способ контроля отказа отключения головного выключателя при устойчивом коротком замыкании на смежном с ним участке линии кольцевой сети

Формула изобретения

Способ контроля отказа отключения головного выключателя при устойчивом коротком замыкании (КЗ) на смежном с ним участке линии кольцевой сети, заключающийся в фиксации бросков токов и в измерении времени между ними, отличающийся тем, что с момента появления бросков тока КЗ в начале линии, присоединенной к одной из двух секций шин двухтрансформаторной подстанции, отсчитывают время, равное времени выдержки срабатывания защиты головного выключателя этой линии и одновременно с началом этого отсчета отсчитывают время выдержки срабатывания защиты вводного выключателя шин, к которым подсоединена поврежденная линия, при этом контролируют отключение броска тока КЗ, и если в момент окончания отсчета времени выдержки срабатывания защиты головного выключателя линии не происходит отключение броска тока КЗ, а по истечении времени выдержки срабатывания защиты вводного выключателя шин происходит отключение тока КЗ, то устанавливают факт отказа отключения головного выключателя линии кольцевой сети.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к автоматике электрических сетей и предназначено для контроля отказа отключения головного выключателя при устойчивом коротком замыкании (КЗ) на смежном с ним участке линии кольцевой сети, питающейся от разных шин двухтрансформаторной подстанции.

Известен способ контроля отказа отключения пункта автоматического включения резерва при включении его выключателя на устойчивое короткое замыкание в кольцевой сети, питающейся от шин двухтрансформаторной подстанции, заключающийся в фиксации бросков токов КЗ и в измерении времени между ними. Для этого на шинах трансформатора основного источника питания с момента появления броска тока КЗ отсчитывают время, равное времени выдержки срабатывания сетевого пункта автоматического повторного включения резерва (АВР) плюс время срабатывания защиты его выключателя. При этом контролируют появление броска тока КЗ на шинах резервного источника питания, и если после включения выключателя пункта АВР он появляется, а в момент окончания отсчета суммарного времени не происходит отключение броска тока КЗ, то устанавливают факт отказа отключения пункта АВР при включении его выключателя на устойчивое КЗ в кольцевой сети [патент РФ № 2304339, кл. Н02J 13/00, опубл. 2007 г., бюл. № 22].

Недостатком известного способа является невозможность осуществления с его помощью контроля отказа отключения головного выключателя при устойчивом КЗ на смежном с ним участке линии кольцевой сети.

Задачей предлагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей способа путем получения информации об отказе отключения головного выключателя при устойчивом КЗ на смежном с ним участке линии кольцевой сети, питающейся от разных шин двухтрансформаторной подстанции.

Согласно предлагаемому способу с момента появления броска тока КЗ в начале линии, присоединенной к одной из двух секций шин двухтрансформаторной подстанции, отсчитывают время, равное времени выдержки срабатывания защиты головного выключателя этой линии, и одновременно с началом этого отсчета отсчитывают время выдержки срабатывания защиты вводного выключателя шин, к которым подсоединена поврежденная линия, при этом контролируют отключение броска тока КЗ, и если в момент окончания отсчета времени выдержки срабатывания защиты головного выключателя не происходит отключения броска тока КЗ, а по истечении времени выдержки срабатывания защиты вводного выключателя шин происходит отключение тока КЗ, то устанавливают факт отказа отключения головного выключателя линии кольцевой сети.

Суть предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где:

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

на фиг.2 - диаграммы сигналов на выходах элементов, показанных на фигуре 1 при КЗ в точке 20 (см. фиг.1).

Схема (см. фиг.1) содержит трансформатор тока (ТТ) 1, датчик тока короткого замыкания (ДТКЗ) 2, элемент ПАМЯТЬ 3, элемент ЗАДЕРЖКА 4, ОДНОВИБРАТОР 5, элемент И 6, элемент НЕ 7, элемент НЕ 8, элемент ПАМЯТЬ 9, элемент ЗАДЕРЖКА 10, ОДНОВИБРАТОР 11, элемент И 12, регистрирующее устройство 13, силовой трансформатор первой секции шин 14, вводной выключатель первой секции шин 15, головной выключатель первой линии кольцевой сети 16, секционирующий выключатель первой линии кольцевой сети 17, выключатель пункта АВР 18, секционирующий выключатель второй линии кольцевой сети 19, точку короткого замыкания 20, головной выключатель второй линии кольцевой сети 21, секционный выключатель шин 22, вводной выключатель второй секции шин 23, силовой трансформатор второй секции шин 24.

Диаграммы сигналов на выходах элементов, показанных на фигуре 1 при КЗ в точке 20 (см. фиг.1), имеют вид (см. фиг.2): 25 - на выходе элемента 1; 26 - на выходе элемента 2; 27 - на выходе элемента 3; 28 - на выходе элемента 4; 29 - на выходе элемента 5; 30 - на выходе элемента 6; 31 - на выходе элемента 7; 32 - на выходе элемента 8; 33 - на выходе элемента 9; 34 - на выходе элемента 10; 35 - на выходе элемента 11; 36 - на выходе элемента 12; 37 - наличие информации в регистрирующем устройстве 13; t₁ - момент времени возникновения КЗ; t₂ - момент окончания выдержки времени защиты головного выключателя 21; t₃ - момент окончания выдержки времени защиты вводного выключателя шин 23.

Способ осуществляется следующим образом. В нормальном режиме головной выключатель 21 включен, а выключатель пункта АВР 18 и секционный выключатель шин 22 отключены. На выходе трансформатора тока 1 есть некоторая величина выходного сигнала (фиг.2, диаграммы 25), обусловленная рабочими токами, но не достаточная для срабатывания ДТКЗ 2, поэтому присутствие выходных сигналов с элемента НЕ 7 и 8 на двух входах элемента схемы И 12 недостаточно для его срабатывания. Схема не запускается.

При КЗ в точке 20 (см. фиг.1) величина выходного сигнала ТТ 1 (фиг.2, диаграмма 25) достаточна для срабатывания ДТКЗ 2, поэтому на его выходе появится сигнал (фиг.2, диаграмма 26). Сигнал запоминается элементом ПАМЯТЬ 3 и элементом ПАМЯТЬ 9 (фиг.2, диаграммы 27 и 33). С выхода элемента ПАМЯТЬ 3 сигнал поступит на вход элемента ЗАДЕРЖКА 4. Этот элемент задержит сигнал на время, равное времени выдержки срабатывания защиты головного выключателя 21 (фиг.2, диаграмма 28). По истечении этого времени сигнал поступит на ОДНОВИБРАТОР 5. Он совершит одно колебание (фиг.2, диаграмма 29), «сбросит» элемент ПАМЯТЬ 3 (фиг.2, диаграмма 27), и сигнал поступит на второй вход элемента И 6. В этот момент времени (фиг.2, момент времени t ₂), головной выключатель 21 должен отключиться и отключить ток КЗ. Однако по какой-либо причине неисправности это не происходит и ток КЗ продолжает протекать. Существовавший до этого момента времени сигнал на первом входе элемента И 6 будет существовать и далее, поэтому на его выходе тоже появится сигнал (фиг.2, диаграмма 30), этот сигнал поступит на вход элемента НЕ 7 и существовавший до этого его выходной сигнал с третьего входа элемента И 12 исчезнет на время длительности одного колебания ОДНОВИБРАТОРА 5, а после появится вновь и будет присутствовать на третьем входе элемента И 12 (фиг.2, диаграмма 31).

Сигнал с выхода элемент ПАМЯТЬ 9 поступит на вход элемента ЗАДЕРЖКА 10, задержится в нем на время, равное времени выдержки срабатывания защиты вводного выключателя шин 23 (фиг.2, диаграмма 34). Это время задержки больше времени задержки элемента ЗАДЕРЖКА 4, поэтому на входе элемента ОДНОВИБРАТОР 11 он появится в момент времени t₃ (фиг.2, диаграмма 34). При поступлении сигнала на вход элемента ОДНОВИБРАТОР 11 он совершит одно колебание (фиг.2, диаграмма 35), «сбросит» элемент ПАМЯТЬ 9 (фиг.2, диаграмма 33) и поступит на первый вход элемента И 12. В этот момент времени вводной выключатель шин 23 отключится и отключит ток КЗ (фиг.2, диаграмма 25). Сигнал с элемента НЕ 8, существовавший на втором входе элемента И 12, в момент времени t₁ исчезнет, а в момент времени t₃ вновь появится (фиг.2, диаграмма 32), поэтому на втором входе элемента И 12 тоже будет сигнал.

Наличие всех трех входных сигналов на элементе И 12 приведет к появлению его выходного сигнала (фиг.2, диаграмма 36). Он поступит в РУ 13 и обеспечит появление там информации (фиг.2, диаграмма 37) о том, что произошел отказ отключения головного выключателя линии кольцевой сети.

Таким образом предлагаемый способ позволяет получать своевременную информацию об отказе отключения головного выключателя при устойчивом КЗ на смежном с ним участке линии кольцевой сети.