RU2503109C1 - Method to control failure of disconnection of head circuit breaker of line and disconnection of sectional circuit breaker of buses during operation of ring circuit in mode of substation redundancy - Google Patents

Abstract

FIELD: electricity.

SUBSTANCE: invention is designed to control failure of disconnection of a head circuit breaker (HCB) and disconnection of a sectional circuit breaker (SCB) of buses during operation of a ring network in the mode of substation redundancy. From the moment of short circuit current surge appearance in the line of the main source of power supply they count time equal to the time of SCB disconnection delay on the substation buses, and if upon the end of count of this time the voltage on the buses of the main source of supply and the short circuit current disappeared, a probing pulse is sent into the line at the side of the substation buses, and if it goes through the HCB of the line, the conclusion is made on the failure of disconnection of the line HCB and disconnection of the SCB of the substation buses. Therefore, if the proposed method is used, information may be received on the failure of the HCB disconnection on the line and disconnection of SCB of buses during operation of the ring network in the mode of substation redundancy.

EFFECT: expansion of functional capabilities of the method by collecting information on the failure of the HCB disconnection on the line and disconnection of SCB of buses during operation of the ring network in the mode of substation redundancy.

2 dwg

Description

Изобретение относится к автоматике электрических сетей и предназначено для контроля отказа отключения головного выключателя (ГВ) линии и отключения секционного выключателя (СВ) шин при работе кольцевой сети в режиме под станционного резервирования. Причем ГВ линии оборудован устройствами АПВ однократного действия.The invention relates to the automation of electrical networks and is intended to control the failure of disconnecting the head switch (GV) of the line and disconnecting the sectional switch (CB) of the buses during operation of the ring network in the mode of station redundancy. Moreover, the hot water line is equipped with single-action reclosure devices.

Известен способ контроля отказа отключения пункта автоматического включения резерва (АВР) при включении его выключателя на устойчивое КЗ в кольцевой сети, заключающийся в том, что с момента появления броска тока КЗ на шинах трансформатора основного источника питания отсчитывают время, равное времени выдержки срабатывания сетевого пункта АВР плюс время срабатывания защиты его выключателя. При этом контролируют появление броска тока КЗ на шинах резервного источника питания и, если после включения выключателя пункта АВР он появляется, а в момент окончания отсчета суммарного времени не происходит отключения броска тока КЗ, то устанавливают факт отказа отключения пункта АВР при включении его выключателя на устойчивое КЗ в кольцевой сети [патент RU №2304339, кл Н02J 13/00, опубликован 10.08.2007 бюл. №22].A known method of monitoring the failure of disconnecting the automatic reserve enable point (ATS) when its circuit breaker is switched on to a stable short circuit in the ring network is that from the moment of the appearance of a short circuit current surge on the transformer buses of the main power source, a time equal to the shutdown time of the operation of the ATS network point is counted plus the response time of the protection of its switch. At the same time, the occurrence of a fault inrush current on the tires of the backup power supply is controlled and if it appears after turning on the circuit breaker of the ATS point, and at the end of the countdown of the total time, the inrush of a short-circuit current does not occur, then the fact of failure to turn off the ATS point when its breaker is turned on is stable Short circuit in the ring network [patent RU No. 2304339, class Н02J 13/00, published on 08/10/2007 bull. No. 22].

Недостатком известного способа является невозможность с его помощью контроля отказа отключения ГВ линии и отключения СВ шин при работе кольцевой сети в режиме подстанционного резервирования.The disadvantage of this method is the impossibility of using it to control the failure of disconnecting the hot water line and disconnecting the CB buses when the ring network is in the substation backup mode.

Задачей предлагаемого изобретения является расширение функциональных возможностей способа путем получения информации об отказе отключения ГВ линии и отключении СВ шин при работе кольцевой сети в режиме подстанционного резервирования.The objective of the invention is to expand the functionality of the method by obtaining information about the failure of disconnecting the hot water line and disconnecting the CB buses during operation of the ring network in the substation backup mode.

Согласно предлагаемому способу с момента появления броска тока КЗ в линии основного источника питания отсчитывают время, равное времени выдержки отключения секционного выключателя СВ шин подстанции и, если после окончания отсчета этого времени напряжение на шинах основного источника питания и ток КЗ исчезли, то в линию со стороны шин подстанции посылают зондирующий импульс и, если он пройдет через ГВ линии, то делают вывод об отказе отключения ГВ линии и отключении СВ шин подстанции.According to the proposed method, from the moment of the appearance of the short-circuit current surge in the main power supply line, the time equal to the shutdown delay time of the sectional switch CB of the substation busbar is counted and, if after the end of this time, the voltage on the main power supply buses and the short-circuit current have disappeared, then to the line from the side the substation buses send a probe pulse and, if it passes through the GV line, they conclude that the GV line is turned off and the ST busbars are turned off.

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 фигуре 1 при устойчивом КЗ в точке 4 (см. фиг.1).figure 2 - diagrams of the signals at the outputs of the elements shown in figure 1 with a stable short circuit at point 4 (see figure 1).

Схема (см. фиг.1) содержит: трансформатор силовой основного источника питания 1, вводной выключатель шин подстанции основного источника питания 2, ГВ линии основного источника питания 3, точку КЗ 4, секционирующий выключатель линии основного источника питания 5, выключатель сетевого пункта АВР 6, секционирующий выключатель линии резервного источника питания 7, ГВ линии резервного источника питания 8, СВ шин подстанции 9, вводной выключатель шин резервного источника питания 10, трансформатор силовой резервного источника питания 11, датчик тока короткого замыкания (ДТКЗ) 12. Элементы: ПАМЯТЬ 13, ЗАДЕРЖКА 14, ОДНОВИБРАТОР 15, датчик напряжения (ДН) 16, НЕ 17, И 18, генератор зондирующих импульсов (ГЗИ) 19, приемник зондирующих импульсов (ПЗИ) 20, регистрирующие устройство (РУ) 21.The circuit (see Fig. 1) contains: a power transformer for the main power supply 1, an input bus switch for the substation of the main power supply 2, a main line power supply line 3, a short circuit point 4, a section switch for the main power supply line 5, an ABP 6 power switch , sectionalizing switch of the backup power supply line 7, GV of the backup power supply line 8, CB of substation 9 bus, input switch of the backup power supply bus 10, transformer of the power backup power supply 11, current sensor to short circuit (DTKZ) 12. Elements: MEMORY 13, DELAY 14, ONE-VIBRATOR 15, voltage sensor (DN) 16, NOT 17, AND 18, probe pulse generator (GZI) 19, probe pulse generator (PZI) 20, registering device ( RU) 21.

Диаграммы сигналов на выходах элементов, показанных на фигуре 1 при устойчивом КЗ в точке 4 (см. фиг.1) имеют вид (см. фиг.2): 22 - на выходе элемента 12, 23 - на выходе элемента 13, 24 - на выходе элемента 14, 25 - на выходе элемента 15, 26а - на выходе элемента 16 при двухфазном КЗ, 266 - на выходе элемента 16 при трехфазном КЗ, 27а - на выходе элемента 17 при двухфазном КЗ, 276 - на выходе элемента при трехфазном КЗ, 28 - на выходе элемента 18, 29 - на выходе элемента 19, 30- на выходе элемента 20, 31-вРУ21.The signal diagrams at the outputs of the elements shown in figure 1 with a stable short circuit at point 4 (see figure 1) have the form (see figure 2): 22 - at the output of element 12, 23 - at the output of element 13, 24 - at the output of element 14, 25 - at the output of element 15, 26a - at the output of element 16 with a two-phase short circuit, 266 - at the output of element 16 with a three-phase short circuit, 27a - at the output of element 17 with a two-phase short circuit, 276 - at the output of the element with a three-phase short circuit, 28 - at the output of element 18, 29 - at the output of element 19, 30- at the output of element 20, 31-vRU21.

На фиг.2 кроме диаграмм выходных сигналов элементов схемы также показаны: t₁ - момент времени возникновения устойчивого КЗ в точке 4, t₂ - момент времени отключения тока КЗ секционным выключателем 9.In Fig.2, in addition to the diagrams of the output signals of the circuit elements, t ₁ is also shown: t ₁ is the instant of occurrence of a stable fault at point 4, t ₂ is the instant of disconnection of the fault current by a section switch 9.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

В нормальном режиме работы кольцевой сети выключатели линий 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.In the normal mode of operation of the ring network, the line switches 2, 3, 5, 7, 8 and 10 are turned on, and the switches 6 and 9 are turned off. When the ring network is in the substation backup mode, the switches 3,5,7,8,9 and 10 are turned on, and the switches 2 and 6 are turned off. At the same time, there is no signal at the output of DTKZ 12, so the circuit is in control mode.

При устойчивом КЗ, например в точке 4, на выходе ДТКЗ 12 появится сигнал(фиг.2, диагр. 22, момент времени t₁) который поступит на вход элемента ПАМЯТЬ 13. Этот сигнал запомнится им (фиг.2, диагр. 23) и поступит на вход элемента задержка 14. С выхода этого элемента сигнал появится через время, равное времени выдержки отключения СВ 9. По истечении этого времени (фиг.2, диагр.24, момент времени t₂) сигнал поступит на вход элемента ОДНОВИБРАТОР 15. Он произведет одно колебание (фиг.2, диагр.25) и своим сигналом «сбросит» память с элемента 13 (фиг 2, диагр. 23) и поступит на первый вход элемента И 18. В это момент времени (t₂ см. фиг.2) СВ 9 отключится и существовавший до этого сигнал на входе ДН 16, при устойчивом двухфазном КЗ точке 4, исчезнет (фиг.2, диагр. 26 а). А если в точке 4 будет устойчивое трехфазное КЗ, то сигнал с ДН исчезнет в момент времени t₁ (фиг.2, диагр. 26 б). Отсутствие сигнала на выходе ДН 16 приведет к появлению выходного сигнала на элементе НЕ 17 (фиг.2, диагр. 27а при двухфазном КЗ, 27 6 при трехфазном КЗ). Этот сигнал поступит на второй вход элемента И 18. Он сработает (фиг.2, диагр.28) и его сигнал поступит в ГЗИ 19. Этот элемент пошлет зондирующий импульс (фиг.2, диагр 29) в линию основного источника питания со стороны шин подстанции и в связи с тем, что ГВ 3 не отключился, по какой - либо причине неисправности, то зондирующий импульс пройдет через ГВ 3 и поступит в ПЗИ 20 и с его выхода (фиг.2, диагр. 30) сигнал поступит в РУ 21, где появится информация (фиг 2, диагр. 31) об отказе отключения ГВ 3 и отключении СВ.With a stable short circuit, for example, at point 4, a signal will appear at the output of DTKZ 12 (Fig. 2, Diagram 22, time t ₁ ) which will go to the input of the MEMORY 13. This signal will be remembered by him (Fig. 2, Diagram 23) and the delay 14 will come to the input of the element. From the output of this element, the signal will appear after a time equal to the shutdown delay time of CB 9. After this time (Fig. 2, Diagram 24, time t ₂ ), the signal will be input to the ONE-DISPLAY element 15. He will make one oscillation (Fig. 2, Diagram 25) and with his signal he will "discard" the memory from element 13 (Fig. 2, Diagram 23) and will act a first input of AND gate 18. At this point in time (t _2, see FIG. 2) SW 9 is switched off and which existed before the input signal DN 16 with a stable two-phase short-circuit point 4 disappear (Figure 2 Diagram. 26 and ) And if at point 4 there will be a stable three-phase fault, then the signal from the DN will disappear at time t ₁ (Fig. 2, diag. 26 b). The absence of a signal at the output of DN 16 will lead to the appearance of an output signal on the element NOT 17 (Fig. 2, Diagram 27a with a two-phase short circuit, 27 6 with a three-phase short circuit). This signal will go to the second input of the And element 18. It will work (Fig. 2, Diagram 28) and its signal will go to the GZI 19. This element will send a probe pulse (Fig. 2, Diagram 29) to the main power supply line from the bus side substation and due to the fact that GW 3 did not turn off, for any reason of a malfunction, the probing pulse will pass through GW 3 and will enter PZI 20 and from its output (Fig. 2, Diagram 30) the signal will go to RU 21 , where information will appear (FIG. 2, Diagram 31) about the failure to turn off the hot water 3 and turn off the CB.

Таким образом, при использовании предлагаемого способа можно получать информацию об отказе отключения ГВ линии и отключении СВ шин при работе кольцевой сети в режиме подстанционного резервирования.Thus, when using the proposed method, it is possible to obtain information about the failure of disconnecting the hot water line and disconnecting the CB buses during operation of the ring network in the substation backup mode.

Claims (1)

Способ контроля отказа отключения головного выключателя (ГВ) и отключения секционного выключателя (СВ) при работе кольцевой сети в режиме подстанционного резервирования, заключающийся в фиксации тока короткого замыкания (КЗ) и в измерении времени между ними, отличающийся тем, что с момента появления броска тока КЗ в линии основного источника питания отсчитывают время, равное времени выдержки отключения СВ шин подстанции, и если после окончания отсчета этого времени выдержки срабатывания защиты ГВ линии напряжение на шинах основного источника питания и ток КЗ исчезли, то в линию со стороны шин подстанции посылают зондирующий импульс, и если он пройдет через ГВ линии, то делают вывод об отказе отключения этого выключателя и отключении СВ шин подстанции. The method of monitoring the failure of turning off the head switch (GV) and turning off the section switch (CB) when the ring network is in the substation backup mode, which consists in fixing the short circuit current (SC) and in measuring the time between them, characterized in that from the moment of the inrush Short circuit in the line of the main power source counts the time equal to the shutdown delay time of the CB of the substation bus, and if after the end of the countdown of the response time of the protection of the GV line, the voltage on the buses of the main source chnika power and short-circuit current disappeared, the line from the substation bus probe pulse is sent, and if it passes through HV line, then draw a conclusion on the refusal of the switch off and disconnect the substation bus CB.

Images