СПОСОБ КОНТРОЛЯ ОТКЛЮЧЕНИЯ И НЕУСПЕШНОГО АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОВТОРНОГО ВКЛЮЧЕНИЯ СЕКЦИОНИРУЮЩИХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ РАДИАЛЬНЫХ ЛИНИЙ ПОДСТАНЦИИ
METHOD TO CONTROL DISCONNECTION AND UNSUCCESSFUL AUTOMATIC RECLOSURE OF SECTIONALISING CIRCUIT BREAKER IN RADIAL LINES OF SUBSTATION

Изобретение относится к автоматике электрических сетей и предназначено для контроля отключения и неуспешного автоматического повторного включения секционирующих выключателей (СВ) радиальных линий подстанции. Причем СВ линий оборудованы устройствами автоматического повторного включения (АПВ) однократного действия и имеют разные выдержки времени срабатывания защит.
Известен способ контроля отключения и неуспешного АПВ секционирующего выключателя в линии кольцевой сети, заключающийся в том, что с момента появления первого броска тока короткого замыкания (КЗ) на шинах трансформатора, питающего линию, начинают отсчет времени, равного времени срабатывания защиты СВ. При этом контролируют момент отключения первого броска тока КЗ, и если момент окончания отсчета времени совпадает с моментом отключения первого броска тока КЗ, то вначале устанавливают факт отключения секционирующего выключателя. А далее, с момента отключения первого броска тока КЗ начинают отсчет суммарного времени, равного выдержки времени АПВ этого выключателя и времени срабатывания его защиты с ускорением, при этом контролируют появление второго броска тока КЗ и, если после его появления, в момент окончания отсчета суммарного времени происходит отключение второго броска тока КЗ, то после этого устанавливают факт неуспешного АПВ секционирующего выключателя, установленного в линии кольцевой сети [патент RU №2304338 С1, опубл. 10.08.2007, бюл. №22].
Недостатком известного способа является невозможность с его помощью осуществления контроля отключения и неуспешного АПВ СВ радиальных линий подстанции.
Задачей предлагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей способа путем получения информации об отключении и неуспешном АПВ СВ радиальных линий подстанции.
Согласно предлагаемому способу с момента появления первого броска тока КЗ на шинах трансформатора, измеряют время его протекания, сравнивают это время с временем выдержек срабатывания всех СВ, установленных в линиях, отходящих от шин подстанции. При равенстве измеренного времени с временем выдержки срабатывания защиты одного из СВ устанавливают отключившийся секционирующий выключатель. И с момента отключения первого броска тока КЗ начинают отсчет времени, равного времени выдержки АПВ, отключившегося СВ, при этом контролируют появление второго броска тока КЗ, и если он появится в момент окончания отсчитываемого времени, то устанавливают факт повторного включения этого выключателя на КЗ и с момента включения начинают отсчет времени выдержки срабатывания защиты с ускорением отключившегося СВ, при этом контролируют отключение второго броска тока КЗ. И если в момент окончания времени выдержки срабатывания защиты с ускорением происходит отключение второго броска тока КЗ, то устанавливают факт неуспешного АПВ секционирующего выключателя радиальной линии.
Суть предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где:
на фиг.1 - представлена структурная схема, содержащая элементы для реализации способа;
на фиг.2 - диаграмма сигналов на выходах элементов, показанных на фигуре 1 при устойчивом КЗ в точке 12 (см. фиг.1).
Схема (см. фиг.1) содержит: трансформатор силовой 1, головные выключатели линий 2, 3, 4, 5, 6 и 7, секционирующие выключатели линий 8, 9, 10 и 11, точки КЗ 12, 109, 110 и 111, датчик тока короткого замыкания (ДТКЗ) 13, элемент ЗАПРЕТ 14, элемент НЕ 15, элемент ПАМЯТЬ 16, элемент ЗАДЕРЖКА 17, элемент ОДНОВИБРАТОР 18, элемент ПАМЯТЬ 19, элемент И 20, элемент ПАМЯТЬ 21, элемент ЗАДЕРЖКА 22, элемент ОДНОВИБРАТОР 23, элемент И 24, элемент ПАМЯТЬ 25, элемент ЗАДЕРЖКА 26, элемент ОДНОВИБРАТОР 27, элемент И 28, элемент ПАМЯТЬ 29, элемент ЗАДЕРЖКА 30, элемент ОДНОВИБРАТОР 31, элемент И 32, элемент ИЛИ 33, элементы ПАМЯТЬ 34, 35 и 36, элементы ЗАПРЕТ 37, 38 и 39, элементы ПАМЯТЬ 40, 41, 42, 43 и 44, элемент ЗАДЕРЖКА 45, элемент ОДНОВИБРАТОР 46, элемент И 47, элемент ПАМЯТЬ 48, элемент ЗАДЕРЖКА 49, элемент ОДНОВИБРАТОР 50, элемент И 51, элементы И 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58 и 59, регистрирующее устройство (РУ) 60.
Диаграммы сигналов на выходах элементов, показанных на фигуре 1 при устойчивом КЗ в точке 12 (см. фиг.1), имеют вид (см. фиг.2): 61 - на выходе элемента 13, 62 - на выходе элемента 14, 63 - на выходе элемента 15, 64 - на выходе элемента 16, 65 - на выходе элемента 17, 66 - на выходе элемента 18, 67 - на выходе элемента 19, 68 - на выходе элемента 20, 69 - на выходе элемента 21, 70 - на выходе элемента 22, 71 - на выходе элемента 23, 72 - на выходе элемента 24, 73 - на выходе элемента 25, 74 - на выходе элемента 26, 75 - на выходе элемента 27, 76 - на выходе элемента 28, 77 - на выходе элемента 29, 78 - на выходе элемента 30, 79 - на выходе элемента 31, 80 - на выходе элемента 32, 81 - на выходе элемента 33, 82 - на выходе элемента 34, 83 - на выходе элемента 35, 84 - на выходе элемента 36, 85 - на выходе элемента 37, 86 - на выходе элемента 38, 87 - на выходе элемента 39, 88 - на выходе элемента 40, 89 - на выходе элемента 41, 90 - на выходе элемента 42, 91 - на выходе элемента 43, 92 - на выходе элемента 44, 93 - на выходе элемента 45, 94 - на выходе элемента 46, 95 - на выходе элемента 47, 96 - на выходе элемента 48, 97 - на выходе элемента 49, 98 - на выходе элемента 50, 99 - на выходе элемента 51, 100 - на выходе элемента 52, 101 - на выходе элемента 53, 102 - на выходе элемента 54, 103 - на выходе элемента 55, 104 - на выходе элемента 56, 105 - на выходе элемента 57, 106 - на выходе элемента 58, 107 - на выходе элемента 59, 108 - в РУ 60.
1
2
3
4
На фиг.2 кроме диаграмм выходных сигналов элементов схемы также показаны: t - момент времени возникновения устойчивого КЗ в точке 12, t - момент времени отключения первого броска тока КЗ секционирующим выключателем 8, t - момент времени повторного включения секционирующего выключателя 8, t - момент времени повторного отключения секционирующего выключателя 8.
Способ осуществляется следующим образом.
0
В нормальном режиме работы сети головные выключатели линий 2, 3, 4, 5, 6 и 7 включены (фиг.2, момент времени t). На выходе ДТКЗ 13 сигнала нет, поэтому схема находится в режиме контроля.
1
1
2
2
8
9
10
11
9
10
11
3
4
4
4
При устойчивом КЗ, например, в точке 12, на выходе ДТКЗ 13 появится сигнал (фиг.2, диагр.61, момент времени t), который поступит на вход элемента НЕ 15, при этом существовавший до этого его выходной сигнал исчезнет (фиг.2, диагр.63, момент времени t), также он поступит на вход элемента ЗАПРЕТ 14 (фиг.2, диагр.62) и с его выхода на входы элементов ПАМЯТЬ 16, 21, 25 и 29, а также на вторые входы элементов И 47 и 51. Сигнал, поступивший на элемент ПАМЯТЬ 16, запомнится им (фиг.2, диагр.64) и поступит на вход элемента ЗАДЕРЖКА 17. С выхода этого элемента сигнал появится через время, равное времени выдержки срабатывания защиты СВ 8 (фиг.2, диагр.65) и поступит на вход элемента ОДНОВИБРАТОР 18. Он совершит одно колебание (фиг.2, диагр.66), этот сигнал «сбросит» память с элемента 16 (фиг.2, диагр.64) и поступит на второй вход элемента И 20. При этом на первом входе этого элемента вновь появится сигнал с элемента НЕ 15 (фиг.2, диагр.63), т.к. в момент времени t (фиг.2) произойдет отключение тока КЗ головным выключателем 8. Наличие двух входных сигналов на И 20 приведет к появлению его выходного сигнала (фиг.2, диагр.68). Этот сигнал поступит на элемент ПАМЯТЬ 43, запомнится им (фиг.2, диагр.91) и поступит в РУ 60, где появится информация об отключении СВ 8 (фиг.2, диагр.108, момент времени t). Также этот сигнал поступит на вход элемента ПАМЯТЬ 34, запомнится им (фиг.2, диагр.82) и поступит на запрещающий вход элемента ЗАПРЕТ 37. Это предотвратит поступление сигнала с элемента И 24 на вход элемента ИЛИ 33, т.к. он сработает после окончания времени задержки элемента 22. Каждый элемент ЗАДЕРЖКА 17, 22, 26 и 30 имеет свое время задержки, равное времени выдержки срабатывания защиты СВ 8, 9, 10, и 11 соответственно. Причем время задержки СВ 8 - Δt<Δt<Δt<Δt, где Δt, t и Δt - время задержек СВ 9, СВ 10 и СВ 11 соответственно. Поэтому элементы И 24, 28 и 32 сработают позже элемента И 20, и их сигналы не поступят в элемент ИЛИ 33 потому, что на запрещающие входы элементов ЗАПРЕТ 37, 38 и 39 с элементов ПАМЯТЬ 34, 35 и 36 соответственно сигналы поступят раньше, чем сигналы с элементов И 24, 28 и 32 соответственно. Сброс памяти с элементов 34, 35 и 36 и снятие сигналов запрета с элементов 37, 38 и 39 произойдет после срабатывания ОДНОВИБРАТОРА 50 (фиг.2, диагр.98). Кроме этого выходной сигнал с элемента И 20 поступит на элемент ПАМЯТЬ 19, запомнится им (фиг.2, диагр.67) и с его выхода поступит на запрещающий вход элемента ЗАПРЕТ 14 и предотвратит повторное поступление сигнала с ДТКЗ 13 до момента «сброса» памяти с элемента 19 сигналом ОДНОВИБРАТОРА 50 (фиг.2, диагр.98), а так же поступит на вход элемента ИЛИ 33 (фиг.2, диагр.81). С выхода элемента ИЛИ 33 сигнал поступит на вход элемента ПАМЯТЬ 44, запомнится им (фиг.2, диагр.92), и поступит на вход элемента ЗАДЕРЖКА 45, задержится в ней на время, равное времени выдержки АПВ секционирующего выключателя 8 (фиг.2, диагр.93). По истечении указанного времени сигнал поступит на вход элемента ОДНОВИБРАТОР 46. Он совершит одно колебание (фиг.2, диагр.94) и своим сигналом «сбросит» память с элемента 44 (фиг.2, диагр.92), и поступит на первый вход элемента И 47. В этот момент времени произойдет повторное включение СВ 8 на КЗ (фиг.2, момент времени t), поэтому на второй вход элемента И 47 с ДТКЗ 13 (фиг.2, диагр.61) поступит второй сигнал. Это приведет к срабатыванию элемента И 47, появлению его выходного сигнала (фиг.2, диагр.95), который поступит на второй вход элемента И 52. При этом на первом входе этого элемента уже есть сигнал с элемента ПАМЯТЬ 43 (фиг.2, диагр.91), и на выходе элемента И 52 появится свой сигнал (фиг.2, диагр.100), который обеспечит появление информации в РУ 60 (фиг.2, диагр.108) о повторном включении головного выключателя 2 на КЗ. Параллельно с этим выходной сигнал с элемента И 47 поступит на вход элемента ПАМЯТЬ 48 (фиг.2, диагр.96), а также на вторые входы элементов И 53, 54 и 55. С выхода элемента ПАМЯТЬ 48 сигнал поступит на вход элемента ЗАДЕРЖКА 49, а с его выхода сигнал появится через время выдержки срабатывания защиты с ускорением СВ 8 (фиг.2, диагр.97, момент времени t) и поступит на вход ОДНОВИБРАТОРА 50. Он совершит одно колебание (фиг.2, диагр.98), своим сигналом «сбросит» память с элемента ПАМЯТЬ 48 (фиг.2, диагр.96) и поступит на первый вход элемента И 51, при этом на втором входе этого элемента появится второй сигнал с элемента НЕ 15 (фиг.2, диагр.63), т.к. в момент времени t СВ 8 повторно отключится. Это приведет к появлению выходного сигнала с элемента И 51 (фиг.2, диагр.99), который поступит на второй вход элемента И 56. При этом на первом входе этого элемента уже есть сигнал с элемента ПАМЯТЬ 43 (фиг.2, диагр.91), поэтому появится выходной сигнал с элемента И 56 (фиг.2, диагр.104), который, поступив в РУ 60, обеспечит появление там информации о повторном отключении СВ 8 (фиг.2, диагр.108, момент времени t).
Появление информации в регистрирующем устройстве 60 о действиях секционирующих выключателей 9, 10 или 11 произойдет только при возникновениях устойчивых КЗ в точках 109, 110 или 111 соответственно. При этом после истечения выдержки времени срабатывания защиты и отключения одного из секционирующих выключателей 9, 10 или 11 в РУ 60 появится информация об его отключении по причине появления выходного сигнала на элементе И 24, 28 или 32. Работа остальных элементов схемы будет осуществляться аналогично выше описанной.
Таким образом, при использовании предлагаемого способа можно получать информацию об отключении и неуспешном АПВ секционирующих выключателей радиальных линий подстанции.