Авторы: Суров Леонид Дмитриевич, Филиппов Вадим Владимирович, Суров Игорь Леонидович

Рубрика: Технические науки

Опубликовано в Молодой учёный №6 (65) май-1 2014 г.

Дата публикации: 24.04.2014

Статья просмотрена: 22 раза

Библиографическое описание:

Суров Л. Д., Филиппов В. В., Суров И. Л. Работа средств автоматики при отказе отключения секционирующего выключателя кольцевой сети // Молодой ученый. — 2014. — №6. — С. 248-252.

Изношенность оборудования, сбои в средствах автоматики, неселективное срабатывание защит, приводят к отказу отключения выключателей, при этом возникает определенная последовательность срабатывания средств защиты воздействующих на коммутационные аппараты. Рассмотрим один из возможных вариантов последовательности действия защит и выключателей кольцевой сети, изображенной на рис.1 при отказе отключения секционирующего выключателя линии основного источника питания. При этом информация о действиях средств автоматики и управляемыми ей выключателями поступает на шины подстанции и ее можно получать дистанционно в режиме реального времени. С целью такого контроля разработан способ контроля отказа отключения секционирующего и отключения головного выключателей линии основного источника питания, выключения и отказа отключения выключателя сетевого пункта автоматического включения резерва (АВР) и отключения секционирующего выключателя (СВ) линии резервного источника питания в кольцевой сети [1].

Согласно этому способу с момента появления первого броска тока КЗ на шинах основного источника питания одновременно начинают отсчет времени выдержки срабатывания защиты секционирующего и головного выключателей линии основного источника питания при этом контролируют момент отклонения тока КЗ, и, если в момент окончания времени выдержки срабатывания защиты СВ ток КЗ не отключился, а отключился в момент окончания времени выдержки срабатывания защиты ГВ, то делают вывод об отказе отключения секционирующего и отключении головного выключателей линии основного источника питания, с момента отключения первого броска тока КЗ начинают отсчет времени выдержки включения выключателя сетевого пункта АВР и в момент окончания отсчета этого времени на шинах трансформатора резервного источника питания контролируют появление второго броска тока КЗ, и, если он появляется, то делают вывод о включении этого выключателя на КЗ, с момента появления второго броска тока КЗ одновременно начинают отсчет времени выдержки срабатывания защиты с ускорением выключателя сетевого пункта АВР и времени выдержки срабатывания защиты СВ линии резервного источника питания, и, если в момент окончания времени выдержки срабатывания защиты с ускорением выключателя сетевого пункта АВР второй бросок тока КЗ не отключился, а отключился в момент окончания времени выдержки срабатывания защиты СВ линии резервного источника питания, то делают вывод об отказе отключения выключателя сетевого пункта АВР и отключении СВ линии резервного источника питания.

Рис.1. Упрощенная схема работы средств автоматики и структурная схема способа

Суть предлагаемого способа поясняется рисунками, где:

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

на рис.2 — диаграммы сигналов на выходах элементов, показанных на рис.1 при устойчивом КЗ в точке 4 (см. рис.1).

Рис.2. Диаграмма сигналов на выходах элементов схемы

Схема (см. рис.1) содержит: силовой трансформатор 1, ГВ 2 линии основного источника питания, СВ 3 линии основного источника питания, точку КЗ 4, выключатель 5 сетевого пункта АВР, СВ 6 линии резервного источника питания, ГВ 7 линии резервного источника питания, секционный выключатель шин подстанции 8, силовой трансформатор 9, датчик тока которого замыкания (ДТКЗ) 10, элемент ПАМЯТЬ 11, элемент ЗАДЕРЖКА 12, элемент ОДНОВИБРАТОР 13, элемент И 14, элемент НЕ 15, элемент ПАМЯТЬ 16, элемент ЗАДЕРЖКА 17, элемент ОДНОВИБРАТОР 18, элемент И 19, элемент ПАМЯТЬ 20, элемент ЗАДЕРЖКА 21, элемент ОДНОВИБРАТОР 22, элемент И 23, ДТКЗ 24, элемент ПАМЯТЬ 25, элемент ЗАДЕРЖКА 26, элемент ОДНОВИБРАТОР 27, элемент И 28, элемент НЕ 29, элемент ПАМЯТЬ 30, элемент ЗАДЕРЖКИ 31, элемент ОДНОВИБРАТОР 32, элемент И 33, регистрирующее устройство (РУ) 34.

Диаграммы сигналов на выходах элементов, показанных на рис.1 при КЗ в точке 4 (см. рис.1), имеют вид (см. рис.2): 35 — выходе элемента 10, 36 — выходе элемента 11, 37 — выходе элемента 12, 38 — выходе элемента 13, 39 — выходе элемента 14, 40 — выходе элемента 15, 41 — выходе элемента 16, 42 — выходе элемента 17, 43 — выходе элемента 18, 44 — выходе элемента 19, 45 — выходе элемента 20, 46 — выходе элемента 21, 47 — выходе элемента 22, 48 — выходе элемента 23, 49 — выходе элемента 24, 50 — выходе элемента 25, 51 — выходе элемента 26, 52 — выходе элемента 27, 53 — выходе элемента 28, 54 — выходе элемента 29, 55 — выходе элемента 30, 56 — выходе элемента 31, 57 — выходе элемента 32, 58 — выходе элемента 33, 59 — в РУ 34.

Кроме выходных сигналов элементов схемы контроля на рис.2 также показаны: t1 -момент времени возникновения устойчивого КЗ, t2 — момент временит отключения СВ 3, t3 — момент времени отключения ГВ 2, t4 — момент времени выключения выключателя 5 сетевого пункта АВР, t5 — момент времени отключения с ускорением выключателя 5 сетевого пункта АВР, t6 — момент времени отключения СВ 6.

Способ осуществляется следующим образом.

В нормальном режиме работы сети выключатели 2, 3, 6 и 7 включены, а выключатель 5 и 8 отключены. На выходах ДТКЗ 10 и 24 сигналов нет, поэтому схема находится в режиме контроля.

При устойчивом КЗ в точке 4 на выходе ДТКЗ 10 появится сигнал (рис.2, диагр.35, момент времени t1). Этот сигнал поступает на вход элемента НЕ 15 и с его выхода сигнал исчезнет (рис.2, диагр.40), а также сигнал поступит на входы элементов ПАМЯТЬ 11 и 16. Сигналы запомнятся ими (рис.2, диагр.36 и 41) и поступят на входы элементов ЗАДЕРЖКА 12 и 17. На выходе элемента ЗАДЕРЖКА 12 сигнал появится через время выдержки срабатывания защиты СВ 3 (рис.2, диагр.37), а на выходе элемента ЗАДЕРЖКА 17 сигнал появится через время выдержки срабатывания защиты ГВ 2 (рис.2, диагр.42). Выходной сигнал с элемента ЗАДЕРЖКА 12 поступит на вход элемента ОДНОВИБРАТОР 13, он произведет одно колебание (рис.2, диагр.38) и своим сигналом «сбросит» память с элемента 11, и поступит на первый вход элемента И 14. В этот момент времени (t2, см. рис.2) выключатель 3 должен отключиться, однако по причине какой-либо неисправности он не отключится и не отключит ток КЗ. Поэтому на втором входе элемента И 14 с ДТКЗ 10 тоже будет сигнал (рис.2, диагр.35). Это обеспечит появление сигнал с элемента И 14 (рис.2, диагр.39), которой поступит в РУ 34 и там появится информация об отказе отключения СВ 3 (рис.2, диагр.59).

По истечении времени выдержки срабатывания защиты ГВ 2 с выхода элемента ЗАДЕРЖКА 17 появится сигнал (рис.2, диагр.46) который поступит на вход элемента ОДНОВИБРАТОР 18. Он произведет одно колебание (рис.2, диагр.43) и своим сигналам «сбросит» память с элемента 16 (рис.2, диагр.41) и поступит на второй вход элемента И 19. В этот момент времени (t3, см. рис.2) произойдет отключение ГВ 2 и ток КЗ исчезнет. Это приведет к появлению выходного сигнала с элемента НЕ 15 (рис.2, диагр.40), который, поступив на первый вход элемента И 19, обеспечит появление его выходного сигнала (рис.2, диагр.44). Этот сигнал поступит в РУ 34 и там появиться информация о том, что ГВ 2 отключился, а также он поступит на вход элемента ПАМЯТЬ 20, где запомнится им (рис.2, диагр.45) и поступит на вход элемента ЗАДЕРЖКА 21. С выхода этого элемента сигнал появится через время выдержки включения выключателя 5 сетевого пункта АВР (рис.2, диагр.46) и поступит на вход элемента ОДНОВИБРАТОР 22. Он произведет одно колебание и своим сигналом «сбросит» память с элемента 20 (рис.2, диагр.45) и поступит на первый вход элемента И 23.

Исчезновение напряжения на сетевом пункте АВР со стороны основного источника питания, по причине отключения ГВ 2 приведет в действие автоматику этого пункта и по истечении времени выдержки включения-выключателя 5 сетевого пункта АВР он включится, причем включится на КЗ. При этом на входе ДТКЗ 24 появится сигнал (рис.2, диагр.49) который поступит на второй вход элемента И 23 и обеспечит его срабатывание (рис.2, диагр.48). Сигнал этого элемента поступит в РУ 34 и там появится информация о включении выключателя 5 на КЗ (рис.2, диагр.59), также этот сигнал поступит на входы элементов ПАМЯТЬ 25 и 30, запомнится ими (рис.2, диагр.50 и 55) и поступит на входы элементов ЗАДЕРЖКА 26 и 31. С выхода элемента ЗАДЕРЖКА 26 сигнал появится, через время выдержки срабатывания защиты с ускорением выключателя 5, (рис.2, диагр.51) а с выхода элемента ЗАДЕРЖКА 31 сигнал появится через время выдержки срабатывания защиты СВ 6 (рис.2, диагр.56).

Выйдя из элемента ЗАДЕРЖКА 26 сигнал поступит на вход элемента ОДНОВИБРАТОР 27. Он произведет одно колебание (рис.2, диагр.52) и своим сигналом «сбросит» память с элемента 25 (рис.2, диагр.50) и поступит на первый вход элемента И 28. В этот момент времени (t5, см. рис.2) выключатель 5 должен отключаться, но это не произойдет по причине какой-либо неисправности, возникшей при его включении на устойчивое КЗ, поэтому на втором входе элемента И 28 тоже будет сигнал с ДТКЗ 24 (рис.2, диагр.49). Это приведет к появлению выходного сигнала с И 28 (рис.2, диагр.53), который поступит в РУ 34 и там появится информация об отказе отключения выключателя 5 сетевого пункта АВР (рис.2, диагр.59).

Выходной сигнал элемента ЗАДЕРЖКА 31 поступит на вход ОДНОВИБРАТОРА 32. Он произведет одно колебание (рис.2, диагр.57) и своим сигналом «сбросит» память с элемента 30 (рис.2, диагр.55) и поступит на второй вход элемента И 33. В этот момент времени (t4, см. рис.2) СВ 6 отключится под действием своей защиты, поэтому на выходе элемента НЕ 29 вновь появится сигнал (рис.2, диагр.54), который поступит на первый вход элемента И 33. Он сработает (рис.2, диагр.58) и его выходной сигнал поступит в РУ 34, где появится информация об отключении СВ 6 (рис.2, диагр.59).

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать информацию об отказе отключения секционирующего и отключении головного выключателей линии основного источника питания, включении и отказе отключения выключателя сетевого пункта АВР и отключении секционирующего выключателя линии резервного источника питания в кольцевой сети.

Литература:

1.                  Патент РФ № 2474029 С1 кл.НО2J 13/00 опубл.27.07.2011. Бюл.№ 3.

Основные термины (генерируются автоматически): выходе элемента, вход элемента, выдержки срабатывания защиты, источника питания, сетевого пункта АВР, элемента ЗАДЕРЖКА, основного источника питания, вход элемента ОДНОВИБРАТОР, резервного источника питания, линии основного источника, выключателя сетевого пункта, линии резервного источника, отказе отключения, срабатывания защиты СВ, выходе элемента ЗАДЕРЖКА, отключения выключателя сетевого, втором входе элемента, с ускорением выключателя, «сбросит» память с элемента, защиты с ускорением выключателя.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle
Задать вопрос