутствии этих бросков устанавливают факт отказа срабатывания выключателя пункта АВР. 3 ил.

Изобретение относится к автоматике электрических сетей и предназначено для контроля отказа срабатывания выключателя пункта автоматического включения резерва (АВР) в кольцевой сети, питающейся от разных шин двухтрансформаторной подстанции.

Известен способ контроля отказа включения пункта АВР на короткое замыкание, заключающийся в фиксации двух бросков тока и в отсчете времени с момента появления первого броска тока к.з. на шинах трансформатора основного источника питания, равного выдержке времени срабатывания пункта АВР, согласно которому в момент окончания отсчета времени контролируют появление второго броска рабочего тока больше нормального или тока короткого замыкания на шинах трансформатора резервного источника питания и, если они отсутствуют, то устанавливают факт отказа включения пункта АВР в кольцевой сети [патент РФ №2215356, кл. Н02J 9/04, 13/00, опубл. 27.10.2003, бюл. №30].

Недостатком известного способа является недостаточная его достоверность в случае, если выключатели резервируемой линии снабжены устройствами автоматического повторного включения (АПВ).

Задачей предлагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей способа путем получения информации об отказе срабатывания пункта АВР в кольцевой сети, питающейся от разных шин двухтрансформаторной подстанции в случае, если выключатели резервируемой линии снабжены устройствами АПВ.

Согласно предлагаемого способа, заключающегося в фиксации бросков тока и в измерении времени между ними, начиная с момента появления первого броска тока короткого замыкания (к.з.) на шинах трансформатора основного источника питания, в момент появления первого броска тока к.з. на шинах трансформатора основного источника питания начинают отсчет времени, равного выдержке бестоковой паузы АПВ секционирующего выключателя, установленного на смежном с пунктом АВР участке резервируемой линии, а также начинают отсчет времени, равного выдержке бестоковой паузы АПВ секционирующего выключателя, установленного на смежном с шинами трансформатора основного источника питания участке резервируемой линии, в моменты окончания отсчета каждого из указанных промежутков времени контролируют появление второго броска тока к.з. на шинах трансформатора основного источника питания, если этот бросок тока к.з. в момент окончания отсчета времени появляется, начинают отсчет времени, равного выдержке времени срабатывания пункта АВР, в момент окончания отсчета указанного времени контролируют появление броска тока к.з. или броска тока больше нормального рабочего тока на шинах трансформатора резервного источника питания и при отсутствии того и другого броска устанавливают факт отказа срабатывания выключателя пункта АВР.

Суть предлагаемого изобретения поясняется с помощью чертежей, где

на фиг.1 представлена структурная схема, содержащая элементы для реализации способа;

на фиг.2 – диаграммы сигналов на выходах элементов, показанных на фиг.1 при коротком замыкании в точке 32 (см. фиг.1).

на фиг.3 – диаграммы сигналов на выходах элементов, показанных на фиг.1 при коротком замыкании в точке 33 (см. фиг.1).

Схема (см. фиг.1) содержит силовой трансформатор основного источника питания Т1; силовой трансформатор резервного источника питания Т2; секционный выключатель шин Q3; секционирующий выключатель резервируемой линии Q4; секционирующий выключатель резервируемой линии Q5; секционирующий выключатель линии Q6, снабженный пунктом АВР; секционирующий выключатель резервной линии Q7; секционирующий выключатель резервной линии Q8; датчик тока короткого замыкания ДТКЗ 9; формирователь импульса ФИ 10; элемент ЗАДЕРЖКА 11; формирователь импульса ФИ 12; элемент И 13; элемент ЗАДЕРЖКА 14; формирователь импульса ФИ 15; формирователь импульса ФИ 16; элемент ЗАДЕРЖКА 17; формирователь импульса ФИ 18; элемент И 19; элемент ЗАДЕРЖКА 20; формирователь импульса ФИ 21; элемент ИЛИ 22; элемент И 23; датчик тока ДТ 24; датчик тока короткого замыкания ДТКЗ 25; элемент НЕ 26; элемент ОДНОВИБРАТОР 27; элемент И 28; элемент ИЛИ 29; элемент НЕ 30; регистрирующее устройство РУ 31; точка короткого замыкания 32; точка короткого замыкания 33; потребитель 34; потребитель 35.

Диаграммы сигналов на выходах элементов, показанных на фиг.1 при коротком замыкании в точке 32 (см. фиг.1), имеют вид (см. фиг.2): 36 – на выходе элемента ДТКЗ 9; 37 – на выходе элемента ФИ 10; 38 – на выходе элемента ЗАДЕРЖКА 11; 39 – на выходе элемента ФИ 12; 40 – на выходе элемента И 13; 41 – на выходе элемента ЗАДЕРЖКА 14; 42 – на выходе элемента ФИ 15; 43 – на выходе элемента ФИ 16; 44 – на выходе элемента ЗАДЕРЖКА 17; 45 – на выходе элемента ФИ 18; 46 – на выходе элемента И 19; 47 – на выходе элемента ЗАДЕРЖКА 20; 48 – на выходе элемента ФИ 21; 49 – на выходе элемента ИЛИ 22; 50 – на выходе элемента ДТ 24; 51 – на выходе элемента ДТКЗ 25; 52 – на выходе элемента ОДНОВИБРАТОР 27; 53 – на выходе элемента НЕ 26; 54 – на выходе элемента И 28; 55 – на выходе элемента ИЛИ 29; 56 – на выходе элемента НЕ 30; 57 – на выходе элемента И 23; 58 – на выходе элемента РУ 31.

Диаграммы сигналов на выходах элементов, показанных на фиг.1 при коротком замыкании в точке 33 (см. фиг.1), имеют вид (см. фиг.3): 59 – на выходе элемента ДТКЗ 9; 60 – на выходе элемента ФИ 10; 61 – на выходе элемента ЗАДЕРЖКА 11; 62 – на выходе элемента ФИ 12; 63 – на выходе элемента И 13; 64 – на выходе элемента ЗАДЕРЖКА 14; 65 – на выходе элемента ФИ 15; 66 – на выходе элемента ФИ 16; 67 – на выходе элемента ЗАДЕРЖКА 17; 68 – на выходе элемента ФИ 18; 69 – на выходе элемента И 19; 70 – на выходе элемента ЗАДЕРЖКА 20; 71 – на выходе элемента ФИ 21; 72 – на выходе элемента ИЛИ 22; 73 – на выходе элемента ДТ 24; 74 – на выходе элемента ДТКЗ 25; 75 – на выходе элемента ОДНОВИБРАТОР 27; 76 – на выходе элемента НЕ 26; 77 – на выходе элемента И 28; 78 – на выходе элемента ИЛИ 29; 79 – на выходе элемента НЕ 30; 80 – на выходе элемента И 23; 81 – на выходе элемента РУ 31.

В нормальном режиме секционирующий выключатель линии, снабженный пунктом АВР Q6 отключен и потребители 34 и 35 питаются через секционирующий выключатель линии Q4 и секционирующий выключатель линии Q5 от силового трансформатора Т1. На выходе элемента ДТКЗ 9 отсутствует сигнал, поэтому схема не запускается.

При к.з. в точке 32 на выходе элемента ДТКЗ 9 появляется сигнал (см. фиг.2, диаграмма 36), который поступает на вход формирователя импульса ФИ 10 и ФИ 16. Они формируют сигнал по спаду сигнала с ДТКЗ 9 (см. фиг.2, диаграмма 37, диаграмма 43). Сигнал с ФИ 10 поступает на вход элемента ЗАДЕРЖКА 11, который начинает отсчитывать время, равное выдержке бестоковой паузы АПВ секционирующего выключателя Q5, установленного на смежном с пунктом АВР участке резервируемой линии (см. фиг.2, диаграмма 38). Сигнал с этого элемента подается на вход элемента ФИ 12, который формирует сигнал в момент окончания отсчета времени элементом ЗАДЕРЖКА 11, то есть по спаду сигнала с указанного элемента (см. фиг.2, диаграмма 39). Сигнал с ФИ 12 поступает на один из входов элемента И 13. Сигнал с ФИ 16 поступает на вход элемента ЗАДЕРЖКА 17, который начинает отсчитывать время, равное выдержке бестоковой паузы АПВ секционирующего выключателя Q4, установленного на смежном с шинами трансформатора Т1 участке резервируемой линии (см. фиг.2, диаграмма 44). Сигнал с этого элемента подается на вход элемента ФИ 18, который формирует сигнал в момент окончания отсчета времени элементом ЗАДЕРЖКА 17, то есть по спаду сигнала с указанного элемента (см. фиг.2, диаграмма 45). Сигнал с ФИ 18 поступает на один из входов элемента И 19. Если к.з. в точке 32 устойчивое, то после срабатывания АПВ секционирующего выключателя резервируемой линии Q5 на выходе элемента ДТКЗ 9 вновь появится сигнал, который поступит на второй вход элементов И 13 и И 19 (см. фиг.2, диаграмма 36). С выхода И 13 появится сигнал (см. фиг.2, диаграмма 40), который запустит элемент ЗАДЕРЖКА 14. Данный элемент начинает отсчет времени, равного выдержке времени срабатывания секционирующего выключателя линии Q6 за счет работы пункта АВР. Выдержка времени АПВ секционирующего выключателя резервируемой линии Q5 меньше выдержки времени элемента ЗАДЕРЖКА 17 (см. фиг.2, диаграмма 44), поэтому сигнал с элемента ФИ 18 (см. фиг.2, диаграмма 45) появится на входе элемента И 19 с некоторой задержкой относительно сигнала с элемента ДТКЗ 9, следовательно, не будет сигнала на выходе элемента И 19 (см. фиг.2, диаграмма 46). Сигнал с выхода ЗАДЕРЖКА 14 (см. фиг.2, диаграмма 41) поступает на вход элемента ФИ 15, который формирует свой сигнал по спаду сигнала с элемента ЗАДЕРЖКА 14, то есть в момент окончания отсчета им указанного времени (см. фиг.2, диаграмма 42). На выходе элемента ИЛИ 22 появится сигнал (см. фиг.2, диаграмма 49). Если не произойдет срабатывания секционирующего выключателя линии Q6, за счет работы пункта АВР, то в линии, питаемой через секционирующие выключатели резервной линии Q8 и Q7 от силового трансформатора Т2, не произойдет броска тока к.з. Следовательно, на выходе элемента ДТ 24 не будет сигнала, достаточного для срабатывания элемента ОДНОВИБРАТОР 27 (см. фиг.2, диаграмма 50) и элемента ДТКЗ 25. Следовательно, на выходах этих элементов будут отсутствовать сигналы (см. фиг.2, диаграмма 51), на выходе элемента НЕ 26 будет присутствовать сигнал, но нет сигнала на выходе элемента ОДНОВИБРАТОР 27 и поэтому не сработает элемент И 28, не будет сигнала также с выхода элемента ИЛИ 29, соответственно, на выходе элемента НЕ 30 будет присутствовать сигнал, который подается на второй вход элемента И 23 (см. фиг.2, диаграмма 56). На первом входе И 23 в этот момент присутствует сигнал с выхода элемента ИЛИ 22 (см. фиг.2, диаграмма 49). С выхода элемента И 23 появляется сигнал, поступающий на вход элемента РУ 31 (см. фиг.2, диаграмма 57). Он запоминается (см. фиг.2, диаграмма 58) и представляется персоналу в каком-либо виде. Сброс сигнала с элемента РУ 31 осуществляется персоналом вручную.

Если к.з. в точке 32 неустойчивое, то после срабатывания секционирующего выключателя линии Q5 не появится повторно сигнал на выходе элемента ДТКЗ 9, обусловленный неуспешным действием АПВ Q5, следовательно, не будет сигнала на выходе элемента И 13. Схема возвратится в исходное состояние.

При к.з. в точке 33 на выходе элемента ДТКЗ 9 появляется сигнал (см. фиг.3, диаграмма 59), который поступает на вход формирователя импульса ФИ 10 и ФИ 16. Они формируют сигнал по спаду сигнала с ДТКЗ 9 (см. фиг.3, диаграмма 60, диаграмма 66). Сигнал с ФИ 10 поступает на вход элемента ЗАДЕРЖКА 11, который начинает отсчитывать время, равное выдержке бестоковой паузы АПВ секционирующего выключателя Q5, установленного на смежном с пунктом АВР участке резервируемой линии (см. фиг.3, диаграмма 61). Сигнал с этого элемента подается на вход элемента ФИ 12, который формирует сигнал в момент окончания отсчета времени элементом ЗАДЕРЖКА 11, то есть по спаду сигнала с указанного элемента (см. фиг.3, диаграмма 62). Сигнал с ФИ 12 поступает на один из входов элемента И 13. Сигнал с ФИ 16 поступает на вход элемента ЗАДЕРЖКА 17, который начинает отсчитывать время, равное выдержке бестоковой паузы АПВ секционирующего выключателя Q4, установленного на смежном с шинами трансформатора Т1 участке резервируемой линии (см. фиг.3, диаграмма 67). Сигнал с этого элемента подается на вход элемента ФИ 18, который формирует сигнал в момент окончания отсчета времени элементом ЗАДЕРЖКА 17, то есть по спаду сигнала с указанного элемента (см. фиг.3, диаграмма 68). Сигнал с ФИ 18 поступает на один из входов элемента И 19. Если к.з. в точке 33 устойчивое, то после срабатывания АПВ секционирующего выключателя резервируемой линии Q4 на выходе элемента ДТКЗ 9 вновь появится сигнал, который поступит на второй вход элементов И 13 и И 19 (см. фиг.3, диаграмма 59). С выхода И 19 появится сигнал (см. фиг.3, диаграмма 69), который запустит элемент ЗАДЕРЖКА 20. Данный элемент начинает отсчет времени, равного выдержке времени срабатывания секционирующего выключателя линии Q6 за счет работы пункта АВР. Выдержка времени АПВ секционирующего выключателя резервируемой линии Q4 больше выдержки времени элемента ЗАДЕРЖКА 11 (см. фиг.3, диаграмма 61), поэтому сигнал с элемента ФИ 12 (см. фиг.3, диаграмма 62) появится на входе элемента И 13 с некоторой задержкой относительно сигнала с элемента ДТКЗ 9, следовательно, не будет сигнала на выходе элемента И 13 (см. фиг.3, диаграмма 63). Сигнал с выхода ЗАДЕРЖКА 20 (см. фиг.3, диаграмма 70) поступает на вход элемента ФИ 21, который формирует свой сигнал по спаду сигнала с элемента ЗАДЕРЖКА 20, то есть в момент окончания отсчета им указанного времени (см. фиг.3, диаграмма 71). На выходе элемента ИЛИ 22 появится сигнал (см. фиг.3, диаграмма 72). Если не произойдет срабатывания секционирующего выключателя линии Q6, за счет работы пункта АВР, то в линии, питаемой через секционирующие выключатели резервной линии Q8 и Q7 от силового трансформатора Т2, не произойдет броска тока к.з. Следовательно, на выходе элемента ДТ 24 не появится сигнал, достаточный для срабатывания элементов ДТКЗ 25 и ОДНОВИБРАТОР 27 (см. фиг.3, диаграмма 73). Следовательно, на выходах этих элементов будут отсутствовать сигналы (см. фиг.3, диаграмма 74, диаграмма 75). На выходе элемента НЕ 26 будет присутствовать сигнал (см. фиг 3, диаграмма 76), но нет сигнала на выходе элемента ОДНОВИБРАТОР 27 и поэтому не сработает элемент И 28 (см. фиг.3, диаграмма 77), не будет сигнала также с выхода элемента ИЛИ 29 (см. фиг.3, диаграмма 78), соответственно, на выходе элемента НЕ 30 будет присутствовать сигнал, который и будет подан на второй вход элемента И 23 (см. фиг.3, диаграмма 79). На первом входе И 23 в этот момент присутствует сигнал с выхода элемента ИЛИ 22 (см. фиг.3, диаграмма 72). С выхода элемента И 23 появляется сигнал, поступающий на вход элемента РУ 31 (см. фиг.3, диаграмма 80). Он запоминается (см. фиг.3, диаграмма 81) и представляется персоналу в каком-либо виде. Сброс сигнала с элемента РУ 31 осуществляется персоналом вручную.

Если к.з. в точке 33 неустойчивое, то после срабатывания секционирующего выключателя линии Q4 не появится повторно сигнал на выходе элемента ДТКЗ 9, обусловленный неуспешным действием АПВ Q4, следовательно, не будет сигнала на выходе элемента И 19. Схема возвратится в исходное состояние.

Если в резервирующей линии, питаемой от трансформатора Т2, произойдет бросок тока к.з. или бросок тока больше нормального рабочего тока вследствие успешного срабатывания пункта АВР, установленного на секционирующем выключателе линии Q6, то на одном из входов элемента И 23 (от элемента НЕ 30) будет отсутствовать сигнал и схема не сработает.

Информация поступит к обслуживающему персоналу только в случае отказа срабатывания пункта АВР.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет выдать своевременную информацию об отказе срабатывания выключателя пункта сетевого АВР. Это, несомненно, приведет к повышению надежности электроснабжения потребителей за счет принятия, на основе полученной информации, оперативным персоналом необходимых решений. Способ имеет расширенные функциональные возможности за счет получения информации об отказе срабатывания пункта АВР в кольцевой сети, питающейся от разных шин двухтрансформаторной подстанции в случае, если выключатели резервируемой линии снабжены устройствами АПВ.

Формула изобретения

Способ контроля отказа срабатывания пункта автоматического включения резерва (АВР) в кольцевой сети, питающейся от разных шин двухтрансформаторной подстанции, заключающийся в фиксации бросков тока и в измерении времени между ними, начиная с момента появления первого броска тока короткого замыкания (к.з.) на шинах трансформатора основного источника питания, отличающийся тем, что в момент появления первого броска тока к.з. на шинах трансформатора основного источника питания начинают отсчет времени, равного выдержке бестоковой паузы автоматического повторного включения (АПВ) секционирующего выключателя, установленного на смежном с пунктом АВР участке резервируемой линии, а также начинают отсчет времени, равного выдержке бестоковой паузы АПВ секционирующего выключателя, установленного на смежном с шинами трансформатора основного источника питания участке резервируемой линии, в моменты окончания отсчета каждого из указанных промежутков времени контролируют появление второго броска тока к.з. на шинах трансформатора основного источника питания, если этот бросок тока к.з. в момент окончания отсчета времени появляется, начинают отсчет времени, равного выдержке времени срабатывания пункта АВР, в момент окончания отсчета указанного времени контролируют появление броска тока к.з. или броска тока больше нормального рабочего тока на шинах трансформатора резервного источника питания и при отсутствии того и другого броска устанавливают факт отказа срабатывания выключателя пункта АВР.

РИСУНКИ