SU1065950A1 - Устройство пуска трехфазного автоматического повторного включени - Google Patents

Abstract

УСТРОЙСТВО ПУСКА ТРЕХФАЗНОГО АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОВТОРНОГО ВКЛЮЧЕНИЯ по несоответствию положени  ключа управлени  выключателем и выключател  линии электропередачи, обо рудованной на каждом из концов транс форматором тока, трансформатором нап р жени , дифференциально-фазной защи той, блоком резервной релейной защиты , быстродействующим реле тока,содержащее блок управлени  линейным выключателем, включенный между линей ным выключателем и трансформатором тока через последовательную цепь бло ка контрол  отсутстви  напр жени , блока запрета и быстродействующего реле тока, второй выход которого через блок резервной релейной защиты подключен к втовому входу блока управлени  выключателем, к которому подключен также первый выход дифференциально-фазной защиты, к первому входу которой подключен второй выход блока резервной релейнбй защиты, а к второму - трансформатор напр жени  линии, второй вход блока резервной защиты и первый вход блока контрол  синхронности напр жений линии- и шин смежных с линией электропередачи и оборудованных шинным трансформатором напр жени , включенного между выходом блока контрол  отсутстви  напр жени  и первым выходом блока трехфазного автоматического повторного включени , на вход которого включен второй выход блока управлени  выключателем , а на второй выход - второй вход блока контрол  отсутстви  напр жени , на третий вход которого включен трансформатор напр жени  линии, третий вход блока контрол  синхронности напр жений включен на выход трансформатора напр жени  шин, о тличающеес  тем, что, с целью повышени  эффективности трехфазного автоматического повторного включени  за счет включени  линии в работу во всех случа х потенциально успешных трехфазных автоматических повторных включений, оно дополнительно содержит четыре логических блока И, два блока выдержки времени, второй блок j OHTpojiR отсутстви  напр жени  линии, Ьлок контрол  наличи  напр жени  на линии и ключ управлени , включенный между входами блока запрета и третьим выходом блока резервной релейной защиты через последовательно включен ные первый логический блок И, первый блок выдержки времени, второй логический блок И, второй блок выдержки времени, третий логический блок-И, причем к второму входу треть его логического блока И подключен второй, вход первого логического блока И и выход второго блока контрол  отсутстви  напр жени  линии, вход которого подключен к выходу трансформатора напр жени  линии, который подключен через блок контрол  нгшичи  напр жени  на линии к второму входу второго логическогй блока И, причем . четвертый логический блок И подключен к выходу первого блока выдержки времени, второму вхоДу третьего логического блока И и третьему входу дифференциально-фазной защиты, второй выход которой включен на второ

Description

вход ключа управлени , а третий выход - на третий вход первого логического блока И, а второй выход блока

управлени  выключателем соединен с четвертым входом первого логического блока И.

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к релейной защи те и автоматике электрических сетей и систем, и предназначено дл  повышени  эффективности трехфазного авто матического повторного включени  (ТАПВ). Известен принцип работы устройств ТАПВ на линии электропередачи (ЛЭП), заключаюгдийс  в том, что устройства ТАПВ с проверкой синхронизма выполн  ютс  на одном конце лин й с контролем отсутстви  напр жени  на линии и с контролем синхронизма, а на другом конце - только с контролем наличи  синхронизма l , Недостатком этого решени   вл етс  жестка  последовательность включе ни  выключателей линии электропередачи при ее ТАПВ после к.з., заключающа с  в том, что выключатель одно го конца линии всегда включаетс  пер вым, а другого -вторым. При этом, если выключатель одного из концов линии первый раз отключает ток к.з., близкий или лаже равный току его отключающей способности, то повторное автоматическое включение этого выключател  на неустранившеес  к.з. существенно ут жел ет услови  его ра боты при втором отключении к.з. Такое включение возможно, так как жест ка  последовательность включени  выключателей линии при ТАПВ не позвол ет варьировать место первого начала автоматического повторного вклю чени  (АПВ) линии. Известно техническое решение по пуску автоматического повторного включени  элемента электрической системы , в том числе ЛЭП. В общем влучае ЛЭП оборудуетс  на каждом из своих концов трансформаторами тока в каждой из фаз и трансформаторами напр жени . На ЛЭП напр жением 220, 500 кВ И выше устанавливаетс  основна  дифференциально-фазна  защита и система резервной релейной защиты. При наличии питающих энергосистем по концам ЛЭП устройства ТАПВ линейных выключателей пускаютс  по несоответствию положени  ключа управлени  линейным выключателем и самого выключател  и контролируют отсутствие напр жени  на ЛЭП или синхронизм напр жений линии и шин, смежных с ли нией через линейный выключатель. С ростом мощности-энергосистем уровень токов короткого замыкани  (к.з.), отключаемый линейными выключател ми , растет:и может приблизитьс  или даже превысить предельный, нормированный дл  выключател  ток отключени  . Предложено измер ть величину тока к.з. в цепи выключател  поврежденного элемента, в том числе и ЛЭП, сравнивать ее с заданной величиной тока, завис щей от фактической отключающей способности выключател  к моменту на повторное включение выключател . Измерение уровн  тока к.з. в цепи выключател  производитс  с помощью быстродействующего реле тока 2 . Недостатком этого реаени   вл етс  однозначный отказ от АПВ линии в указанных случа х без учета результатов процесса деионизации дугового промежутка в месте к.з. при сн тии напр жени  с линии после ее отключени . Известно, что большинство к.з. на ЛЭП 110-500 кВ бывают самоликвидирующимис , поэтому блокировка АПВ вык;шчател  одного из концов линии исключает повторное включение линии в работу в случае устранени  к.з. в цикле АПВ. Цель изобретени  - повышение эффективности ТАПВ за счет включени  линии в работу во всех случа х потенциально успешных ТАПВ. Указанна  цель достигаетс  тем, что устройство пуска трехфазного автоматического повторного включени  (ТАПВ) по несоответствию положени  ключа управлени  выключателем и выключател  линии электропередачи (ЛЭП), оборудованной на каждом из концов трансформатором тока (ТТ), трансформатором напр жени  (ТНЛ) , .цифференциально-фазной защитой (ДФЗ), блоком резервной релейной защиты (БРРЗ), быстродействующим реле тока (БРТ), содержащее блок управлени  линейным выключателем (ВУВ), включенный между линейным выключателем и ТТ через последовательную цепь блока контрол  отсутстви  напр жени  (БКОН), блока запрета (БЗ) и быстродействующего реле тока (ВРТ), второй выход которого через БРРЗ подключен к второмувходу БУВ, к которому подключен такуе первый выход ДФЗ, к первому входу которой подключен второй выход БРРЗ,

а к второму -.ТНЛ,второй вход БРРЗ и первый вход блока контрол  синхронизма напр жений линий и шин (БКР),смежных с линией электропередачи и оборудованных- трансформатором напс жени , включенного между выходом БКОН и первым выходом ТАПВ, на вход которого включен второй выход БУВ, а на второй выход - второй вход БКОН, на третий вход которого включен ТНЛ, третий вход БКС включен на выход ТНШ, дополнительно содержит четыре логических блока И (БИ), два блока выдержки времени (БВ), второй блок контрол  отсутстви  напр жени  линии (БКОН), блок контрол  наличи  напр жени  на линии (БКНН) и ключ управлени  (КУ), включенный между входами БЗ и третьим выходом БРРЗ через последовательно включенные первый БИ, первый БВ, второй БИ, второй БВ, третий БИ, причем к второму входу третьего логического блока И подключен второй вход первого логического блока И и выход второго БКОН, вход которого подключен к выходу ТНЛ, который подключен через БКНН к второму входу второго логического блока И, причем четвертый логический блок И подключен к выходу первого БВ, второму входу третьего логического блока И и третьему входу ДФЗ, второй выход которой включен на второй вход КУ, а третий выход - на третий вход первого логического блока и, а второ выход БУВ соединен с четвертым входом первого логического блока И,

На чертеже представлена принципиальна  блок-схема устройства пуска трехфазного автоматического повторного включени  ЛЭП,

Устройство устанавливаетс  на линии 1 электропередачи, втора  подключаетс  через высоковольтные выключатели 2 и 3 к энергосистемам 4 и 5 соответственно через сборные шины б и 7, Лини  1 оборудована на каждом из концов ТНЛ 8 и ТТ 9, а сборные шины 6 - трансформатором напр жени  ТНШ 10, причем выходы ТНЛ 8 и ТНШ 10 включены соответственно на первый и третий входы БКС 11, на второй вход которого включен первый выход ТАПВ 12. Между ТТ 9 и выключателем 2 вклю .чена последовательна  цепь из БРТ 13 БРРЗ 14/ ДФЗ 15, БУВ 16, ТНЛ 8 св зан с вторым вхсфом БУВ 16 череь ВРРЗ 14. Первый выход БРТ 13 включен на первый вход БУВ 10 через последовательно подключенные ВЗ 17 и БКОН 18, к первому входу БУВ 16 подключаетс  также выход БКС 11. ТАПВ 12 включено между вторым выходом БУВ 16 к вторым входам БКОН 18, Третий выход БРРЗ 14 .включен в цепь последовательно соединенных БИ 19-21 и БВ 22 и 23, причем БИ 22 включен между БИ 19 и20, а БВ 23 - между БИ 20

и 21. Второй вход ВИ г1 подключен к второму входу БИ 19 и выходу БКОН 24, вход которого включен к выходу ТНЛ 8 непосредственно и второму входу БИ 20 через БКНН 25. Би 26 включен между первым входом БИ 20 и третьим входом ДФЗ 15, а к второму входу БИ 26 подключен выход БКОН 24. КУ 27 включен между выходом БИ 21 и входом БЗ 17, к второму входу КУ 27 включен второй

0 выход ДФЗ 15, третий выход которого соединен с третьим входом БИ 19, четвертый вход которого включаетс  к второму выходу БУВ 16. Второй вход ДФЗ 15 соедшнен с выходом ТНЛ 8.

5 Короткие замыкани  на ЛЭП 1 обозначены 28-30, а зоны ЛЭП, в пределах которых возникают эти к.з., обозначе ны соответственно 31-33.

Устройство, аналогичное описанноiviy , устанавливаетс  также и на другом конце ЛЭП 1 у выклвочател  3, На устройствах обоих концов ЛЭП 1 включены как цепь БКОН 18, так и цепь БКС 11. Выдержки времени устройств ТАПВ 12 обоих концов ЛЭП 1 должны

5 несколько отличатьс .

Рассмотрим работу устройства дл  |случа  выд;ержки времени ТАПВ 12 со стороны выключател  2 равной 4 с, а с другой стороны ЛЭП 1 - 2 с.

0

При к.з. 28 в зоне 31 выключатель 2 отключает ток к.з., близкий или на 5-10% превышающий его отключающую способность,аналогично происв ходит дл  выключател  3 при к.з. 30

5 в зоне 33. Отключение тока к.з., близкого при несколько превышающего нормированный дл  выключател  ток отключени , yxysjuaeT услови  его функционировани . no3TON y особенно

0 целесообразно исключить возможность в малом интервале времени повторного отключени  таким выключателем значительного тока к.з. в случае, неуспешного ТАПВ ЛЭП 1. Это можно сделать, начина  ТАПВ ЛЭП 1 С конца, наиболее

5 удаленного от точки к.з. При этом даже в случае неликвидировавшегос  к.з. выключатель, которым производилось опробование ЛЭП 1, будет отключать ток К.З., ограниченный реактив0 ностью линии. При неуспешном однократном ТАПВ лини  отключаетс  и больше автоматически не включаетс .

Итак, при к.з. в зоне 31 целесо5 образно начинать ТАПВ ЛЭП 1 со стороны выключател  3, а при к.з. в зоне 33 - со стороны выключател  2, так как при этом исключаетс  повторное включение на возможное неустранив0 шеес  к.з. выключател , первый раз уже отключившего большой ток к.з.

При возникновении к.з. 28 в зоне 31 по информации от ТТ 9 срабатывает БРТ 13, а по информации от ТТ 9 и ТНЛ 8 срабатывают БРРЗ 14 и ДФЗ 15,

5 два последних блока воздействуют на отк почение выключател  2 через его БУВ 16, Срабатывание БРТ 13 при к.з 5этой зоне происходит в результате того, что ток к.з,, протекающий по выключателю 2, близок или превышает отключающую способность выключател  2, Поэтому от БРТ 13 через БЗ 17 идет сигнал запрета подачи команды включение выключател  2 по цепи ВКОН 18, и выключатель 2 может быть автоматически включен только после опробовани  ЛЭП 1 при ТАПВ выключател  3, по влени  напр жени  и рабо гы ТАПВ 12 по контролю синхронизма линейного напр жени  и напр жени  шин 6 с помощью БКС 11. Контроль не соответстви  положени  выключател  2 и его ключа управлени  реализуетс  с помощью БУВ 16, и сигнал от этого блока идет на вход ТАПВ 12. Аналогична  последовательность действи  имеет место при к.з. 30 в зоне 33, когда блокируетс  пуск ТАПВ этого конца линии по цепи БКОН 18 и разрешаетс  ТАГ 3 выключател  3 только по цепи блока БКС И того же конца линии. При к,з. 29 в зоне 32 ограничени  по функционированию выключателей 2 и 3 не вводитс , но учитываетс  требование ПУЭ об однократном ТАПВ ЛЭП 1 в случае неликвидировавшегос  в паузу АПВ к.з, В соответствии с прин тыми вьщержками времени ТАПВ на ЛЭП 1 после отключени  линии ее защиты первым от ТАПВ подаетс  напр женив на линию выключателем 3, ТАПВ которого контролирует отсутствие напр жени  на линии и имеет выдержку времени 2с, т.е. меньшую, чем устройство ТАПВ 12 выключател  2 (4с). Если ТАПВ ЛЭП 1 было успешным, то выключатель 2 включитс  от ТАПВ 12 по цепи БКС 11 как обычно. Если включение ВЗ было неуспешным на неустранившеес  несимметричное К.З., то на линии ЛЭП 1 кратковремен но по витс  напр жение на одной или дух фазах, что фиксируетс  БКНН 25 со стороны выключател  2. Это напр  жение пропсщает после отключени  ЛЭП 1 выключателем 3. Со стороны -выключател  2 при этом ТАПВ будет запрещено по цепи БКОН 18 по следующей причине, Уже при возникновении к.з 29 и его отключении выключател ми 2 и 3 от устройств релейной защиты ЛЭП 1 на вход БИ 19 поступает четыре сигнала: от БРРЗ 14, ДФЗ 15, от БУВ 16 06отключении выключател  и от БКОН 24 об отсутствии на каждой из трех фаз линии линейного напр жени . Пос ле этого на выходе БИ 19 формируетс сигнал и поступает в БВ 22, где задерживаетс  на врем  около 2 с (что соответствует примерно времени, необходимому дл  включени  выключател  3 от своего ТАПВ). Затем сигнал от БВ 22 поступает на вход БИ 20, на второй вход которого в случае неликвидировавшегос  несимметричного к.з, 29 на ЛЭП 1 от БКНИ 25 поступает также и второй сигнал. При их совпа,цении на выходе БИ 20 по вл етс  сигнал,который после прохождени  через БВ 23- и задержки здесь приблизительно на 1 с .поступает на вход БИ 21, на второй вход которого поступает также сигнал от БКОН 24 в случае отключени  ЛЭП 1 выключателем 3 после его неуспешного ТАПВ и исчезновени  напр жени  на линии. При совпадении сигналов на входе БИ 24 с его выхода через КУ 27 идет сигнал, блокирующий после прохождени  через БЗ 17 цепь пуска ТАПВ вык пючател  2 через ВКОН 18, и таким образом запрещаетс  БАПВ выключател  2, ТАПВ выключател  2 по цели БКС 11 также не будет по причине отсутстви  линейного напр жени . Если к.з. 29 было трехфазным неустран ющимс , то после включени  от ТАПВ выключател  3 с выдержкой времени 2с по цепи БКОН напр жение на ЛЭП 1 у выключател  2 не по витс . В этом случае при по влении на выходу БВ 22 сигнала он поступит на вход БИ 26, на второй вход которого поступит сигнал с выхода БКОН 24, и при свопадении во времени этих сигналов с выхода БИ 26 пойдет команда на вход ДФЗ 15, где запускаетс  высокочастотный приемопередатчик этой защиты. При этом запуске в линию пойдут ВЧ сигналы, которые, отража сь от трехфазной эакоротки на линии, вернутс  к концу ЛЭП 1, к выключателю 2 и поступ т в приемник защиты ДФЗ 15. По получении отраженных сигналов с выхода блока ДФЗ 15 пойдет сигнал через КУ 27 на вход блока запрета БЗ 17, и ТАПВ 12 выключател  2 по цепи БКОН 18 запретите  . Включенное состо ние цепей БКОН по кнопкам ЛЭП 1 позвол ет иметь ТАПВ линии в случае поломки и отказа аппаратуры БКОН ТАПВ на одном из концов линии. Блок КУ 27 может быть выполнен на основе традиционного переключател  и позвол ет оперативно в случае необходимости вывести предлагаемое устройство из действи . Блоки И 19-21 и 26 и БВ 22 и 23  вл ютс  стандартньпли логическими блоками И и Врем , выпускаемыми на базе полупроводниковых элементов. Блоки БКНН и БКОН также традиционйы и контролируют соответственно наличие хо-г  бы одного из трех фазных . напр жений линии или полное отсутствие напр жени  на любой из фаз линии.

В св зи с ростом мощности энергог объединений и усилением св зей между отдельными их част ми уровень максимальных токов к.з. посто нно растет. Такой рост может быть постеп енным, и уровень тока к.з. приходит к пределу отклон ющей способности выключател 

также постепенно. Поэтому превьЕпение максимальных расчетных TokoB к.з. под отключающей способностью выключателей в пределах 10-20% встречаетс  весьма часто в сет х 110 кВ и выше.

Предлагаема  система организации ТАПВ на ЛЭП с двухсторонним питанием позволит использовать выключатели в упом нутых услови х по токам к.з.

Claims (1)

1. УСТРОЙСТВО ПУСКА ТРЕХФАЗНОГО АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОВТОРНОГО ВКЛЮЧЕНИЯ по несоответствию положения ключа управления выключателем и вык-. лючателя линии электропередачи, оборудованной на каждом из концов трансформатором тока, трансформатором напряжения, дифференциально-фазной защитой, блоком резервной релейной защиты, быстродействующим реле тока,содержащее блок управления линейным выключателем, включенный между линейным выключателем и трансформатором •фока через последовательную цепь блока контроля отсутствия напряжения, блока запрета и быстродействующего реле тока, второй выход которого через блок резервной релейной защиты подключен к второму входу блока управления выключателем, к которому подключен также первый выход дифференциально-фазной защиты, к первому входу которой подключен второй выход · блока резервной релейной защиты, а к. второму - трансформатор напряжения линии, второй вход блока резервной защиты и первый вход блока контроля синхронности напряжений линии и шин, смежных с линией электропередачи и оборудованных шинным трансформатором, напряжения, включенного между выхо- дом блока контроля отсутствия напря-| жения и первым выходом блока трехфазного автоматического повторного включения, на вход которого включен второй выход блока управления выключателем, а на второй выход - второй вход блока контроля отсутствия напряжения, на третий вход которого включен трансформатор напряжения линии, третий вход блока контроля синхронности напряжений включен на выход трансформатора напряжения шин, о тличающееся тем, что, с целью повышения эффективности трехфазного ° автоматического повторного включения за счет включения линии в работу во всех случаях потенциально успешных трехфазных автоматических повторных включений, оно дополнительно содержит четыре логических блока И, два блока выдержки времени, второй блок контроля отсутствия напряжения линии, (блок контроля наличия напряжения на линии и ключ управления, включенный между входами блока запрета и третьим выходом блока резервной релейной защиты через^- последовательно включен ные первый логический блок И, первый блок выдержки времени, второй логический блок И, второй блок выдержки времени, третий логический блок·И, причем к второму входу треть его логического блока И подключен второй, вход первого логического блока И и выход втордго блока контроля отсутствия напряжения линии, вход которого подключен к выходу трансформатора напряжения линии, который подключен через блок контроля наличия напряжения на линии к второму входу второго логического блока И, причем четвертый логический блок И подключен к выходу первого блока выдержки времени, второму входу третьего логического блока И и третьему входу дифференциально-фазной защиты, второй выход которой включен на второ;

   096S90I ^,п OS вход ключа управления, а третий выход - на третий вход первого логического блока И, а второй выход блока управления выключателем соединен с четвертым входом первого логического блока И.