RU2503108C1 - Method to monitor disconnection and failure of automatic reclosing of head circuit breaker on line supplying transformer substation, under unstable short circuit - Google Patents

Abstract

FIELD: electricity.

SUBSTANCE: invention is designed to monitor disconnection and failure of automatic reclosing (ARC) of a head circuit breaker (HCB) of a line supplying a transformer substation, under an unstable short circuit (SC). From the moment of voltage loss on a transformer the HCB ARC delay time count is started, and a probing pulse is sent into a line, time is measured, during which it will reach the reflection point, the distance to this point is calculated and compared with the distance to the HCB, and if the calculated distance is equal to the distance to the HCB, the conclusion is made on its disconnection, upon completion of time count and absence of voltage on the transformer a probing pulse is again sent into the line, the time is measured, during which it will get to the reflection point, the distance is calculated to this point and compared to the distance to the HCB, and if again the calculated distance is equal to the distance to the HCB, then the conclusion is made on the failure of the HCB ARC in the line that supplies to the transformer substation. Therefore the proposed method makes it possible to get information on disconnection and failure of the HCB ARC on the line supplying to the transformer substation, under an unstable short circuit.

EFFECT: expansion of functional capabilities by means of information production on disconnection and failure of an HCB ARC in a line supplying to a transformer substation, under an unstable short circuit.

2 dwg

Description

Изобретение относится к автоматике электрических сетей и предназначено для контроля отключения и отказа автоматического повторного включения (АПВ) головного выключателя (ГВ) линии, питающей трансформаторную подстанцию, при неустойчивом коротком замыкании (КЗ).The invention relates to the automation of electrical networks and is intended to control the shutdown and failure of the automatic reconnection (AR) of the head switch (GV) of the line supplying the transformer substation, with an unstable short circuit (short circuit).

Известен способ контроля отключения и отказа АПВ секционирующего выключателя в линии кольцевой сети, заключающийся в том, что с момента появления первого броска тока КЗ на шинах трансформатора, питающего линию, начинают отсчет времени, равного времени срабатывания защиты секционирующего выключателя, при этом контролируют момент отключения первого броска тока КЗ, и если момент окончания отсчета времени совпадает с моментом отключения первого броска тока КЗ, то устанавливают факт отключения секционирующего выключателя, при этом с момента отключения первого броска тока КЗ начинают отсчет времени выдержки АПВ, при этом контролируют появление второго броска тока значением больше нормального рабочего, но меньше тока КЗ или равного току КЗ и если в момент окончания отсчета времени выдержки АПВ отсутствует бросок тока значением больше нормального рабочего, но меньше тока КЗ или равный току КЗ, то после этого устанавливают факт отключения и отказа АПВ секционирующего выключателя, установленного в линии кольцевой сети [патент РФ №2337454. кл. H02J 13/00, опубл. 27.10.2008, бюл. №30].There is a method of monitoring the tripping and failure of automatic reclosure of a sectionalizing circuit breaker in a ring network line, which consists in the fact that from the moment of the appearance of the first inrush short-circuit current on the buses of a transformer supplying a line, the time equal to the response time of the protection of the sectioning circuit breaker is started, while the moment of first short-circuit current inrush, and if the time at the end of the countdown coincides with the moment of disconnection of the first short-circuit current inrush, then the fact of switching off the sectioning switch is established, while and shutdowns of the first inrush current short circuit start the countdown of the autoreclose time, while the second inrush current is controlled by a value greater than the normal operating current, but less than the short-circuit current or equal to the short-circuit current, and if there is no inrush current greater than the normal operating time at the end of the countdown of the reclosure time, but less short circuit current or equal to the short circuit current, then establish the fact of the trip and failure of the automatic reclosure of the sectioning switch installed in the line of the ring network [RF patent No. 2337454. class H02J 13/00, publ. 10/27/2008, bull. No. 30].

Недостатком известного способа является невозможность осуществления с его помощью контроля отключения и отказа автоматического повторного включения головного выключателя линии, питающей трансформаторную подстанцию, при неустойчивом КЗ.The disadvantage of this method is the impossibility of using it to control the shutdown and failure of the automatic re-inclusion of the head switch of the line supplying the transformer substation, with unstable short circuit.

Задачей предлагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей способа путем получения информации об отключении и отказе автоматического повторного включения головного выключателя линии, питающей трансформаторную подстанцию, при неустойчивом КЗ.The objective of the invention is to expand the functionality of the method by obtaining information about the disconnection and refusal to automatically turn on the head switch of the line supplying the transformer substation, with unstable short circuit.

Согласно предлагаемому способу с момента исчезновения напряжения на трансформаторе начинают отсчет времени выдержки АПВ ГВ и в линию посылают зондирующий импульс, измеряют время, за которое он дойдет до точки отражения, вычисляют расстояние до этой точки и сравнивают его с расстоянием до ГВ и, если вычисленное расстояние равно расстоянию до ГВ, то делают вывод о его отключении, после окончания отсчета времени и отсутствии напряжения на трансформаторе в линию снова посылают зондирующий импульс, измеряют время, за которое он дойдет до точки отражения, вычисляют расстояние до этой точки и сравнивают его с расстоянием до ГВ и, если снова вычисленное расстояние равно расстоянию до ГВ, то делают вывод об отказе АПВ ГВ линии, питающий трансформаторную подстанцию.According to the proposed method, from the moment the voltage on the transformer disappears, the exposure time of the automatic recirculation arrester starts and a probe pulse is sent to the line, the time it takes for it to reach the reflection point is measured, the distance to this point is calculated and compared with the distance to the mains and, if the calculated distance equal to the distance to the hot water, then make a conclusion about its shutdown, after the end of the countdown and the absence of voltage on the transformer, a probe pulse is sent to the line again, the time it takes to reach the point is measured and reflections, calculate the distance to this point and compare it with the distance to the hot water and, if again the calculated distance is equal to the distance to the hot water, then make a conclusion about the automatic reclosure of the hot water supply line supplying the transformer substation.

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 отключении и отказе АПВ головного выключателя 1 при КЗ в точке 2 (см. фиг.1).figure 2 - diagrams of the signals at the outputs of the elements shown in figure 1, when the reclosure and failure of the automatic reclosure of the head switch 1 when short circuit at point 2 (see figure 1).

Схема (см. фиг.1) содержит: головной выключатель 1, точку КЗ 2, трансформатор силовой 3, вводной выключатель шин подстанции 4, отходящие от шин линии 5,6,7,8, датчик напряжения (ДН) 9, элемент НЕ 10, блок обработки информации (БОИ) 11, генератор зондирующих импульсов (ГЗИ) 12, приемник зондирующих импульсов (ПЗИ) 13, элементы: ПАМЯТЬ 14, ЗАПРЕТ 15, ПАМЯТЬ 16, ЗАДЕРКА 17, ОДНОВИБРАТОР 18, И 19, регистрирующие устройство (РУ) 20.The circuit (see Fig. 1) contains: a head switch 1, a short circuit point 2, a power transformer 3, an input switch for the substation 4 buses, departing from the bus lines 5,6,7,8, a voltage sensor (DN) 9, an element NOT 10 , information processing unit (BOI) 11, probe pulse generator (GDI) 12, probe pulse generator (PZI) 13, elements: MEMORY 14, BAN 15, MEMORY 16, BATTERY 17, SINGLE VIBRATOR 18, AND 19, registering device (RU) twenty.

Диаграммы сигналов на выходах элементов, показаны на фиг.1, при КЗ в точке 2, имеют вид (см. фиг.2): 21 - на выходе элемента 9, 22 - на выходе элемента 10, 23 - на выходе элемента 11, 24 - на выходе элемента 12, 25 - на выходе элемента 13, 26 - на выходе элемента 14, 27 - на выходе элемента 15, 28 - на выходе элемента 16, 29 - на выходе элемента 17, 30 - на выходе элемента 18, 31 - на выходе элемента 19, 32 - в РУ 20.The signal diagrams at the outputs of the elements are shown in figure 1, with a short circuit at point 2, have the form (see figure 2): 21 - at the output of element 9, 22 - at the output of element 10, 23 - at the output of element 11, 24 - at the output of element 12, 25 - at the output of element 13, 26 - at the output of element 14, 27 - at the output of element 15, 28 - at the output of element 16, 29 - at the output of element 17, 30 - at the output of element 18, 31 - at the output of element 19, 32 - in RU 20.

На фиг.2 также показаны: t) - момент времени отключения ГВ 1, t₂ - момент окончания времени выдержки АПВ ГВ 1.Figure 2 also shows: t) is the instant of shutdown of the hot water supply 1, t ₂ is the end time of the exposure time of the reclosure of hot water 1.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

В нормальном режиме работы сети на выходе ДН 9 есть сигнал (фиг.2 диагр. 21), поэтому на выходе элемента НЕ 10 сигнала нет (фиг.2 диагр. 22) и схема находится в режиме контроля.In the normal mode of operation of the network at the output of DN 9 there is a signal (Fig. 2, Diagram 21), therefore, there is no signal at the output of the element NOT 10 (Fig. 2, Diagram 22) and the circuit is in control mode.

При КЗ в точке 2 (см. фиг.1) и последующим за этим отключением ГВ 1 выходной сигнал ДН 9 исчезнет (фиг.2 диагр. 21, момент времени t₁) при этом на выходе элемента НЕ 10 появится сигнал (фиг.2 диагр. 22). Этот сигнал поступит в БОИ 11 и с его выхода в ГЗИ 12 пойдет сигнал (фиг.2, диагр. 23) который обеспечит посылку зондирующего импульса в линию (фаг.2, диагр. 24). Этот импульс дойдя до точки отражения вернется обратно и поступит в ПЗИ 13, а с его выхода (фиг.2, диагр. 25) поступит в БОИ 11. Этот элемент определит время прохождения импульса до точки отражения, вычислит расстояние до точки отражейия и сравнит его с расстоянием до ГВ 1 и, если вычисленное расстояние будет больше, чем расстояние до ГВ 1, то с выхода БОИ 11 в РУ 20 пойдет сигнал (фиг.2, диагр. 23), который обеспечит появление в нем информации об отключении ГВ 1. Сигнал с элемента НЕ 10 также поступит на элемент ЗАПРЕТ 15 и с его выхода (фиг.2, диагр. 27) на элемент ПАМЯТЬ 16, запомнится им (фиг.2, диагр. 28) и поступит на вход элемента ЗАДЕРЖКА 17. С выхода этого элемента сигнал появится через время выдержки АПВ ГВ 1 и поступит (фиг.2, диагр. 29) на вход элемента ОДНОВИБРАТОР 18. Он произведет одно колебание (фиг.2, диагр. 30) и своим сигналом «сбросит» память с элемента 16 (фиг.2, диагр. 28), поступит на вход элемента ПАМЯТЬ 14, запомнится им (фиг.2, диагр. 26), поступит на запрещающий вход элемента ЗАПРЕТ 15 и предотвратит повторное поступление сигнала на элемент ПАМЯТЬ 16. «Сброс» памяти с элемента 14 и «снятие» запрета с элемента 15 произойдет после появления напряжение на трансформаторе 3. Также сигнал с элемента 18 поступит на первый вход элемента И 19. В момент окончания времени выдержки АВП ГВ 1 он должен включится, однако по какой - либо причине это не произойдет и напряжение на трансформаторе не появится, поэтому на выходе элемента НЕ 10 будет существовать сигнал (фиг.2, диаг.22, момент времени t₂), который будет присутствовать на втором входе элемента И 19. Он сработает и его выходной сигнал (фиг.2, диагр. 31) поступит в БОИ 11. При этом с выхода этого элемента (фиг.2, диагр. 23, момент времени t₂) в ГЗИ 12 пойдет сигнал, который обеспечит посылку зондирующего импульса в линию (фиг.2, диагр. 24). Этот импульс дойдя до точки отражения. вернется обратно и поступит в ПЗИ 13, а его выхода (фиг.2, диагр. 25) поступит в БОИ 11. Этот элемент определит время происхождения зондирующим импульсом расстояния до точки отражения, вычислит расстояние до этой точки и сравнит его с расстоянием до ГВ 1. И, если вычисленное расстояние будет снова равно расстоянию до ГВ 1 то с выхода БОИ 11 пойдет сигнал (фиг.2, диагр. 23), который поступит в РУ 20 и там появится информация (фиг.2, диагр. 32) об отказе АПВ ГВ 1.When short circuit at point 2 (see Fig. 1) and subsequent shutdown of the hot water 1, the output signal ДН 9 will disappear (Fig. 2, diagram 21, time t ₁ ), and at the output of the element NOT 10 a signal will appear (Fig. 2 Fig. 22). This signal will go to BOI 11 and from its output to GZI 12 a signal will go (Fig. 2, Diagram 23) which will send a probe pulse to the line (Fig. 2, Diagram 24). Having reached the reflection point, this pulse will return back and go to the FDI 13, and from its output (Fig. 2, Diagram 25) it will arrive in the BOI 11. This element will determine the pulse transit time to the reflection point, calculate the distance to the reflection point and compare it with a distance to GW 1 and, if the calculated distance is greater than the distance to GW 1, then a signal will be sent from the output of BOI 11 to RU 20 (Fig. 2, Diagram 23), which will provide information about the shutdown of GW 1 in it. The signal from the element NOT 10 will also go to the element BAN 15 and from its output (figure 2, Fig. 27) to the element MEMORY 16, it will be remembered by him (Fig. 2, Diagram 28) and will be received at the input of the DELAY element 17. From the output of this element, the signal will appear after the automatic recirculation shutter speed GV 1 and will be received (Fig. 2, Diagram 29) at the input of the SINGLE-VIBRATOR 18 element He will make one oscillation (Fig. 2, Diagram 30) and with his signal he will "discard" the memory from element 16 (Fig. 2, Diagram 28), go to the input of the MEMORY element 14, he will remember (Fig. 2, Diagram. 26), will go to the inhibitory input of the element BAN 15 and will prevent the signal from re-entering the element MEMORY 16. “Reset” the memory from element 14 and “remove” the ban from the element This 15 will happen after the voltage appears on the transformer 3. Also, the signal from the element 18 will go to the first input of the And 19. At the end of the exposure time of the WUA GV 1 it should turn on, but for some reason this will not happen and the voltage on the transformer will not appear therefore, at the output of the element NOT 10 there will be a signal (figure 2, diag.22, time t ₂ ), which will be present at the second input of the element And 19. It will work and its output signal (figure 2, diag. 31) will go to BOI 11. At the same time, from the output of this element (FIG. 2, FIG. 23, time t ₂ ), a signal will go to the GZI 12, which will ensure the sending of the probe pulse to the line (FIG. 2, FIG. 24). This momentum has reached the point of reflection. will return back and go to FDI 13, and its output (Fig. 2, Diagram 25) will go to BOI 11. This element will determine the time of origin of the distance to the reflection point by the probing pulse, calculate the distance to this point and compare it with the distance to GW 1 And, if the calculated distance is again equal to the distance to GW 1, then from the output of BOI 11 a signal will go (Fig. 2, Diagram 23), which will go to RU 20 and there will appear information (Fig. 2, Diagram 32) about the failure AR recapture 1.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать информацию об отключении и отказе АПВ головного выключателя линии, питающей трансформаторную подстанцию, при неустойчивом КЗ.Thus, the proposed method allows to obtain information about the shutdown and failure of the automatic reclosure of the head switch of the line supplying the transformer substation, with unstable short circuit.

Claims (1)

Способ контроля отключения и отказа автоматического повторного включения (АПВ) головного выключателя (ГВ) линии, питающей трансформаторную подстанцию, при неустойчивом коротком замыкании (КЗ), заключащийся в фиксации бросков тока короткого замыкания и в измерении времени между ними, отличающийся тем, что с момента исчезновения напряжения на трансформаторе начинают отсчет времени выдержки АПВ ГВ и в линию посылают зондирующий импульс, измеряют время, за которое он дойдет до точки отражения, вычисляют расстояние до этой точки и сравнивают его с расстоянием до ГВ, и если вычисленное расстояние равно расстоянию до ГВ, то делают вывод о его отключении, после окончания отсчета времени и отсутствии напряжения на трансформаторе в линию снова посылают зондирующий импульс, измеряют время, за которое он дойдет до точки отражения, вычисляют расстояние до этой точки и сравнивают его с расстоянием до ГВ, и если снова вычисленное расстояние равно расстоянию до ГВ, то делают вывод об отказе АПВ ГВ линии, питающий трансформаторную подстанцию. The method of monitoring the shutdown and failure of automatic restart (AR) of the head switch (GV) of the line supplying the transformer substation during unstable short circuit (short circuit), which consists in fixing the inrush currents of the short circuit and in measuring the time between them, characterized in that from the moment the disappearance of the voltage on the transformer begins the countdown of the exposure time of the automatic recirculation of HV and a probe pulse is sent to the line, the time it takes for it to reach the reflection point is measured, the distance to this point is calculated and compared it with the distance to the hot water, and if the calculated distance is equal to the distance to the hot water, then make a conclusion about its shutdown, after the time has ended and there is no voltage on the transformer, a probe pulse is sent to the line again, the time it takes to reach the reflection point is measured, and the distance to this point and compare it with the distance to the hot water supply, and if again the calculated distance is equal to the distance to the hot water supply, then it is concluded that the automatic reclosure of the hot water supply line supplying the transformer substation is denied.

Images