Главные выключатели (ГВ) сельских распределительных сетей оборудованы устройствами автоматического повторного включения (АПВ), которые при неустойчивых коротких замыканиях (КЗ) осуществляют восстановление электроснабжения. Однако наряду с неустойчивыми КЗ, которые за время бестоковой паузы самоустраняются, существуют устойчивые двухфазные КЗ, которые за время бестоковой паузы не самоустраняются, а переходят в трехфазные. С целью контроля, над действиями средств автоматики, разработан способ контроля отключения АПВ и отказа отключения ГВ линии при переходе двухфазного КЗ в трехфазное [1].
Согласно предлагаемому способу с момента появления первого броска тока КЗ начинают отчет времени выдержки срабатывания защиты ГВ при этом контролируют момент его исчезновения и определяют вид КЗ и, если ток КЗ протекал по двум фазам и исчез в момент окончания отсчета времени, то делают вывод об отключении ГВ при двухфазном КЗ, с момента исчезновения тока КЗ начинают отсчет времени выдержки АПВ ГВ плюс времени выдержки срабатывания его защиты с ускорением при этом контролируют появление второго броска тока КЗ и вид замыкания и, если ток КЗ появляется в момент окончания отсчета времени выдержки АПВ ГВ, протекает по трем фазам и не исчезает в момент окончания времени выдержки срабатывания защиты с ускорением, то делают вывод об отказе отключения ГВ линии при перехода двухфазного КЗ в трехфазное.
Суть предлагаемого способа поясняется рисунками.
Схема (см. рис.1) содержит: силовой трансформатор 1, вводный выключатель шин 2, линии, отходящие от шин подстанции 3, 4, 5, 6 и 7, головной выключатель линии 8, точку КЗ 9, секционирующие выключатели линии 10 и 11, датчик определения вида короткого замыкания (ДОВКЗ) 12. Элементы: НЕ 13, ПАМЯТЬ 14, ЗАДЕРЖКА 15, ОДНОВИБРАТОР 16, И 17, ПАМЯТЬ 18, ЗАДЕРЖКА 19, ОДНОВИБРАТОР 20, И 21, ПАМЯТЬ 22, ЗАДЕРЖКА 23, ОДНОВИБРАТОР 24, И 25, РЕГИСТРИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО (РУ) 26.
Диаграммы сигналов на выходах элементов, показанных на рис. 1 при коротком замыкании в точке 9 (см.рис.1), имеют вид (см. рис. 2): 27 — на выходе элемента 12, 28 — на выходе элемента 13, 29 — на выходе элемента 14, 30 — на выходе элемента 15, 31 — на выходе элемента 16, 32 — на выходе элемента 17, 33 — на выходе элемента 18, 34 — на выходе элемента 19, 35 — на выходе элемента 20, 36 — на выходе элемента 21, 37 — на выходе элемента 22, 38 — на выходе элемента 23, 39 — на выходе элемента 24, 40 — на выходе элемента 25, 41 — в РУ 26.
Рис.1. Упрощенная схема сети, питающей трансформаторную подстанцию и структурная схема способа
Кроме выходных сигналов элементов структурной схемы на рис.2 также показаны: t1 — момент времени возникновения тока КЗ, t2 -момент времени отключения тока КЗ, t3 — момент времени АПВ выключателя 8, t4 -момент времени окончания выдержки срабатывания защиты с ускорением выключателя 9.
Рис.2. Диаграммы сигналов на выходах элементов структурной схемы
Способ осуществляется следующим образом.
В нормальном режиме работы сети на выходе ДОВКЗ 12 нет сигнала, поэтому схема находится в режиме контроля.
При возникновении двухфазного КЗ в точке 9, на выходе ДОВКЗ 12 появляется сигнал (рис.2, диагр.27), этот сигнал поступит на вход элемента НЕ 13 при этом с его выхода сигнал исчезнет (рис.2, диагр.28) и поступит на вход элемента ПАМЯТЬ 14. Запомнится этим элементом (рис.2, диагр.29) и поступит на вход элемента ЗАДЕРЖКА 19. С выхода этого элемента сигнал появится через время выдержки срабатывания защиты ГВ 8 и поступит (рис.2, диагр.30) на вход элемента ОДНОВИБРАТОР 16. Этот элемент произведет одно колебание (рис.2, диагр.31) и своим сигналом «сбросит» память с элемента 14 и поступит на второй вход элемента И 17. В этот момент времени под действием защиты ГВ 8 отключится и сигнал с первого выхода ДОВКЗ 12 исчезнет (рис.2. диаг.27, момент времени t2). При этом на выходе элемента НЕ 13 появится сигнал (рис.2, диагр.28), который поступит на первый вход элемента И 17. Он сработает (рис.2, диагр.32), и его выходной сигнал поступит в РУ 26, и появится информация о том, что ГВ 8 отключился. Параллельно с этим выходной сигнал элемента И 17 поступит на вход элемента ПАМЯТЬ 18, запомнится им (рис.2, диагр.33) и поступит на вход элемента ЗАДЕРЖКА 19. С выхода этого элемента сигнал появится через время выдержки АПВ 8 (рис.2, диагр.34) и поступит на вход элемента ОДНОВИБРАТОР 20. Он произведет одно колебание (рис.2, диагр.35), своим сигналом «сбросит» память с элемента 18 (рис.2, диагр.33) и поступит на первый вход элемента И 21. В этот момент времени (t3, рис.2) произойдет АПВ ГВ 8 на КЗ. При этом, если двухфазное КЗ перешло в трехфазное, то на втором выходе ДОВКЗ 12 появится сигнал (рис.2, диагр.27, момент времени t3). Этот сигнал поступит на второй вход элемента И 21, он сработает (рис.2, диагр.36) и его входной сигнал поступит в РУ 26, где появится информация об АПВ ГВ 8 и поступит на вход элемента ПАМЯТЬ 22. Этот сигнал запомнится (рис.2, диагр.37) и поступит на вход элемента ЗАДЕРЖКА 23 и появится на его выходе через время выдержки срабатывания защиты с ускорением ГВ 8 (рис.2, диагр.38). По истечении этого времени сигнал поступит на вход элемента ОДНОВИБРАТОРА 24, он произведет одно колебание (рис.2, диагр.39) и этот сигнал «сбросит» память с элемента 22 и поступит на второй вход элемента И 25. При этом на первом входе И 25 тоже будет сигнал т. к. по причине отказа ГВ 8 не отключится и не отключит ток КЗ (рис.2, диагр.27, момент времени (4). Он сработает (рис.2, диагр.40) и его выходной сигнал поступит в РУ 26 и там появится информация о том, что ГВ 8 не отключился при трехфазном КЗ.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет получить информацию об отключении, автоматического повторного включении и отказе отключения головного выключателя линии при переходе двухфазного короткого замыкания в трехфазное.
Литература:
1. Патент РФ № 2502167 С1 кл.НО2Н 3/04, опубл. 20.12.2013. Бюл.№ 35.
