CC BY
7УДК 621.311.171
КОНТРОЛЬ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ И ЗАПРЕТ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОВТОРНОГО ВКЛЮЧЕНИЯ ВВОДНЫХ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ ШИН ДВУХТРАНСФОРМАТОРНОЙ ПОДСТАНЦИИ
Л.Д.Суров, В.В.Филиппов
ФГБОУ ВПО «Орловский государственный аграрный университет»
Аннотация. Описаны упрощенная схема двухтрансформаторной подстанции и диаграммы выходных сигналов структурной схемы способа запрета автоматического повторного выключения вводных выключателей шин с определением поврежденного участка, смежного с секционным выключателем.
Ключевые слова: автоматическое повторное включение, короткое замыкание, секционный выключатель, трансформатор, датчик тока короткого замыкания, регистрирующее устройство.
Электроснабжение сельскохозяйственных
потребителей, как правило, осуществляется от районных двухтрансформаторных подстанций с двухсторонним питанием. При этом в нормальном режиме работы каждый из трансформаторов осуществляет питание только тех потребителей линии электропередач которых подсоединены к его секции шин. Однако в целях повышения надежности электроснабжения потребителей при плановом или аварийном отключениях одного из трансформаторов отдельные секции шин этих трансформаторов соединяют секционным выключателем.
В этом случае схема переходит в режим подстанционного резервирования и питание ответственных потребителей в пределах номинальной мощности осуществляется от одного трансформатора. В нормальном режиме работы подстанции секционный выключатель отключен и через смежные участки, прилегающие к нему, ток не течет. Однако возникновение аварийных ситуаций на смежных участках шин, связанных с короткими замыканиями (КЗ) не исключено, как при работе подстанции по нормальной схеме, так и при подстанционном резервировании. С целью получения информации о повреждении, смежного с секционным выключателем, участке шин и введения запрета на автоматическое повторное включение (АПВ) вводного выключателя шин разработан способ [1].
Согласно этому способу на участках шин, смежных с секционным выключателем, ведут контроль тока КЗ и при его появлении со стороны первого трансформатора начинают отсчет времени выдержки срабатывания защиты вводного выключателя первой секции шин. И, если в момент окончания времени этой выдержки ток КЗ исчезнет, то устанавливают факт КЗ на смежном с секционным выключателем участке шин, питающихся от первого трансформатора, и вводят запрет на АПВ вводного выключателя первой секции шин. А если бросок тока КЗ появится со стороны второго трансформатора, то с момента его появления начинают отсчет времени выдержки срабатывания защиты вводного выключателя второй секции шин. И, если в момент окончания времени этой выдержки ток КЗ исчезнет, то устанавливают факт КЗ на смежном с секционным выключателем участке шин, питающихся от второго трансформатора, и вводят запрет на АПВ вводного выключателя второй секции шин.
Для реализации такого способа разработана структурная схема, изображенная на рисунке 1. Она
состоит из датчиков тока короткого замыкания (ДТКЗ) 1 и 7, элементов: ПАМЯТЬ 2 и 8; ЗАДЕРЖКА 3 и 9; ОДНОВИБРАТОР 4 и 10; НЕ
5и1 1 ; И 6 и 1 2 и регистрирующего устройства (РУ) 13. На рисунке 2 изображены диаграммы выходных сигналов элементов структурной схемы, где: 11 - момент времени возникновения КЗ в точке К1; 1;2- момент времени отключения тока КЗ, возникшего при КЗ в точке К1; 1;3 -момент времени возникновения КЗ в точке К2; 1;4 - момент времени отключения тока КЗ, возникшего при КЗ в точке К2.
Работа этой схемы осуществляется следующим образом. В нормальном режиме работы сети выключатели 01, 02, 03, 04, 05, 06, 07, 08, 09, 010, 011 и 013 включены, а выключатель Q6 отключен. К3 на участках шин, смежных с сакционным выключателем Q6 нет, поэтому сигналов на выходах ДТКЗ 1 и 7 нет и схема находится в режиме контроля. При возникновении устойчивого КЗ в точке К1 на выходе ДТКЗ 1 появится сигнал (рисунок 2, диагр.14, момент времени 11). Он поступит на вход элемента ПАМЯТЬ 2, запомнится им (рисунок 2, диагр.15) и поступит на вход элемента ЗАДЕРЖКА 3. В этом элементе сигнал задержится на время, равное времени выдержки срабатывания защиты вводного выключателя 01 первой секции шин. Выйдя из элемента ЗАДЕРЖКА 3, сигнал (рисунок 2, диагр.16, момент времени 1;2) поступит на вход элемента ОДНОВИБРАТОР 4. Он совершит одно колебание (рисунок 2, диагр.17), и своим сигналом «сбросит» память с элемента 2, и поступит на первый вход элемента И 6. В этот момент времени вводной выключатель 01 первой секции шин отключит ток КЗ, при этом выходной сигнал с ДТКЗ 1 исчезнет (рисунок 2, момент времени 1;2), а исчезнувший выходной сигнал с элемента НЕ 5 в момент
времени 11 вновь появится (рисунок 2, диагр.18), и поступит на второй вход элемента И 6, и обеспечит срабатывание этого элемента (рисунок 2, диагр.19). Этот сигнал поступив в РУ 13, обеспечит появление в нем информации о том, что КЗ возникло в точке К1 (рисунок 2, диагр.26). Одновременно этот сигнал поступит на вводной выключатель первой секции шин Q1 и обеспечит запрет на АПВ этого выключателя.
Возникновение КЗ не в точке К1, а точке К2 приведет к тому, что на выходе ДТКЗ 7 появится сигнал (рисунок 2 диагр.20, момент времени 13). Он поступит на вход элемента ПАМЯТЬ 8, запомниться им (рисунок 2, диагр.21) и поступит на вход элемента ЗАДЕРЖКА 9. В этом элементе сигнал задержится на время, равное времени выдержки срабатывания защиты вводного выключателя Q13 второй секции шин. Выйдя из элемента ЗАДЕРЖКА 9 сигнал (рисунок 2, диагр.22, момент времени 1;4) поступит на вход элемента ОДНОВИБРАТОР 10. Он совершит одно колебание (рисунок 2, диагр.23), и своим сигналом «сбросит» память с элемента 8, и поступит на второй вход элемента И12. В этот момент времени вводной выключатель Q13 второй секции шин отключит ток К3, при этом выходной сигнал с ДТКЗ 7 исчезнет (рисунок 2, момент времени 14), а исчезнувший выходной сигнал с элемента НЕ 11 в момент времени 1;4 вновь появится (рисунок 2, диагр.24), и поступит на первый вход элемента И 12, и обеспечит срабатывание этого элемента (рисунок 2, диагр.25). Этот сигнал поступив в РУ 13, обеспечит появление в нем информации о том, что КЗ возникло в точке К2 (рисунок 2, диагр.26). Одновременно этот сигнал поступит на вводной выключатель второй секции шин Q13 и обеспечит запрет на АПВ этого выключателя.
Рисунок 1 - Упрощенная однолинейная схема двухтрансформаторной подстанции и структурная схема: 01 и 02 - выключатели на стороне низкого напряжения силовых трансформаторов Т1 и Т2; 02-06 и 07-011 -головные выключатели линий W1-W9; 06 - секционный выключатель шин; К1 и К2 - точки КЗ.
Н с |: маг ьн ый Ава |: и и н ы й режим ра Зоты | Ава ри и н ы й режим ра Зпты режим 1 при КЗ в точке 1 I при КЗ в точке 2 раЗпгы | I ! I I
РУ и и -1—--------- |
в И 12 I п
И НЕ 11 I I
Л ОДНСВИЕРЛТОР ю I I I п
1!*ДЕРЖКЛ 9 Я [ I
плмятьа 11 ■ 1
» ДПС37 1
и* " -
НЕ 5 11
11 одновннмгач
и ЗАДЕРЖКА 1 П ! !
[1Л МЯТЬ 2 ■ 1
п ДГКЭ1 | I
Ь I. Ъ Ь 14
Рисунок 2 - Диаграмма выходных сигналов элементов структурной схемы
Таким образом, при использовании этого способа можно получать информацию о возникновении КЗ на смежных с секционным выключателем участках шин двухтрансформаторной подстанции и вводить запрет на АПВ вводных выключателей этих шин.
Список литературы
1. Патент №2447567 кл.HO2J 13/00 опубл. 10.04.2012, бюл.№10.
Суров Леонид Дмитриевич, канд. техн. наук. доц., surov-52@mail.ru. Россия, Орел, Орловский государственный аграрный университет.
Филиппов Вадим Владимирович, канд. техн. наук. доц., vadim233065@rambler.ru, Россия, Орел, Орловский государственный аграрный университет.
SHORT-CIRCUIT MONITORING AND PROHIBIT AUTOMATIC RECLOSING MAIN SWITCH TIRE DVHTRANSFORMATORNOY SUBSTATIONS
L.D.Surov, V.V.Filippov
Described two-transformer substation simplified schematic diagram and the output signals of the block diagram method disable automatic re-input switches off the tires with the definition of the damaged area, adjacent to the section switch.
Keywords: automatic reclosing, short circuit, bus tie breaker, transformer, sensor short circuit current recording device.
Surov Leonid Dmitrievich, kand.tehn.nauk.dots., surov-52@mail.ru., Russia, Orel, Orel State Agrarian University.
Vadim Filippov, kand.tehn.nauk.dots.,
Vadim233065@rambler.ru, Russia, Orel, Orel State Agrarian University.
