Контроль изменений состояния головного выключателя в линии кольцевой сети Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

датчиков и других ЭБУ, целесообразность

применения схемы типа «Шина».

Литература

1. Никитин, Е. А. Диагностирование дизелей / Е. А. Никитин. - М.: Машиностроение. - 1987. - 246 с.

2. Калашников, В. И. Информационноизмерительная техника и технологии /

В. И. Калашников, С. В. Нефедов, А. Б. Путилин. -М.: Высшая школа. - 2002. - 520 с.

3. Блохнин, С. М. Шина КА персонального компьютера типа 1ВМ РС/АТ / С. М. Блохнин. - М.: ПК «Сплайн». - 1995. - 76 с.

УДК 621.316.542.9:621.038

Л.Д. Суров, кандидат технических наук И.Н. Фомин, инженер ФГОУ ВПО Орел ГАУ

КОНТРОЛЬ ИЗМЕНЕНИЙ СОСТОЯНИЯ ГОЛОВНОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ В ЛИНИИ КОЛЬЦЕВОЙ СЕТИ

Рассмотрен способ контроля изменений состояния головного выключателя в линии кольцевой сети.

Ключевые слова: дистанционныш контроль. замыкание, автоматическое повторное

выгдержка времени, головной выгключатель.

короткое

включение,

В процессе эксплуатации электрических сетей важно знать о состоянии головных выключателей линий. Своевременное получение информации об изменении состояния какого-либо головного выключателя линии позволяет сразу определить возникновение в ней аварийной ситуации, которая, как правило, связана с коротким замыканием (к.з.) [1]. Особенно это актуально для сельских кольцевых электрических сетей, так при возникновении к.з. в линии кольцевой сети (рис. 1), например, в точке К1 по линии '1 потечет ток к.з., который в зависимости от сечения проводов и удаленности точки к.з. от трансформатора может достигать значений, измеряемых километрами. Поэтому, чем быстрее обслуживающий персонал получит информацию о действиях выключателя, тем быстрее можно выявить причину отключения линии и устранить ее. При этом перерыв в электроснабжении потребителей можно свести к минимуму, а следовательно, минимизировать и ущерб от недоотпуска электроэнергии.

С этой целью был разработан способ контроля изменений состояния головного выключателя в линии кольцевой сети, оборудованного устройством автоматического повторного включения (АПВ). Согласно способа [2], с момента появления броска тока к.з. в начале секционированной линии кольцевой сети отсчитывают время, равное времени срабатывания защиты головного выключателя линии, и контролируют момент отключения броска тока к.з. Если момент окончания отсчета времени совпадает с моментом отключения первого броска тока к.з., то устанавливают факт отключения головного выключателя. А далее с момента отключения первого броска тока к.з. начинают отсчет времени выдержки АПВ головного выключателя и отсчет суммарного времени, равного времени выдержки АПВ головного выключателя и времени срабатывания его защиты с ускорением. При этом контролируют появление второго броска тока и, если в момент окончания отсчета времени выдержки АПВ отсутствует второй бросок тока значением больше нормального рабочего, но меньше тока к.з. или равный току к.з., то

The way of control of changes of a condition of the head switch in a line of a ring network is considered.

Key words: remote control, short circuit, automatic repeated inclusion, endurance of time, the head switch.

устанавливают факт отказа АПВ головного выключателя линии кольцевой сети. Или в момент окончания отсчета времени выдержки АПВ появляется второй бросок тока значением больше нормального рабочего, но меньше тока к.з., то устанавливают факт успешного АПВ головного выключателя, или если появляется второй бросок тока к.з. в момент окончания отсчета времени выдержки АПВ, то устанавливают факт неуспешного АПВ головного выключателя линии кольцевой сети. А далее если после появления второго броска тока к.з., в момент окончания отсчета суммарного времени не происходит отключение второго броска тока к.з., то устанавливают факт отказа отключения головного выключателя при повторном включении. На основании способа разработана структурная схема, представленная на рисунке 1, содержащая трансформатор тока (ТТ) 1, датчик тока короткого замыкания (ДТКЗ) 2, элемент ПАМЯТЬ 3, элемент ЗАДЕРЖКА 4, элемент ПОВТОРИТЕЛЬ 5, элемент НЕ 6, элемент ИЛИ 7, одновибратор 8, элемент И 9, элемент ПАМЯТЬ 10, элемент ЗАДЕРЖКА 11, элемент ПОВТОРИТЕЛЬ 12, элемент ПАМЯТЬ 13, элемент ЗАДЕРЖКА 14, элемент ПОВТОРИТЕЛЬ 15, элемент ИЛИ-НЕ 16, элемент И 17, элемент И 18, элемент И 19, элемент И 20, регистрирующее устройство (РУ) 21.

Структурная схема контроля изменений состояния головного выключателя Q1, оборудованного устройством АПВ однократного действия, работает следующим образом.

В нормальном режиме контролируемый головной выключатель Q1 включен. На выходе ТТ 2 есть некоторая величина выходного сигнала (рис. 2, интервал времени t0-ti), обусловленная рабочим током, но недостаточная для срабатывания ДТКЗ 3 и одновибратора 9. Присутствие выходного сигнала с элемента НЕ 7 на первом входе элемента схемы И 10 и выходного сигнала ИЛИ-НЕ 17 на первом входе элемента схемы И 18 недостаточны для их срабатывания. Схема не запускается.

сети и структурная схема контроля изменений состояния головного выключателя в линии кольцевой сети: Т1 и Т2 -силовые трансформаторы; Q1 и Q2 - головные выключатели линий '1 и '2;

Q3 - секционный выключатель шин Ш1 и Ш2; Q4 и Q5 - секционирующие выключатели линий '1 и '2; Q6 -выключатель с устройством сетевого автоматического включения резерва; К1 и К2 - точки к.з.

При возникновении к.з. в точке К1 (см. рис. 1) величина выходного сигнала ТТ 1 (рис. 2, момент времени 11) будет достаточна для срабатывания ДТКЗ 2, поэтому на его выходе появляется сигнал, который поступит на вход элемента ПАМЯТЬ 3, элемента НЕ 6, элемента ИЛИ-НЕ 16, элемента И 18 и элемента И 20 (см. рис. 1). С выхода элемента НЕ 6 исчезнет сигнал, поступавший на первый вход элемента И 9. С выхода элемента ИЛИ-НЕ 16 исчезнет сигнал, поступавший на первый вход элемента И 17. Присутствие по одному входному сигналу на входе элементов И 18 и И 20 не приведет к их срабатыванию. Сигнал с ДТКЗ 2 запоминается элементом ПАМЯТЬ 3 и поступает на вход элемента ЗАДЕРЖКА 4, с выхода которого сигнал появится через время, равное времени срабатывания защиты головного выключателя Q1. С выхода элемента 4 сигнал поступит на вход элемента ПОВТОРИТЕЛЬ 5, этот элемент выдаст однократный импульс, который поступит на вход элемента ИЛИ 7 и на второй вход

элемента И 9. Элемент ИЛИ 7 сработает и "сбросит" элемент ПАМЯТЬ 3. Если в этот же момент под действием максимальнотоковой защиты

контролируемый головной выключатель Q1 (см. рис. 1) отключит ток к.з., то с ДТКЗ 2 исчезнет выходной сигнал (см. рис. 2, момент времени 12). При этом появится выходной сигнал с элемента НЕ 6 на первом входе элемента схемы И 9 и выходной сигнал ИЛИ-НЕ 16 на первом входе элемента схемы И 17.

РУ 21 ?с.з.гол ?АПВгол. 1 ! ?с.з.у.гол.

г

1

И 20 1

И 19 1 1

И 18 1 1

И 17 1 1

ИЛИ-НЕ 16

" :

ПОВТОРИТЕЛЬ 15 1 1

ЗАДЕРЖКА 14 1 1

ПАМЯТЬ 13

! :|

ПОВТОРИТЕЛЬ 12 1

ЗАДЕРЖКА 11 1

ПАМЯТЬ 10

іі

И 9 I і

ОДНО-ВИБРАТОР 8 і

ИЛИ 7 1 і II

НЕ 6 1 ,

і

ПОВТОРИТЕЛЬ 5 | і

ЗАДЕРЖКА 4 ! 1 і

ПАМЯТЬ 3 1 г і

ДТКЗ 2

ТТ 1 і і

Л -5?

Рисунок 2 - Диаграммы сигналов на выходах элементов структурной схемы при отказе АПВ головного выключателя: - момент времени возникновения к.з.;

1:2 - момент времени отключения головного выключателя;

1:3 - момент времени повторного включения головного выключателя; 14 - момент времени повторного отключения головного выключателя; ?сз.гол. - время срабатывания защиты головного выключателя линии; 1АПВгол. - выдержка времени АПВ головного выключателя линии; ?с.з.у.гол. -время срабатывания защиты головного выключателя линии с ускорением

Присутствие выходного сигнала ИЛИ-НЕ 16 на первом входе элемента схемы И 13 недостаточно для его срабатывания. А одновременное наличие двух входных сигналов на входе элемента И 9 приводит к появлению его выходного сигнала, который поступит на вход элемента ПАМЯТЬ 10, элемента ПАМЯТЬ 13 и в РУ 21 (см. рис 1). При этом в РУ 21 появится информация о том, что произошло отключение головного выключателя Q1 в линии кольцевой сети.

Сигнал с элемента И 9 запоминается элементами ПАМЯТЬ 10 и ПАМЯТЬ 13, а далее поступает на вход элемента ЗАДЕРЖКА 11 и элемента ЗАДЕРЖКА 14 соответственно. С выхода элемента ЗАДЕРЖКА 11 сигнал появится через время выдержки АПВ головного выключателя Q1 (рис. 2, интервал времени ^43). С выхода элемента ЗАДЕРЖКА 14 сигнал появится после отсчета суммарного времени, равного времени выдержки АПВ головного выключателя и времени срабатывания его защиты с ускорением (рис.2, интервал времени 1244). Сигнал с элемента 11 поступит на вход элемента ПОВТОРИТЕЛЬ 12, этот элемент выдаст однократный импульс, который "сбросит" элемент ПАМЯТЬ 10 и поступит на один из входов элементов И 17, И 18, И 19 (см. рис. 1). Если по истечении выдержки времени АПВ выключатель Q1 не включится, то на выходе ТТ 1 будет отсутствовать сигнал достаточный для срабатывания ДТКЗ 2 или элемента одновибратор 8. При этом выходной сигнал с элемента ИЛИ-НЕ 16 будет присутствовать на первом входе элемента схемы И 17. Наличие двух входных сигналов на входе элемента И 17 приведет к появлению его выходного сигнала (рис. 2, момент времени ^), который поступит в РУ 21 и обеспечит наличие там информации о том, что произошел отказ АПВ головного выключателя, установленного в линии кольцевой сети. Сигнал с элемента 14 поступит на вход элемента ПОВТОРИТЕЛЬ 15, этот элемент выдаст однократный импульс, который "сбросит" элемент ПАМЯТЬ 13 и поступит на вход элемента И 20 и элемента ИЛИ 7. Т.к. в этом случае сигнала с ДТКЗ 2 на первом входе не будет, то элемент И 20 не сработает, а элемент ИЛИ 7 сработает и продублирует "сброс" элемента ПАМЯТЬ 3. Схема вернется в исходное состояние контроля.

При успешном АПВ головного выключателя при к.з. в точке К1 (см. рис. 1) величина выходного сигнала ТТ 1 (рис. 3, момент времени ^) будет достаточна для срабатывания ДТКЗ 2, поэтому на его выходе появляется сигнал, который поступит на вход элемента ПАМЯТЬ 3, элемента НЕ 6, элемента ИЛИ-НЕ 16, элемента И 18 и элемента И 20 (см. рис.1). С выхода элемента НЕ 6 исчезнет сигнал, поступавший ранее на первый вход элемента И 9. С выхода элемента ИЛИ-НЕ 16 исчезнет сигнал, поступавший на первый вход элемента И 17. Присутствие по одному входному сигналу на входе элементов И 18 и И 20 не приведет к их срабатыванию. Сигнал с ДТКЗ 2 запоминается элементом ПАМЯТЬ 3 и поступает на вход элемента ЗАДЕРЖКА 4, с выхода которого сигнал появится через время, равное времени срабатывания защиты головного выключателя Q1. С выхода элемента 4 сигнал поступит на вход элемента ПОВТОРИТЕЛЬ 5, этот элемент

выдаст однократный импульс, который поступит на вход элемента ИЛИ 7 и на второй вход элемента И 9. Элемент ИЛИ 7 сработает и "сбросит" элемент ПАМЯТЬ 3. Если в этот же момент под действием максимальнотоковой защиты контролируемый головной выключатель Q1 (см. рис. 1) отключит ток к.з., то с ДТКЗ 2 исчезнет выходной сигнал. При этом появится выходной сигнал с элемента НЕ 6 на первом входе элемента схемы И 9 и выходной сигнал ИЛИ-НЕ 16 на первом входе элемента схемы И 17. Присутствие выходного сигнала ИЛИ-НЕ 16 на первом входе элемента схемы И 13 недостаточно для его срабатывания. А одновременное наличие двух входных сигналов на входе элемента И 9 приводит к появлению его выходного сигнала, который поступит на вход элемента ПАМЯТЬ 10, элемента ПАМЯТЬ 13 и в РУ 21 (см. рис 1). При этом в РУ 21 появится информация о том, что произошло отключение головного выключателя Q1 в линии кольцевой сети. Сигнал с элемента И 9 (рис. 3, момент времени ^) запоминается элементами ПАМЯТЬ 10 и ПАМЯТЬ 13, а далее поступает на вход элемента ЗАДЕРЖКА 11 и элемента ЗАДЕРЖКА 14 соответственно. С выхода элемента ЗАДЕРЖКА 11 сигнал появится через время выдержки АПВ головного выключателя (рис. 3, момент времени ^). С выхода элемента ЗАДЕРЖКА 14 сигнал появится после отсчета суммарного времени, равного времени выдержки АПВ головного выключателя и времени срабатывания его защиты с ускорением (рис. 3, момент времени и). Сигнал с элемента 11 поступит на вход элемента ПОВТОРИТЕЛЬ 12, этот элемент выдаст однократный импульс, который "сбросит" элемент ПАМЯТЬ 10 и поступит на один из входов элементов И 17, И 18, И 19 (см. рис. 1). По истечении выдержки времени АПВ головного выключателя его выключатель Q 1 включится. И если в точке К1 было неустойчивое к.з., то на выходе ТТ 1 будет сигнал не достаточный для срабатывания ДТКЗ 2, но достаточный для срабатывания одновибратора 8, который поступит на вход элементов ИЛИ-НЕ 16 и И 19. На выходе элемента ИЛИ-НЕ 16 исчезнет сигнал 2, поступающий на первый вход элемента И 17. Наличие двух входных сигналов на входе элемента И

19 приведет к появлению его выходного сигнала (рис. 3 момент времени ^), который поступит в РУ 21 (см. рис 1) и обеспечит наличие там информации о том, что произошло успешное АПВ головного выключателя, установленного в линии кольцевой сети. Сигнал с элемента 14 поступит на вход элемента ПОВТОРИТЕЛЬ 15, этот элемент выдаст однократный импульс, который "сбросит" элемент ПАМЯТЬ 13 и поступит на вход элемента И 20 и элемента ИЛИ 7. Т.к. в этом случае сигнала с ДТКЗ 2 на первом входе не будет, то элемент И 20 не сработает. Элемент ИЛИ 7 сработает и продублирует "сброс" элемента ПАМЯТЬ 3. Схема вернется в исходное состояние контроля.

выхода элемента НЕ 6 исчезнет сигнал, поступавший на первый вход элемента И 9. С выхода элемента ИЛИ-НЕ 16 исчезнет сигнал, поступавший на первый вход элемента И 17.

Рисунок 3 - Диаграммы сигналов на выходах элементов структурной схемы при успешном АПВ головного выключателя: ^ - момент времени возникновения к.з.; ^ - момент времени отключения головного выключателя; ^ - момент времени повторного включения головного выключателя; ^ - момент времени повторного отключения головного выключателя; 1:с.з.гол. - время срабатывания защиты головного выключателя линии; ^АПВгол. - выдержка времени АПВ головного выключателя линии; 1:с.з.у.гол. - время срабатывания защиты головного выключателя линии с ускорением

При неуспешном АПВ головного выключателя при к.з. в К1 величина выходного сигнала ТТ 1 (рис .4, момент времени ^) будет достаточна для срабатывания ДТКЗ 2, поэтому на его выходе появляется сигнал, который поступит на вход элемента ПАМЯТЬ 3, элемента НЕ 6, элемента ИЛИ-НЕ 16, элемента И 18 и элемента И 20 (см. рис. 1). С

РУ 21

и 20

и 19

и 18

и 17

или-не 16

повторитель 15

задержка 14

память 13

повторитель 12

задержка 11

память 10

и 9

одно-вибратор 8

или 7

не 6

повторитель 5

задержка 4

память 3

ДТКЗ 2

ТТ 1

и

1

?о и

?АПВгол.

&

І3 І4

Рисунок 4 - Диаграммы сигналов на выходах элементов структурной схемы при неуспешном АПВ головного выключателя: ?! - момент времени возникновения к.з.;

?2 - момент времени отключения головного выключателя;

?3 - момент времени повторного включения головного выключателя; ?4 - момент времени повторного отключения головного выключателя; ?с.з.гол. - время срабатывания защиты головного выключателя линии;

?АПВгол. - выдержка времени АПВ головного выключателя линии; ?с.з.у.гол. - время срабатывания защиты головного выключателя линии с ускорением

і

с .з .у. гол

Присутствие по одному входному сигналу на входе элементов И 18 и И 20 не приведет к их срабатыванию. Сигнал с ДТКЗ 2 запоминается элементом ПАМЯТЬ 3 и поступает на вход элемента ЗАДЕРЖКА 4, с выхода которого сигнал появится через время, равное времени срабатывания защиты головного выключателя Q 1 (рис.4 момент времени

12). С выхода элемента 4 сигнал поступит на вход элемента ПОВТОРИТЕЛЬ 5, этот элемент выдаст однократный импульс, который поступит на вход элемента ИЛИ 7 и на второй вход элемента И 9. Элемент ИЛИ 7 сработает и "сбросит" элемент ПАМЯТЬ 3. Если в этот же момент под действием максимальнотоковой защиты контролируемый головной выключатель Q 1 отключит ток к.з., то с ДТКЗ 2 исчезнет выходной сигнал (см. рис. 4, момент времени 12). Появится выходной сигнал с элемента НЕ 6 на первом входе элемента схемы И 9 и выходной сигнал элемента ИЛИ-НЕ 16 на первом входе элемента схемы И 17. Присутствие выходного сигнала с элемента ИЛИ-НЕ 16 на первом входе элемента схемы И 13 недостаточно для его срабатывания. А одновременное наличие двух входных сигналов на входе элемента И 9 приводит к появлению его выходного сигнала, который поступит на вход элемента ПАМЯТЬ 10, элемента ПАМЯТЬ 13 и в РУ 21 (см. рис. 1). При этом в РУ 21 появится информация о том, что произошло отключение головного выключателя Q 1 в линии кольцевой сети. Сигнал с элемента И 9 запоминается элементами ПАМЯТЬ 10 и ПАМЯТЬ 13, а далее поступает на вход элемента ЗАДЕРЖКА 11 и элемента ЗАДЕРЖКА 14 соответственно. С выхода элемента ЗАДЕРЖКА 11 сигнал появится через время выдержки АПВ головного выключателя (рис. 4, момент времени 13). С выхода элемента ЗАДЕРЖКА

14 сигнал появится после отсчета суммарного времени, равного времени выдержки АПВ головного выключателя и времени срабатывания его защиты с ускорением (рис. 4, момент времени ^). Сигнал с элемента 11 поступит на вход элемента ПОВТОРИТЕЛЬ 12, этот элемент выдаст однократный импульс, который "сбросит" элемент ПАМЯТЬ 10 и поступит на один из входов элементов И 17, И 18, И 19 (см. рис. 1). По истечении выдержки времени АПВ головного выключателя его выключатель Q 1 включится. И если в точке К1 будет устойчивое к.з., то на выходе ТТ 1 будет сигнал (рис.

4, момент времени 13) достаточный для срабатывания ДТКЗ 2. При этом одновибратор 8 не сработает. С выхода ДТКЗ 2 сигнал поступит на вход элемента ПАМЯТЬ 3, элемента НЕ 6, элемента ИЛИ-НЕ 16, элемента И 18 и элемента И 20 (см. рис.1). С выхода элемента НЕ 6 исчезнет сигнал, поступавший на первый вход элемента И 9. С выхода элемента ИЛИ-НЕ 16 исчезнет сигнал, поступавший на первый вход элемента И 17. Присутствие одного входного сигнала на входе И 20 не приведет его срабатыванию. Наличие же двух входных сигналов на входе элемента И 18 с элементов ДТКЗ 2 и ПОВТОРИТЕЛЬ 12 (см. выше) приведет к его срабатыванию. На выходе И 18 появится сигнал, который поступит в РУ 21 и

обеспечит наличие там информации о том, что произошло неуспешное АПВ головного выключателя, установленного в линии кольцевой сети. Сигнал с элемента 14 поступит на вход элемента ПОВТОРИТЕЛЬ 15, этот элемент выдаст однократный импульс, который "сбросит" элемент ПАМЯТЬ 13 и поступит на вход элемента И 20 и элемента ИЛИ 7. Т.к. при втором броске тока к.з. сигнал с ДТКЗ 2 снова запомнится элементом ПАМЯТЬ 3 и далее может сработать элемент ЗАДЕРЖКА 4, сигнал с выхода которого поступит на вход элемента ПОВТОРИТЕЛЬ 5, а с него на вход элемента И 9 (см. рис. 1). При этом сигнал появится через время, равное времени срабатывания защиты контролируемого головного выключателя Q 1, а при неуспешном АПВ контролируемый головной выключатель отключится с ускорением, и сигнал с элемента НЕ 6 появится на входе элемента И 9 по времени раньше, чем при отключении первого броска тока к.з. Поэтому для исключения повторного срабатывания элемента И 9, при отключении второго броска тока к.з., сигнал с элемента ПОВТОРИТЕЛЬ

15 (см. рис. 4), поступит на вход элемента ИЛИ 7 и приведет к появлению сигнала на его выходе. При этом сигнал с выхода элемента ИЛИ 6 "сбросит" элемент ПАМЯТЬ 3 (см. рис. 1). Следовательно, на входе элемента И 9, после отключения второго броска тока к.з., будет присутствовать только один входной сигнал, поступающий с элемента НЕ 6, и значит будет отсутствовать сигнал на его выходе. Поэтому в РУ 21 будет присутствовать информация о том, что вначале произошло отключение контролируемого головного выключателя, а затем его неуспешное АПВ. Схема вернется в исходное состояние контроля.

При отказе отключения после повторного включения головного выключателя при к.з. в точке К1 величина выходного сигнала ТТ 1 (рис. 5, момент времени ^) будет достаточна для срабатывания ДТКЗ

2, поэтому на его выходе появляется сигнал, который поступит на вход элемента ПАМЯТЬ 3, элемента НЕ 6, элемента ИЛИ-НЕ 16, элемента И 18 и элемента И

20 (см. рис. 1). С выхода элемента НЕ 6 исчезнет сигнал, поступавший на первый вход элемента И 9. С выхода элемента ИЛИ-НЕ 16 исчезнет сигнал, поступавший на первый вход элемента И 17. Присутствие по одному входному сигналу на входе элементов И 18 и И 20 не приведет их срабатыванию. Сигнал, поступивший на элемент ПАМЯТЬ 3, запоминается им и поступает на вход элемента ЗАДЕРЖКА 4, с выхода которого сигнал появится через время, равное времени срабатывания защиты головного выключателя Q 1 (рис. 5, интервал времени ^г). С выхода элемента 4 сигнал поступит на вход элемента ПОВТОРИТЕЛЬ 5, этот элемент выдаст однократный импульс, который поступит на вход элемента ИЛИ 7 и на второй вход элемента И 9. Элемент ИЛИ 7 сработает и "сбросит" элемент ПАМЯТЬ 3. Если в этот же момент под действием максимальнотоковой защиты контролируемый головной выключатель Q1 (см. рис. 1) отключит ток к.з., то с ДТКЗ 2 исчезнет выходной сигнал (см. рис.

5, момент времени 12). Появится выходной сигнал с

элемента НЕ 6 на первом входе элемента схемы И 9 и выходной сигнал элемента ИЛИ-НЕ 16 на первом входе элемента схемы И 17. Присутствие выходного сигнала с элемента ИЛИ-НЕ 16 на первом входе элемента схемы И 13 недостаточно для его срабатывания.

Рисунок 5 - Диаграммы сигналов на выходах элементов структурной схемы при отказе отключения головного выключателя при его повторном включении:

^ - момент времени возникновения к.з.; ^ - момент времени отключения головного выключателя; ^ - момент времени повторного включения головного выключателя; ^ - момент времени повторного отключения головного выключателя; 1с.згол. - время срабатывания защиты головного выключателя линии; 1:АПВгол. - выдержка времени АПВ головного выключателя линии;

^.з.у.гол. - время срабатывания защиты головного выключателя линии с ускорением

А одновременное наличие двух входных сигналов на входе элемента И 9 приводит к появлению его выходного сигнала, который поступит на вход элемента ПАМЯТЬ 9, элемента ПАМЯТЬ 13 и в РУ 21 (см. рис. 1). При этом в РУ 21 появится информация о том, что произошло отключение головного выключателя Q 1 в линии кольцевой сети. Сигнал с элемента И 9 запоминается элементами ПАМЯТЬ 10 и ПАМЯТЬ 13 (см. рис. 5), а далее поступает на вход элемента ЗАДЕРЖКА 11 и элемента ЗАДЕРЖКА 14 соответственно. С выхода элемента ЗАДЕРЖКА 11 сигнал появится через время выдержки АПВ головного выключателя Q 1 (рис. 5, момент времени

13). С выхода элемента ЗАДЕРЖКА 14 сигнал появится после отсчета суммарного времени, равного времени выдержки АПВ головного выключателя и времени срабатывания его защиты с ускорением (рис.5, момент времени 14). Сигнал с элемента 11 поступит на вход элемента ПОВТОРИТЕЛЬ 12, этот элемент выдаст однократный импульс, который "сбросит" элемент ПАМЯТЬ 10 и поступит на один из входов элементов И 17, И 18, И 19 (см. рис. 1). По истечении выдержки времени АПВ головного выключателя Q 1 его выключатель включится. И если в точке К1 будет устойчивое к.з., то на выходе ТТ 1 будет сигнал (рис. 5, момент времени 13) достаточный для срабатывания ДТКЗ 2. При этом одновибратор 8 не сработает. С выхода ДТКЗ 2 сигнал поступит на вход элемента ПАМЯТЬ 3, элемента НЕ 6, элемента ИЛИ-НЕ 16, элемента И 18 и элемента И 20. С выхода элемента НЕ 6 исчезнет сигнал, поступавший на первый вход элемента И 9. С выхода элемента ИЛИ-НЕ 16 исчезнет сигнал, поступавший на первый вход элемента И 17. Присутствие одного входного сигнала на входе И 17 с элемента ПОВТОРИТЕЛЬ 12 не приведет к его срабатыванию. Наличие же двух входных сигналов на входе элемента И 18 с элементов ДТКЗ 2 и ПОВТОРИТЕЛЬ 12 приведет к его срабатыванию. На выходе И 18 появится сигнал, который поступит в РУ 21 (см. рис. 1) и обеспечит наличие там информации о том, что произошло неуспешное АПВ головного выключателя, установленного в линии кольцевой сети. По истечении суммарного времени, равного времени выдержки АПВ головного выключателя и времени срабатывания его защиты с ускорением, сигнал с элемента ЗАДЕРЖКА 14 поступит на вход элемента ПОВТОРИТЕЛЬ 15, этот элемент выдаст однократный импульс, который "сбросит" элемент ПАМЯТЬ 13 и поступит на вход элемента И 20 и элемента ИЛИ 7. Т.к. при втором броске тока к.з. сигнал с ДТКЗ 2 снова запомнится элементом ПАМЯТЬ 3, далее может сработать элемент ЗАДЕРЖКА 4 и т.д. (см. выше). Поэтому для исключения повторного срабатывания элемента И 9, при отказе отключении головного выключателя Q 1 при его повторном включении на устойчивое к.з., сигнал с элемента ПОВТОРИТЕЛЬ 15, поступит на вход элемента ИЛИ 7 и приведет к появлению сигнала на его выходе. При этом сигнал с выхода элемента ИЛИ 7 "сбросит" элемент ПАМЯТЬ 3. Следовательно, на входе элемента И 9 будет

присутствовать только один входной сигнал, поступающий с элемента НЕ 6, и значит будет отсутствовать сигнал на его выходе. Если в это время головной выключатель Q 1 по какой-либо причине не отключит второй бросок тока к.з., то присутствие двух сигналов на входах элемента И 20 с элементов ДТКЗ 2 и ПОВТОРИТЕЛЬ 15 приведет к его срабатыванию (рис.5, момент времени Ц). И на его выходе появится сигнал, который поступит в РУ 21. При этом в РУ 21 появится информация о том, что произошло неуспешное АПВ головного выключателя на к.з. и его последующий отказ отключения при его повторном включении, а схема вернется в исходное состояние контроля.

Так работает структурная схема контроля изменений состояния головного выключателя Q1, оборудованного устройством АПВ однократного действия. В случае, если головной выключатель Q1 линии кольцевой сети оборудован устройством АПВ не однократного, а двукратного действия [3], то структурная схема может быть построена по аналогии со схемой рассмотренной выше, с дополнением звеньев, содержащих выдержки времени вторых циклов повторных действий выключателя.

Для осуществления дистанционного контроля изменений состояния головного выключателя Q2 при возникновении к.з. в точке К2 в условно-замкнутой кольцевой сети (см. рис. 1) необходимо вести

контроль в начале секционированной линии W 2. Работа структурной схемы будет осуществляться аналогично.

Таким образом, способ позволяет в режиме реального времени получать информацию на подстанции о изменении состояния головного выключателя (об отключении, успешном АПВ, неуспешном АПВ, отказе АПВ, отказе отключения при повторном включении) при возникновении к.з. на головном участке линии кольцевой сети. При этом перерыв в электроснабжении потребителей можно свести к минимуму за счёт принятия на основе полученной информации оперативным персоналом необходимых решений. Это приведёт к повышению надёжности электроснабжения потребителей за счёт сокращения времени перерывов.

Литература

1. Контроль отключения выключателей в секционированной линии кольцевой сети /Л.Д. Суров, И.Н. Фомин / Состояние и перспективы энерго- и ресурсосберегающих технологий в АПК [сборник]: Материалы Международной научно-практической конференции 24-26 марта 2009г. - Орел: Изд-во ОрелГАУ, 2009. - С. 173-177.

2. Патент № 2410817 Российская Федерация МПК Н02 I 13/00. Способ контроля изменений состояния головного выключателя в линии кольцевой сети / Л.Д.Суров, И.Н.Фомин, Н.В. Махиянова, Р.В. Лебедев. - заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО Орловский Государственный Аграрный Университет. - №2009146796/07,; заявл. 16.12.2009; опубл. 27.01.2011, бюл. №3. - 17 стр.:ил.

3. Правила устройства электроустановок. -7-е изд., перераб. и доп. - М.: ДЕАН, 2010. - 704 с.

УДК 621.3.084.2:621.316.91.027.5

Н.С. Сорокин, инженер ФГОУ ВПО Орел ГАУ

БЛОК ПОДСОЕДИНЕНИЯ ДАТЧИКА СИСТЕМЫ РАСПОЗНАВАНИЯ АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЙ

В РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНЫХ СЕТЯХ 6-35 кВ

Рассмотрено устройство блока подсоединения датчика системы распознавания аварийных ситуаций в распределительных электрических сетях 6-35 кВ.

Ключевые слова: автоматизация электрической сети, аварийная ситуация, повышение надежности.

Повысить надежность электроснабжения сельских электрических сетей (сократить время его перерыва, а также уменьшить зону поиска поврежденного участка в сети) можно с помощью использования системы распознавания аварийных ситуаций в распределительных сетях 6-35 кВ, которая позволяет с достаточной степенью достоверности определить параметры различных режимов работы электрических сетей [1].

Датчик системы распознавания аварийных ситуаций состоит из двух блоков, соединенных между собой кабелем связи. Первый - блок подсоединения датчика (БПД), присоединенный к измерительным трансформаторам тока отходящих линий 6-35 кВ, необходим для получения сигнала об изменении тока в линии. Один из вариантов исполнения данного блока приведен в [2]. Второй - блок цифровой обработки данных (БЦОД), который служит для преобразования сигналов, поступающих по линии связи об изменениях тока, в соответствующие

This article describes a device connecting the sensor unit of the recognition system emergencies in the distribution networks 635 kV.

Key words: automation of electric network, emergency, to increase the reliability.

импульсы, которые подаются на персональный компьютер, анализируются, расшифровываются и передаются на монитор персонального компьютера, установленного на подстанции, и у диспетчера появляется информация о виде произошедшей ситуации, а также, при соответствующем программном обеспечении, о номере отключившегося выключателя. В качестве блока могут быть использованы устройства, описанные в [3, 4, 5].

Подобных схем БПД существует достаточное множество, но они имеет ряд недостатков, таких как необходимость разрыва токовых цепей при подключении, недостаточная защита от аварийных ситуаций и статического электричества, большие габариты и значительная мощность рассеивания.

Для системы предлагается использовать БПД, выполненный на основе токоизмерительных клещей (к примеру, можно использовать модель DT3266A). Принципиальная электрическая схема БПД на основе токоизмерительных клещей приведена на рисунке 1.

Вестник

ОрелГАу

№2(29)

апрель

2011

Теоретический и научно-практический журнал. Основан в 2005 году

Учредитель и издатель: Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Орловский государственный аграрный Университет»____________________________________________

Редакционный совет: Парахин Н.В. (председатель) Амелин А.В. (зам. председателя) Астахов С.М.

Белкин Б.Л.

Блажнов А.А.

Буяров В.С.

Гуляева Т.И.

Гурин А.Г.

Дегтярев М.Г.

Зотиков В.И.

Иващук О.А.

Козлов А.С.

Кузнецов Ю.А.

Лобков В.Т.

Лысенко Н.Н.

Ляшук Р.Н.

Мамаев А.В.

Масалов В.Н.

Новикова Н.Е.

Павловская Н.Е.

Попова О.В.

Прока Н.И.

Савкин В.И.

Степанова Л.П.

Плыгун С.А. (ответств. секретарь) Ермакова Н.Л. (редактор)

Адрес редакции: 302019, г. Орел, ул. Генерала Родина, 69. Тел.: +7 (4862) 45-40-37 Факс: +7 (4862) 45-40-64 E-mail: nichо[email protected] Сайт журнала: http://ej.orelsau.ru Свидетельство о регистрации ПИ №ФС77-21514 от 11.07. 2005 г.

Технический редактор Мосина А.И. Сдано в набор 14.04.2011 Подписано в печать 28.04.2011 Формат 60х84/8. Бумага офсетная. Гарнитура Таймс.

Объём 18 усл. печ. л.

Тираж 300 экз. Издательство Орел ГАУ, 302028, г. Орел, бульвар Победы, 19. Лицензия ЛР№021325 от 23.02.1999 г.

Журнал рекомендован ВАК Минобрнауки России для публикаций научных работ, отражающих основное научное содержание кандидатских и докторских диссертаций

Содержание номера

Научное обеспечение развития растениеводства

Парахин Н.В. Устойчивость растениеводства как главный фактор развития АПК................... 2

Новикова Н.Е., Зотиков В.И., Фенин Д.М. Механизмы антиоксидантной защиты при адаптации

генотипов гороха (Pisum sativum l.) к неблагоприятным абиотическим факторам среды........... 5

Янова A.A., Кондыков И.В., Иконников А.В., Чекалин Е.И., Амелин А.В., Державина Н.М. Архитектоника растений современных сортов чечевицы в связи с устойчивостью их агроценозов к

полеганию................................................................................... 9

Павловская Н.Е., Сидоренко В.С., Костромичёва Е.В. Супероксиддисмутазная активность как

тест-система для выявления физиологического действия гордецина.............................. 12

Титов В.Н., Мамонов А.Н. Перспективы использования различных видов донника и фацелии в

качестве фитомелиорантов в условиях Саратовской области..................................... 15

Научное обеспечение развития животноводства Балакирев H.A. Задачи отрасли клеточного пушного звероводства России по выходу из кризиса.... 18 Шилов А.И., Шилов O.A. Производство молока и молочных продуктов от коров разных генотипов. 20 Мосягин В.В., Максимов В.И., Федорова Е.Ю. Возрастная динамика АТФазной активности цитоплазматических мембран эритроцитов цыплят-бройлеров кроссов «Бройлер-6» и «ISA» при

скармливании пептидной кормовой добавки и сукцината......................................... 25

Масалов В.Н., Сеин Д.О., Ильючик А.К. Возрастные изменения морфологической структуры

аденогипофиза у свиней...................................................................... 30

Лещуков К.А., Мамаев А.В. Как получить качественную свинину для переработки?................ 32

Рациональное природопользование и мониторинг природно-техногенной среды

Степанова Л.П., Мышкин А.И., Коренькова Е.А., Моисеева М.Н. Э кологическая оценка влияния

сельскохозяйственного производства на интенсивность загрязнения окружающей среды............36

Бессонова Е.А. Э колого-экономическая эффективность внедрения адаптивно-ландшафтного

земледелия.................................................................................. 41

Иванов Н.И. Предложения по природоохранным мероприятиям на землях сельскохозяйственного

назначения Центрального федерального округа................................................. 44

Селезнев К.А., Лысенко Н.Н., Лобков В.Т., Плыгун С.А. Особенности формирования

химического состава подземных вод Орловской области......................................... 48

Инженерно-технические решения в апк Яровой В.Г., Сергеев Н.В., Шипик Л.Ю. Оптимальное соотношение мощности двигателя и массы

сельскохозяйственного трактора.............................................................. 61

Михайлов М.Р., Жосан А.А. К вопросу планирования сезонной наработки зерноуборочных

комбайнов в зависимости от срока их эксплуатации............................................ 63

Пастухов А .Г., Тимашов Е.П. Перспективные стенды для ресурсных испытаний карданных

передач..................................................................................... 66

Баранов Ю.Н., Загородних А.Н., Копылов С.А. Логико-графический анализ возникновения опасностей столкновения транспортных средств при визуальном отражении процесса их

торможения.................................................................................. 70

Котельников В.Я., Жилина К.В., Мотин Д.В., Поветкин И.В., Котельников А.В. Статистическая

динамика энергосберегающего рабочего органа для шелушения зерна............................. 74

Искендеров Э.Б. К вопросу интенсификации основной обработки почвы в земледелии.............. 78

Калашникова Н.В., Булавинцев Р.А., Кашеварников В.Ю. Устройство для установки глубины

заделки семян............................................................................... 81

Шарупич В.П., Шарупич Т.С., Коломыцев Е.В. Влияние дополнительного искусственного облучения на фенологические, биометрические и продукционные показатели томата сорта «Пламя»

при выращивании методом многоярусной узкостеллажной гидропоники............................. 84

Горшков Ю.Г., Старикова Н.А. Оптимизация функционирования воротных проёмов

производственных сельскохозяйственных помещений за счёт инженерных решений.................. 89

Лялякин В.П. Восстановление деталей - важный резерв экономии ресурсов....................... 95

Косенко А.В., Казански В.А., Кузнецов Ю.А. Влияние модуля силиката на технологические

свойства ПЭ О покрытий...................................................................... 97

Коломейченко А.В. Исследование топографии поверхности покрытия, сформированного МДО......... 101

Стребков С.В., Казаринов А.В., Титов С.И. Компоненты базовой основы трибологически

активных присадок........................................................................... 104

Астахов С.М., Беликов Р.П. Состояние и пути повышения эффективности функционирования

распределительных сетей в агропромышленном комплексе........................................ 106

Жосан А.А., Ревякин М.М. Топология построения систем самодиагностики: вариативность и

оптимальность............................................................................... 109

Суров Л.Д., Фомин И.Н. Контроль изменений состояния головного выключателя в линии

кольцевойсети............................................................................... 112

Сорокин Н.С. Блок подсоединения датчика системы распознавания аварийных ситуаций в

распределительных сетях 6-35 кВ............................................................. 118

Чернышов В.А., Чернышова Л.А. Самоидентификация замыканий на землю в сетях с

изолированной нейтралью посредством спутниковой системы навигации........................... 120

Глушак Н.В., Грищенков А.И. Инновационный процесс: эволюция, эффективность, проблематика 123 Шкрабак В.С., Баранов Ю.Н., Загородних А.Н. Обеспечение безопасных перевозок в

агропромышленном комплексе.................................................................. 129

Яковлева Е.В., Полехина Е.В. Проблемы безопасности труда в сельском хозяйстве............... 132

Карпович Э.В. Опыт применения программированных пособий для подготовки высококвалифицированных агроинженерных кадров............................................ 134

© ФГОУ ВПО Орел ГАУ, 2011