Описан способконтроля отказа отключения головного и отключения секционного выключателей с определением вида короткого замыкания, разработана структурная схема и описана ее работа с изображением выходных сигналов.
Ключевые слова:короткое замыкание, головой выключатель, секционный выключатель, автоматическое повторное включение, датчик напряжения, регистрирующее устройство, приемник зондирующих импульсов.
Describes a method for disable automatic reclosing breaker line supplying the transformer substation with a certain kind of short-circuit, a block diagram is developed and described her work with the image of the output signals.
Keywords:short circuit, automatic reclosing, a voltage sensor, a recording device, the receiver probe pulses.
Районные двухтрансформаторные подстанции, трансформаторы которых питаются от разных линий электропередач, с целью повышения надежности электроснабжения, выполняют с двумя секциями шин, которые соединены секционным выключателем (СВ). В нормальном режиме работы СВ отключен. Однако, в случае необходимости, например при плановых или аварийных отключениях одного из трансформаторов, СВ включается и питание отключенной секции шин осуществляется от второго трансформатора. Протяженные, секционированные линии электропередач, питающиеся от разных секций шин подстанции, по возможности, соединяются сетевым пунктом автоматического включения резерва (АВР), выключатель которого в нормальном режиме работы отключен. При этом образуется условно-замкнутое кольцо в котором при возникновении устойчивого короткого замыкания (КЗ) на отдельном участке линии его можно локализовать, а на неповрежденный подать напряжение. Такая ситуация может быть при возникновении устойчивого КЗ в точке 4 (рис.1). При этом должны отключиться головной выключатель (ГВ) 3 и секционирующий выключатель 5. Это приедет к исчезновению напряжения на пункте АВР со стороны поврежденной линии и выключатель сетевого пункта АВР 6 включится и обеспечит питание неповрежденного участка линии. И произойдет это при правильном действии средств автоматизации.
Однако при отказе отключения ГВ 3, что может произойти по причине какой-либо неисправности, произойдут отключения выключателей 9 и 5 и включение выключателя 6. При этом, как и при правильном действии средств автоматики, неповрежденный участок линии получит питание, но информация, об отказе отключения ГВ 3 и отключении СВ 9, обслуживающему персоналу будет неизвестна. Это может привести к ошибочным действиям обслуживающего персонала при восстановлении нормальной схемы электроснабжения подстанции. Поэтому для правильного и своевременного получения информации о таком состоянии сети разработан способ [1]. Согласно этому способу для контроля отказа отключения головного и отключения секционного выключателей с момента появления тока КЗ в линии основного источника питания начинают отсчитывать время, равное времени отключения СВ шин. При этом определяют вид КЗ и контролируют момент его исчезновения. И если два линейных напряжения исчезли в момент появления тока КЗ, а третье линейное напряжение и ток КЗ исчезли в момент окончания отсчета времени, то делают вывод об отказе отключения ГВ и отключении СВ при двухфазном КЗ. А если в момент появления тока КЗ исчезли все линейные напряжения, а в момент окончания отсчета времени исчез и ток КЗ, то делают вывод об отказе отключения ГВ и отключении СВ при трехфазном КЗ.
Суть способа поясняется рисунками, где:
на рис.1 — представлена структурная схема, содержащая элементы для реализации способа;
на рис.2 — диаграммы выходных сигналов элементов, показанных на рис.1 при устойчивом КЗ в точке 4.
|
Рис.1. Упрощенная схема двухтрансформаторной подстанции и структурная схема способа контроля: 2 и 10 — выключатели на низкой стороне трансформаторов 1 и 11; 3 и 8 — головные выключатели; 5 и 7 — секционирующие выключатели; 6 — выключатель с устройством АВР; 9 — секционный выключатель; 4 — точка короткого замыкания
Рис.2. Диаграммы выходных сигналов элементов: структурной схемы: t1 — момент времени возникновения устойчивого КЗ в точке 4, t2 — момент окончания времени выдержки отключения СВ 9
Способ осуществляется следующим образом.
В нормальном режиме работы кольцевой сети выключатели 2, 3, 5, 7, 8 и 10 включены, а выключатели 6 и 9 отключены. При работе кольцевой сети в режиме подстанционного резервирования включатели 3, 5, 7, 8, 9 и 10 включены, а выключатели 2 и 6 отключены. При этом на выходе ДТКЗ 12 сигнала нет, поэтому схема находится в режиме контроля.
При устойчивом КЗ, например в точке 4, на выходе ДТКЗ 12 появится сигнал (рис.2, диагр.23, момент времени t1) который поступит на вход элемента ПАМЯТЬ 13. Этот сигнал запомнится им (рис.2, диагр.24) и поступит на вход элемента ЗАДЕРЖКА 14. С выхода этого элемента сигнал появится через время, равное времени выдержки включения СВ 9. По истечении этого времени (рис.2, диагр.25, момент времени t2) сигнал поступит на вход элемента ОДНОВИБРАТОР 15. Он произведет одно колебание (рис.2, диагр.26) и своим сигналом «сбросит» память с элемента 13 (рис 2, диагр.24) и поступит на первый вход элемента И 19. В это момент времени (t2 см. рис.2) СВ 9 отключится и отключит ток КЗ, поэтому существовавший до этого сигнал на первом выходе ДН 17, при устойчивом двухфазном КЗ в точке 4, исчезнет (рис.2, диагр.28а, момент времени t2). А если в точке 4 будет устойчивое трехфазное КЗ, то сигнал со второго выхода ДН 17 исчезнет в момент времени t1 (рис.2, диагр.28б). Отсутствие сигнала на первом выходе ДН 17 при двухфазном КЗ приведет к появлению выходного сигнала на элементе НЕ 18 (рис.2, диагр.29). Этот сигнал поступит на третий вход элемента И 18. Отключение тока КЗ приведет также к исчезновению выходного сигнала с ДТКЗ 12 (рис.2, диагр.23) и появлению при этом сигнала на выходе элемента НЕ 16 (рис.2, диагр.27, момент времени t2), который поступит на второй вход элемента И 19 на второй вход элемента И 21. Элемент И 19 сработает (рис.2, диагр.30) и его сигнал поступит в РУ 22 и там появиться информация о том, что произошел отказ отключения ГВ 3 и отключение СВ 9 при двухфазном КЗ. При трехфазном КЗ в точке 4 на элемент И 21 входные сигналы поступят с элементов ОДНОВИБРАТОР 15, НЕ 16 и НЕ 20 (рис.2, диагр.26, 27 и 31 соответственно) и он сработает в момент времени t2 и его выходной сигнал (рис.2, диагр.32) поступив в РУ 22 обеспечит появление нем информации об отказе отключения ГВ 3 и отключении СВ 9 при трехфазном КЗ.
Таким образом, при реализации и использовании разработанной структурной схемы можно своевременно получать информацию об отказе отключения головного и отключении секционного выключателей при работе кольцевой сети в режиме подстанционного резервирования с определением вида короткого замыкания. Это позволит принять правильные решения по устранению возникшей неисправности и сократить время недоотпуска электрической энергии.
Литература:
1. Патент РФ № 2504062, опубл. 10.09.2014, бюл.№ 25.
