Дистанционный контроль над действиями выключателей в кольцевой сети

осуществлять дистанционный контроль над действиями выключателей, установленных в секционированных линиях кольцевой сети. Схема такой сети представлена на рисунке 1. Согласно правилам устройств электроустановок применение

АПВ на линиях всех напряжений является обязательным выключатели устройствами Возникновение

[6]. Предположим , что все кольцевой сети оборудованы АПВ однократного действия . устойчивых и неустойчивых к . з .

могут происходить на разных участках кольцевой сети. И если устойчивые к.з. в точках К1 и К4 после АПВ выключателей Q2 и Q6 приведут к отключению этих выключателей и информацию об этом можно получить относительно быстро, т.к. они расположены на подстанции, то информация об отключении выключателей Q3 и Q5 при устойчивых к.з. в точках К2 и К 3 поступит на подстанцию с большим промежутком времени после их отключения. Своевременное получение информации об изменении состояния выключателя (отключился, включился и снова отключился, или включился и остался включенным) оперативным персоналом достигается реализацией дистанционного контроля над действиями выключателей в кольцевой сети. Для осуществления этого в начале линий этой сети контролируют появление первого броска тока к.з. и с момента его появления начинают отсчет времени, равный времени срабатывания защиты каждого выключателя, установленного в этой линии, и при этом контролируют момент отключения этого броска тока к.з. Если момент окончания отсчета времени срабатывания защиты одного из выключателей совпадет с моментом отключения первого броска тока к.з., то определяют отключившийся выключатель. А далее, с момента отключения первого броска тока к.з., начинают отсчет времени, равный времени выдержки АПВ отключившегося выключателя, при этом контролируют появление второго броска тока. И если, при появлении второго броска тока, в момент окончания отсчета времени выдержки АПВ этого выключателя, он больше нормального рабочего тока, но меньше тока к.з., то устанавливают факт успешного АПВ отключившегося выключателя, а если он больше или равен току к.з. – неуспешного АПВ отключившегося выключателя [7].

Т 1

Ш 1

к онтроль ток а

Q7

Т 2

Ш 2

W1

W

Q3 L^К    АВР       К 3 ^Q

Q

Рисунок 1 – Схема кольцевой сети : Q1 и Q7 – выключатели на низкой стороне трансформаторов Т 1 и Т 2; Q2 и Q6 – головные выключатели линий W1 и W2; Q8 – секционный выключатель шин Ш 1 и Ш 2; Q3 и Q5 секционирующие выключатели линий W1 и W2; Q4 – выключатель с устройством сетевого автоматического включения резерва ;

К 1- К 4 – точки короткого замыкания

Реализация такого контроля может быть осуществлена с помощью структурной схемы , изображенной на рисунке 2. В нормальном режиме работы сети выключатели Q2 и Q3 включены , а выключатель Q4 отключен . На выходе ТТ 1 есть некоторое значение выходного сигнала , обусловленное рабочим током , но недостаточная для срабатывания ДТКЗ 2 и ОДНОВИБРАТОРА 13. Поэтому наличие на выходе элемента НЕ 12 сигнала , который поступает на входы элементов схемы И 14 и

И 15 недостаточно для их срабатывания . Схема не запускается и находится в состоянии контроля .

Рисунок 2 – Структурной схема контроля над действиями выключателей в кольцевой сети :

1 – трансформатор тока ( ТТ ); 2 – датчик тока короткого замыкания ( ДТКЗ ); 3 – элемент ЗАПРЕТ ; 4 – элемент ПАМЯТЬ ; 5 – элемент ПАМЯТЬ ; 6 – элемент ЗАДЕРЖ КА ; 7 – элемент ПОВТОРИТЕЛЬ ; 8 – элемент ИЛИ ; 9 – элемент ПАМЯТЬ ; 10 - элемент ЗАДЕРЖ КА ; 11 – элемент ПОВТОРИТЕЛЬ ; 12 – элемент НЕ ; 13 – одновибратор ; 14 – элемент И ; 15 – элемент И ; 16 – элемент ПАМЯТЬ ;

17 – элемент ЗАДЕРЖ КА ; 18 – элемент ПОВТОРИТЕЛЬ ;

19 – элемент ПАМЯТЬ ; 20 – элемент ЗАДЕРЖ КА ;

21 – элемент ПОВТОРИТЕЛЬ ; 22 – элемент И ; 23 – элемент И ; 24 – элемент И ; 25 – элемент И ; 26 – элемент ИЛИ ;

27 – регистрирующее устройство ( РУ )

При к.з. в точке К2 (рис. 1) значение выходного сигнала ТТ 1 будет достаточно для срабатывания ДТКЗ 2, поэтому на его выходе появится сигнал, который поступит на входы элементов ЗАПРЕТ 3, НЕ 12, И 22 и И 24. При этом на выходе элемента ЗАПРЕТ 3 появится сигнал, а с выхода элемента НЕ 12 сигнал исчезнет. Сигнал с элемента ЗАПРЕТ 3 запомнится элементами ПАМЯТЬ 5, ПАМЯТЬ 9 и поступит на входы элементов ЗАДЕРЖ КА 6 и ЗАДЕРЖ КА 10. С выхода элемента ЗАДЕРЖ КА 6 сигнал появится через время, равное времени срабатывания защиты секционирующего выключателя Q3, а с выхода элемента ЗАДЕРЖ КА 10 сигнал появляется через время, равное времени срабатывания защиты выключателя Q2. Так как время срабатывания защиты выключателя Q3 меньше времени срабатывания защиты выключателя Q2, то первым появится сигнал с элемента ЗАДЕРЖ КА 6. Он поступит на вход элемента ПОВТОРИТЕЛЬ 7, этот элемент выдаст однократный импульс, который поступит на вход элемента ПАМЯТЬ 4 и на вход элемента И 14, который сбросит память с элемента 5. Сигнал, поступивший на элемент ПАМЯТЬ 4, запомнится им и поступит на запрещающий вход элемента 3. На выходе элемента ЗАПРЕТ 3 сигнал исчезнет. В этот момент времени выключатель Q3 отключит первый бросок тока к.з., поэтому с ДТКЗ 2 исчезнет выходной сигнал. При этом появится сигнал на выходе элемента НЕ 12, который поступит на входы элементов И 14 и И 15. Сработает элемент И 14 и на его выходе появится сигнал, который поступит на входы элементов ИЛИ 8, ПАМЯТЬ 16 и в РУ 27. На выходе элемента 8 появится сигнал, который сбросит память с элемента 9. При этом на выходе элемента ЗАДЕРЖ КА 10 сигнал не появится и не сработает элемент ПОВТОРИТЕЛЬ 11. Поэтому наличие только одного входного сигнала на элементе И 23 не приводит к его срабатыванию. Сигнал, поступивший в РУ 27, обеспечит появление информации в нем об отключении выключателя Q3. Сигнал, поступивший на вход элемента ПАМЯТЬ 16, запомнится им и поступит на вход элемента ЗАДЕРЖ КА 17, с выхода которого сигнал появится через время, равное времени выдержки АПВ выключателя Q3. Сигнал с элемента 17, после этой выдержки времени, поступит на вход элемента ПОВТОРИТЕЛЬ 18. Этот элемент выдаст однократный импульс, который сбросит память с элемента 16 и поступит на входы элементов И 22 и И 23. В этот момент времени произойдет включение выключателя Q3 и если оно будет успешным (к.з. в точке К2 устранилось), то на выходе ТТ 1 появится сигнал не достаточный для срабатывания ДТКЗ 2, но достаточный для срабатывания ОДНОВИБРАТОРА 13. Выходной сигнал ОДНОВИБРАТОРА 13 поступит на входы элементов И 23 и И 25. Элемент И 23 сработает и на его выходе появится сигнал, который поступит на вход элемента ИЛИ 26 и в РУ 27. На выходе элемента ИЛИ 26 появится сигнал, который сбросит память с элемента 4, поэтому на запрещающем входе элемента 3 сигнал исчезнет и схема вернется в первоначальное состояние контроля. При этом в РУ 27 появится информация о том, что произошло успешное АПВ выключателя Q3. Эта информация позволяет сделать вывод о том, что в линии W1 произошло неустойчивое к.з. на участке, присоединенном к пункту АВР .

Если же к . з . в точке К 2 не устранилось , то после включения выключателя Q3 на выходе ТТ 1 появится сигнал достаточный для срабатывания ДТКЗ 2. На выходе ДТКЗ 2 появляется сигнал , который поступит на вход элементов ЗАПРЕТ 3, НЕ 12, И 22 и И 24. При этом на выходе элемента ЗАПРЕТ 3 сигнала не будет , т . к . существует сигнал на его запрещающем входе с элемента ПАМЯТЬ 4. С выхода элемента НЕ 13 сигнал исчезнет , а наличие только одного входного сигнала на входе элемента И 24 не приведет к его срабатыванию . Одновременное же наличие двух сигналов на элементе И 22 приведет к появлению сигнала на его выходе . Этот сигнал поступит на вход элемента ИЛИ 26 и в РУ 27. На выходе элемента ИЛИ 26 появится сигнал , который сбросит память с элемента 4 и на запрещающем входе элемента 3 сигнал исчезнет . Схема вернется в первоначальное состояние контроля , а в РУ 27 появится информация о том , что произошло неуспешное АПВ выключателя Q3. И это будет определять то , что в линии W1 на участке , присоединенном к пункту АВР , имеет место устойчивое к . з .

При к.з. в точке К1 значение выходного сигнала ТТ 1, как и при к.з. в точке К2 также будет достаточно для срабатывания ДТКЗ 2, поэтому на его выходе появится сигнал, который поступит на входы элементов ЗАПРЕТ 3, НЕ 12, И 22 и И 24. При этом на выходе элемента ЗАПРЕТ 3 появится сигнал, а с выхода элемента НЕ 12 сигнал исчезнет. Наличие только одного входного сигнала на входах элементов И 22 и И 24 не приведет к их срабатыванию. Сигнал с элемента ЗАПРЕТ 3 запомнится элементами ПАМЯТЬ 5 и ПАМЯТЬ 9 и поступит на входы элементов ЗАДЕРЖ КА 6 и ЗАДЕРЖ КА 10. С выхода элемента ЗАДЕРЖ КА 6, как и в предыдущем случае, сигнал появится через время, равное времени срабатывания защиты выключателя Q3, а с выхода элемента ЗАДЕРЖ КА 10 сигнал появится через время, равное времени срабатывания защиты выключателя Q2. После отсчета меньшего времени срабатывания защиты выключателя Q3 сигнал с выхода элемента 6 поступит на вход элемента ПОВТОРИТЕЛЬ 7. Этот элемент выдаст однократный импульс, который поступит на входы элементов ПАМЯТЬ 4, И 14 и сбросит память с элемента 5. Сигнал, поступивший на элемент ПАМЯТЬ 4, запомнится им и поступит на запрещающий вход элемента 3, а с выхода элемента ЗАПРЕТ 3 сигнал при этом исчезнет. Т.к. в этот момент времени на входе элемента И 14 отсутствует второй входной сигнал с элемента НЕ 12, то на выходе И 14 сигнала не будет. После отсчета времени срабатывания защиты выключателя Q2 сигнал с выхода элемента ЗАДЕРЖ КА 10 поступит на вход элемента ПОВТОРИТЕЛЬ 11, этот элемент выдаст однократный импульс, который поступит на вход элемента ИЛИ 8 и на вход элемента И 15. На выходе элемента ИЛИ 8 появится сигнал, который сбросит память с элемента 9. В этот момент времени выключатель Q2 отключит ток к.з., поэтому на выходе ДТКЗ 2 сигнал исчезнет. При этом появится сигнал на выходе элемента НЕ 12, который поступит на один из входов элементов И 14 и элемента И 15. Наличие всех входных сигналов на И 15 приведет к появлению его выходного сигнала, который, поступив в РУ 27, обеспечит появление там информации о том, что выключатель Q2 отключился. Сигнал, поступивший на вход с элемента 19, запомнится им и поступит на вход элемента ЗАДЕРЖ КА 20, с выхода которого сигнал появится через время, равное времени выдержки АПВ выключателя Q2. По истечении этой выдержки сигнал с элемента 20 поступит на вход элемента ПОВТОРИТЕЛЬ 21, этот элемент выдаст однократный импульс, который сбросит память с элемента 19 и поступит на входы элементов И 24 и И 25. В этот момент времени выключатель Q2 включится. И если в точке К1 было неустойчивое к.з., то на выходе ТТ 1 будет сигнал недостаточный для срабатывания ДТКЗ 2, но достаточный для срабатывания ОДНОВИБРАТОРА 13, сигнал с которого поступит на входы элементов И 23 и И 25. При этом сработает элемент И 25, появится его выходной сигнал, который поступит на вход элемента ИЛИ 26 и в РУ 27. На выходе элемента ИЛИ 26 появится сигнал, который сбросит память с элемента 4 и на запрещающем входе элемента 3 сигнал исчезнет. Схема вернется в первоначальное состояние контроля, а в РУ 27 появится информация о том, что произошло успешное АПВ выключателя Q2. Из этого следует, что на головном участке линии W1произошло неустойчивое к.з.

Если же к . з . в точке К 1 будет устойчивое , то после включения выключателя Q2 появится второй бросок тока к . з . На выходе ТТ 1 снова появится сигнал достаточный для срабатывания ДТКЗ 2. С выхода ДТКЗ 2 сигнал поступит на входы элементов ЗАПРЕТ 3, НЕ 12, И 22 и И 24. При этом на выходе элемента ЗАПРЕТ 3 сигнала не будет , т . к . будет существовать сигнал на его запрещающем входе с элемента ПАМЯТЬ 4. Исчезнет сигнал с элемента НЕ 12, не будет по этой причине и входных сигналов на элементах И 14 и И 15. Наличие двух сигналов на элементе И 24 приведет к появлению сигнала на его выходе . Этот сигнал поступит на вход элемента ИЛИ 26 и в РУ 27. На выходе элемента ИЛИ 26 появится сигнал , который сбросит память с элемента 4 и на запрещающем входе элемента 3 сигнал исчезнет . Схема вернется в первоначальное состояние контроля , а в РУ 27 появится информация о том , что произошло неуспешное АПВ головного выключателя Q2. И эта информация укажет на то , что на головном участке линии W1 существует устойчивое к . з .

Рассмотренная структурная схема позволяет осуществлять контроль над действиями выключателей , установленных в одной из двух линий кольцевой сети . Контроль над действиями выключателей Q5 и Q6, установленных в другой линии этой сети , при к . з . в точках К 3 и К 4 осуществляется аналогично .

Если выключатели кольцевой сети оборудованы устройствами АПВ не однократного, а двукратного действия [8], то структурная схема может быть построена по аналогии со схемой рассмотренной выше, с дополнением звеньев, содержащих выдержки времени вторых циклов повторных включений выключателей.

Таким образом , с помощью рассмотренного дистанционного контроля можно своевременно получать информацию на подстанции об отключении выключателя , его успешном или неуспешном АПВ , а также сделать вывод о том в какой линии и на каком участке этой линии произошло к . з . Это приведёт к повышению надёжности электроснабжения потребителей за счёт сокращения времени перерывов .

Теоретический и научно - практический журнал . Основан в 2005 году

Учредитель и издатель : Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования « Орловский государственный аграрный Университет »

Адрес редакции :

Свидетельство о регистрации ПИ №ФС 77–21514 от 11.07.2005 г .

Сдано в набор 10.08.2012 г . Подписано в печать 23.09.2012 г . Формат 60 х 84/8. Бумага офсетная .

Гарнитура Таймс .

Объём 21,5 усл . печ . л .

Тираж 300 экз .

Издательство Орел ГАУ , 302028, г . Орел , бульвар Победы , 19.

Лицензия ЛР № 021325 от 23.02.1999 г .

Ж урнал рекомендован ВАК Минобрнауки России для публикаций научных работ , отражающих основное научное содержание кандидатских и докторских диссертаций

Содерж ание номера

Информационное сообщение

К юбилею профессора Максимова Владимира Ильича …………………………………………………. 171