RU2371826C1 - Method of controllig sectionalising circuit breaker operation with faulty automatic load transfer switch - Google Patents

Abstract

FIELD: electrical engineering.

SUBSTANCE: in compliance with proposed method, given short-circuit current upsurge and timing the interval equal to ALT station delay interval, plus ALT switch protection actuation time, short-circuit current upsurge at standby power supply buses is expected. If the latter event is revealed, sectionalising circuit breaker protection operation time is counted down. If the end of counting down the sectionalising circuit breaker protection operation time coincides with cutting off of short-circuit current upsurge at standby power supply busses, then sectionalising circuit breaker is taken to be cut off with faulty switch of ALT station changed over to stable short-circuit condition in circular circuit.

EFFECT: expanded performances.

2 dwg

Description

Изобретение относится к автоматике электрических сетей и предназначено для контроля отключения секционирующего выключателя при отказе отключения выключателя пункта автоматического включения резерва (АВР), включившегося на устойчивое короткое замыкание (к.з.) в кольцевой сети, питающейся от разных шин двухтрансформаторной подстанции, причем пункт АВР не снабжен устройством запрета его включения на к.з.The invention relates to the automation of electrical networks and is intended to control the shutdown of the sectionalizing circuit breaker in case of failure to turn off the circuit breaker of the automatic transfer switch (ATS) point, which is switched on for a stable short circuit (short circuit) in a ring network powered by different buses of a two-transformer substation, and the ATS point not equipped with a device to prohibit its inclusion on the short circuit

Известен способ контроля отказа отключения пункта автоматического включения резерва при включении его выключателя на устойчивое короткое замыкание в кольцевой сети, питающейся от шин двухтрансформаторной подстанции, заключающийся в фиксации бросков токов к.з. и в измерении времени между ними. На шинах трансформатора основного источника питания с момента появления броска тока к.з. отсчитывают время, равное времени выдержки срабатывания сетевого пункта АВР плюс время срабатывания защиты его выключателя. При этом контролируют появление броска тока к.з на шинах резервного источника питания. И если после включения выключателя пункта АВР он появляется, а в момент окончания отсчета суммарного времени не происходит отключение броска тока к.з., то устанавливают факт отказа отключения пункта АВР при включении его выключателя на устойчивое к.з. в кольцевой сети [патент РФ №2304339, кл. Н02J 13/00, 2007 г.].There is a method of monitoring the failure of disconnecting the point of automatic inclusion of the reserve when you turn on the switch for a stable short circuit in the ring network, powered by the buses of a two-transformer substation, which consists in fixing the surges of short-circuit currents and in measuring the time between them. On the tires of the transformer of the main power source from the moment of inrush current short circuit count the time equal to the response time of the operation of the network item ATS plus the response time of the protection of its switch. At the same time, the appearance of a short-circuit current surge on the tires of the backup power supply is controlled. And if, after turning on the switch of the ABP point, it appears, and at the end of the countdown of the total time, the inrush of the short-circuit current does not turn off, then the fact of failure to turn off the point of the ATS when the circuit breaker is turned on to the stable short-circuit is established. in the ring network [RF patent No. 2304339, class. H02J 13/00, 2007].

Недостатком известного способа является невозможность осуществления с его помощью контроля отключения секционирующего выключателя при отказе отключения выключателя пункта АВР, включившегося на устойчивое к.з. в кольцевой сети.A disadvantage of the known method is the impossibility of using it to control the tripping of the sectionalizing circuit breaker in case of failure to turn off the circuit breaker of the ABP point, which is switched on to a stable short circuit in the ring network.

Задачей предлагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей способа путем получения информации об отключения секционирующего выключателя при отказе отключения выключателя пункта АВР, включившегося на устойчивое к.з. в кольцевой сети, питающейся от разных шин двухтрансформаторной подстанции.The objective of the invention is to expand the functionality of the method by obtaining information about the tripping of the sectionalizing circuit breaker in case of failure to open the circuit breaker of the ABP point, which is switched on to a stable short circuit in a ring network powered by different buses of a two-transformer substation.

Согласно предлагаемому способу при фиксации броска тока к.з. на шинах трансформатора основного источника питания и отсчета интервала времени, равного времени выдержки срабатывания сетевого пункта АВР плюс время срабатывания защиты его выключателя, ожидают появления броска тока к.з. на шинах резервного источника питания. При его фиксировании начинают отсчет времени срабатывания защиты секционирующего выключателя. И если момент окончания отсчета времени срабатывания защиты секционирующего выключателя совпадает с моментом отключения броска тока к.з. на шинах резервного источника питания, то устанавливают факт отключения секционирующего выключателя при отказе отключения выключателя пункта АВР, включившегося на устойчивое к.з. в кольцевой сети.According to the proposed method, when fixing the inrush short circuit on the tires of the transformer of the main power source and the countdown of the time interval equal to the response time of the operation of the ABP network point plus the response time of the protection of its circuit breaker, an inrush current is expected to occur. on the tires of the backup power source. When it is fixed, the response time of the protection of the sectioning switch starts. And if the end time of the operation time of the protection of the sectioning switch coincides with the moment of disconnection of the inrush short-circuit on the tires of the backup power source, then establish the fact of tripping the sectioning switch in case of failure to disconnect the switch of the ATS point, which is switched on to a stable short circuit in the ring network.

Суть предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где:The essence of the invention is illustrated by drawings, where:

на фиг.1 представлена структурная схема, содержащая элементы для реализации способа;figure 1 presents a structural diagram containing elements for implementing the method;

на фиг.2 - диаграммы сигналов на выходах элементов, показанных на фиг.1 при к.з. в точке 22 (см. фиг.1).figure 2 - diagrams of the signals at the outputs of the elements shown in figure 1 with short circuit at point 22 (see figure 1).

Схема (см. фиг.1) содержит: секционирующий выключатель 1, трансформатор тока 2, датчик тока короткого замыкания (ДТКЗ) 3, элемент ПАМЯТЬ 4, элемент ЗАДЕРЖКА 5, трансформатор тока 6, ДТКЗ 7, элемент И 8, элемент ПАМЯТЬ 9, элемент ЗАДЕРЖКА 10, элемент НЕ 11, элемент И 12, одновибратор 13, регистрирующее устройство 14, силовой трансформатор основного питания 15, силовой трансформатор резервного питания 16, подстанционный секционирующий выключатель 17, головной выключатель линии основного источника питания 18, головной выключатель линии резервного источника питания 19, секционирующий выключатель линии основного источника питания 20, выключатель пункта АВР21, точка к.з.22.The circuit (see Fig. 1) contains: a sectional switch 1, a current transformer 2, a short-circuit current sensor (DTKZ) 3, a MEMORY element 4, a DELAY element 5, a current transformer 6, a DTKZ 7, an AND element 8, a MEMORY element 9, DELAY element 10, element NOT 11, element 12, one-shot 13, recording device 14, power transformer of the main power supply 15, power transformer of the backup power supply 16, substation sectionalization switch 17, head switch of the main power supply line 18, head switch of the backup power supply line 19, the sectionalizing switch of the line of the main power supply 20, the switch of the station ABP21, point short-circuit 22.

Диаграммы сигналов на выходах элементов, показанных на фиг.1 при к.з. в точке 22 (см. фиг.1), имеют вид (см. фиг.2): 23 - на выходе элемента 2; 24 - на выходе элемента 3; 25 - на выходе элемента 4; 26 - на выходе элемента 5; 27 - на выходе элемента 6; 28 - на выходе элемента 7; 29 - на выходе элемента 8; 30 - на выходе элемента 9; 31 - на выходе элемента 10; 32 - на выходе элемента 11; 33 - на выходе элемента 12; 34 - на выходе элемента 13; 35 - наличие информации в элементе 14.Diagrams of the signals at the outputs of the elements shown in figure 1 at short circuit at point 22 (see figure 1), have the form (see figure 2): 23 - at the output of element 2; 24 - at the output of element 3; 25 - at the output of element 4; 26 - at the output of element 5; 27 - at the output of element 6; 28 - at the output of element 7; 29 - at the output of element 8; 30 - at the output of element 9; 31 - at the output of element 10; 32 - at the output of element 11; 33 - at the output of element 12; 34 - at the output of element 13; 35 - the availability of information in element 14.

Способ осуществляется следующим образом. В нормальном режиме секционирующий выключатель 1 включен, а выключатель пункта АВР 21 отключен. На выходах трансформаторов тока 2 и 6 есть некоторая величина выходных сигналов (фиг.2, диаграммы 23, 27), обусловленная рабочими токами, но недостаточная для срабатывания ДТКЗ 3 и 7, поэтому присутствие выходного сигнала с элемента НЕ 11 на одном из входов элемента схемы И 12 недостаточно для срабатывания. Схема не запускается.The method is as follows. In normal mode, the partition switch 1 is turned on, and the switch of the ABP 21 item is turned off. At the outputs of current transformers 2 and 6 there is a certain value of the output signals (Fig. 2, diagrams 23, 27), due to operating currents, but insufficient for tripping of DTKZ 3 and 7, therefore, the presence of the output signal from the HE 11 element at one of the inputs of the circuit element And 12 is not enough to trigger. The circuit does not start.

При к.з. в точке 22 (см. фиг.1) величина выходного сигнала трансформатора тока 2 (фиг.2, диаграмма 23) достаточна для срабатывания ДТКЗ 3, поэтому на его выходе появляется сигнал (фиг.2, диаграмма 24). Сигнал запоминается элементом ПАМЯТЬ 4 (фиг.2, диаграмма 25) и поступает на вход элемента ЗАДЕРЖКА 5, с выхода которого сигнал появится через интервал времени, равный времени выдержки срабатывания сетевого пункта АВР плюс время срабатывания защиты его выключателя (фиг.2, диаграмма 26). Этот сигнал поступит на первый вход элемента И 8. По истечении выдержки времени включения пункта АВР его выключатель 21 включится (см. фиг.1), причем включится на устойчивое к.з. Поэтому после включения должно произойти его отключение через время срабатывания его защиты. Однако это может не произойти по причине какой-либо неисправности пункта АВР, и ток к.з. должен будет отключить секционирующий выключатель. При этом на выходе трансформатора тока 6 (фиг.2, диаграмма 27) будет сигнал, достаточный для срабатывания ДТКЗ 7. На его выходе появляется сигнал (фиг.2, диаграмма 28), поступающий на второй вход элемента И 8 и на вход элемента НЕ 11 (см. фиг.1). На выходе элемента НЕ 11 сигнал исчезнет (фиг.2, диаграмма 32). Одновременное наличие двух входных сигналов на И 8 с элементов ЗАДЕРЖКА 5 и ДТКЗ 7 приведет к появлению его выходного сигнала (фиг.2, диаграмма 29), который поступит на вход элемента ПАМЯТЬ 9. Сигнал запоминается элементом ПАМЯТЬ 9 (фиг.2, диаграмма 30) и поступает на вход элемента ЗАДЕРЖКА 10, с выхода которого сигнал появится через время, равное времени срабатывания защиты секционирующего выключателя 1 (фиг.2, диаграмма 31), и поступит на первый вход элемента И 12. Если в этот же момент под действием максимальнотоковой защиты контролируемый секционирующий выключатель 1 (см. фиг.1) отключит ток к.з., то с ДТКЗ 7 исчезнет выходной сигнал (см. фиг.2, диаграмма 28). При этом появится выходной сигнал с элемента НЕ 11 (фиг.2, диаграмма 32), который поступит на второй вход элемента И 12. Наличие двух входных сигналов на входе элемента И 12 приводит к появлению его выходного сигнала (фиг.2, диаграмма 33), который поступит на вход одновибратора 13. Этот элемент выдаст однократный импульс (фиг.2, диаграмма 34), который поступит на вход регистрирующего устройства 14 и "сбросит" элементы ПАМЯТЬ 4 и 9. Схема вернется в состояние ожидания. При этом в РУ 14 появится информация о том, что произошло отключение секционирующего выключателя при отказе отключения выключателя пункта АВР, включившегося на устойчивое к.з. в кольцевой сети.When short at point 22 (see FIG. 1), the value of the output signal of current transformer 2 (FIG. 2, diagram 23) is sufficient for tripping of DTKZ 3, therefore a signal appears at its output (FIG. 2, diagram 24). The signal is memorized by the element MEMORY 4 (figure 2, diagram 25) and is fed to the input of the element DELAY 5, from the output of which the signal appears after a time interval equal to the exposure time of the operation of the network item ABP plus the response time of the protection of its switch (figure 2, figure 26 ) This signal will go to the first input of element And 8. After the lag time of the inclusion of the point ATS, its switch 21 will turn on (see figure 1), and will turn on at a stable short circuit. Therefore, after switching on, it should be turned off after the time of operation of its protection. However, this may not occur due to any malfunction of the ATS item, and the short circuit current should disconnect the sectional switch. At the same time, at the output of current transformer 6 (FIG. 2, diagram 27) there will be a signal sufficient for tripping of DTKZ 7. At its output, a signal appears (FIG. 2, diagram 28) coming to the second input of AND element 8 and to the input of the element NOT 11 (see figure 1). At the output of the element NOT 11, the signal will disappear (figure 2, diagram 32). The simultaneous presence of two input signals on AND 8 from the DELAY 5 and DTKZ elements 7 will lead to the appearance of its output signal (Fig. 2, diagram 29), which will be received at the input of the MEMORY element 9. The signal is stored by the MEMORY element 9 (Fig. 2, diagram 30 ) and arrives at the input of the element DELAY 10, from the output of which the signal appears after a time equal to the response time of the protection of the sectioning switch 1 (Fig. 2, diagram 31), and arrives at the first input of the element And 12. If at the same moment under the influence of the maximum current protection controlled by the sectioner If the switch 1 (see Fig. 1) disconnects the short-circuit current, then the output signal disappears from DTKZ 7 (see Fig. 2, diagram 28). In this case, the output signal from the element 11 (figure 2, diagram 32) will appear, which will go to the second input of the element And 12. The presence of two input signals at the input of the element And 12 leads to the appearance of its output signal (figure 2, diagram 33) , which will go to the input of the single-shot 13. This element will give a single pulse (Fig. 2, diagram 34), which will go to the input of the recording device 14 and "reset" the MEMORY elements 4 and 9. The circuit will return to the standby state. At the same time, information will appear in RU 14 that a sectioning circuit breaker has tripped when the circuit breaker of the ATS item failed to turn on at a stable short circuit. in the ring network.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать своевременную информацию об отключении секционирующего выключателя при отказе отключения выключателя пункта автоматического включения резерва, включившегося на устойчивое короткое замыкание в кольцевой сети, питающейся от разных шин двухтрансформаторной подстанции. Это приведет к повышению надежности электроснабжения потребителей за счет принятия на основе полученной информации оперативным персоналом необходимых решений.Thus, the proposed method allows to obtain timely information about the disconnection of the sectioning switch in case of failure to turn off the circuit breaker of the automatic transfer switch point, which turned on a stable short circuit in the ring network, powered by different buses of the two-transformer substation. This will lead to an increase in the reliability of power supply to consumers through the adoption of necessary decisions based on the information received by operational personnel.

Claims (1)

Способ контроля отключения секционирующего выключателя при отказе отключения выключателя пункта автоматического включения резерва (АВР), включившегося на устойчивое короткое замыкание (к.з.) в кольцевой сети, питающейся от шин двухтрансформаторной подстанции, заключающийся в фиксации бросков тока к.з. и в измерении времени между ними, отличающийся тем, что при фиксации броска тока к.з. на шинах трансформатора основного источника питания и отсчета интервала времени, равного времени выдержки срабатывания сетевого пункта АВР плюс время срабатывания защиты его выключателя, ожидают появление броска тока к.з. на шинах резервного источника питания и при его фиксировании начинают отсчет времени срабатывания защиты секционирующего выключателя и, если момент окончания отсчета времени срабатывания защиты секционирующего выключателя совпадает с моментом отключения броска тока к.з. на шинах резервного источника питания, то устанавливают факт отключения секционирующего выключателя при отказе отключения выключателя пункта автоматического включения резерва, включившегося на устойчивое короткое замыкание в кольцевой сети. A method of controlling the disconnection of a sectionalizing circuit breaker in the event of a failure to open a circuit breaker of an automatic transfer switch (ATS) point, which is switched on for a stable short circuit (short circuit) in a ring network powered by two-transformer substation buses, which consists in fixing a short circuit inrush current and in measuring the time between them, characterized in that when fixing the inrush short-circuit on the tires of the transformer of the main power source and the countdown of the time interval equal to the response time of the operation of the ABP network point plus the response time of the protection of its circuit breaker, an inrush current is expected to occur. on the tires of the backup power source and when it is fixed, the trip time of the protection of the sectioning switch is started and if the end of the trip time of the protection of the sectioning switch coincides with the moment of the inrush trip on the tires of the backup power supply, it is established that the sectioning switch is turned off if the switch of the automatic transfer switch is turned off, which is switched on for a stable short circuit in the ring network.

Images