CC BY
5УДК 621.311.16
КОНТРОЛЬ НАД ЛОЖНЫМИ ИЗМЕНЕНИЯМИ СОСТОЯНИЙ ВЫКЛЮЧАТЕЛЕЙ В УСЛОВНО-ЗАМКНУТОЙ КОЛЬЦЕВОЙ СЕТИ
Л.Д.Суров, В.В.Филиппов
ФГБОУ ВПО «Орловский государственный аграрный университет»
Аннотация. Описан способ контроля ложного отключения головного и секционирующего выключателей с последующим включением выключателя сетевого пункта автоматического включения резерва в линии кольцевой сети, разработана структурная схема и описана ее работа с изображением выходных сигналов.
Ключевые слова: короткое замыкание, автоматическое включение резерва, кольцевая сеть, трансформатор тока, датчик тока короткого замыкания.
Высокую степень надежности электроснабжения потребителей обеспечивают схемы, предусматривающие питание от двух и более источников. Для электроснабжения сельскохозяйственных потребителей, как правило, применяют двухтрансформаторные подстанции с секционированной системой шин на низкой стороне напряжения. Секции шин разных трансформаторов соединены секционным выключателем, который в нормальном режиме работы подстанции отключен. Большая протяженность и разветвленность сельских распределительных сетей, в отельных случаях, с целью повышения надежности электроснабжения
потребителей позволяет в качестве второго (резервного) источника питания использовать второй трансформатор. При этом первый трансформатор для резервируемых потребителей является основным источником питания. Такое резервирование является сетевым и обеспечивается путем соединения двух линий, питающихся от разных трансформаторов двухтрансформаторной подстанции. Для соединения линий устанавливают сетевой пункт автоматического включения резерва (АВР), выключатель которого в нормальном режиме работы сети отключен. При этом линии, образующие условно замкнутое кольцо делят на участки, соединяя их секционирующими пунктами и выключатели этих пунктов, в нормальном режиме работы сети, включены. Работа по выделению поврежденного участка и подключению неповрежденной части к резервному источнику питания в кольцевой сети осуществляется средствами автоматики, установленными на пунктах секционирования и сетевом пункте АВР. Однако, в отдельных случаях, по причинам сбоя или неисправности в средствах автоматики, возникают ложные отключения неповрежденных участков и выключение резервного источника питания. Такая ситуация приводит к отысканию несуществующего повреждения и восстановлению нормальной схемы работы кольцевой сети. С целью своевременного получения информации о ложном отключении головного и секционирующего выключателей с последующим включением выключателя сетевого пункта автоматического включения резерва в линии кольцевой сети разработан способ [1].
Он заключается в том, что с момента исчезновения напряжения, рабочего тока и отсутствия тока КЗ в линии основного источника питания начинают отсчет времени выдержки включения выключателя сетевого пункта АВР. При этом в момент окончания этого времени в линии
резервного источника питания контролируют увеличение рабочего тока. И, если в момент окончания отсчета времени рабочий ток увеличился на значение, равное значению исчезнувшего рабочего тока в линии основного источника питания, то делают вывод о ложном отключении головного и секционирующего выключателей и включении выключателя сетевого пункта АВР.
Реализация такого способа контроля осуществляется по разработанной структурной схеме, изображенной на рисунке 1.
'—ИЗ—
0
Ложно отключились Ьыклочатели 3. 6 и йключился быключатель 5
ш
Рисунок 1 - Упрощенная схема кольцевой сети и структурная схема
Она содержит силовой трансформатор 1, вводной выключатель 2 шин основного источника питания, головной выключатель 3 линии основного источника питания, секционирующий выключатель 4 линии основного источника питания, выключатель 5 сетевого пункта АВР, секционирующий выключатель 6 линии резервного источника питания, головной выключатель 7 линии резервного источника питания, секционный выключатель шин подстанции 8, вводной выключатель 9 шин резервного источника питания, силовой трансформатор 10, трансформатор тока (ТТ) 11, датчик тока короткого замыкания (ДТКЗ) 12, элемент НЕ 13, датчик рабочего тока (ДРТ) 14, элемент НЕ 15, датчик напряжения (ДН) 16. Элементы: НЕ 17, И 18, ПАМЯТЬ 19, элемент ЗАДЕРЖКА 20, элемент ОДНОВИБРАТОР 21, элемент И 22, трансформатор тока (ТТ) 23, датчик рабочего тока (ДРТ) 24, регистрирующее устройство (РУ) 25.
Диаграммы сигналов на выходах элементов, показанных на рисунке 1, имеют вид (рисунок 2): 26 - на
выходе элемента 11; 27 - на выходе элемента 12; 28 - на
выходе элемента 13; 29 - на выходе элемента 14; 30 - на
выходе элемента 15; 31 -на выходе элемента 16; 32 - на
выходе элемента 17; 33 - на выходе элемента 18; 34 - на
выходе элемента 19; 35 - на выходе элемента 20; 36 - на
выходе элемента 21, 37 - на выходе элемента 22; 38 - на
выходе элемента 23; 39 - на выходе элемента 24; 40 - в
РУ25.
РУ25 40 I I
ÜPT24. 39 I -1-
TT23 38
И 22 Л I I
1
0ЙН0ВИБРАТ0Р 21 36 I t
—1
ЗАДЕРЖКА 20 35 f ~'1
ПАМЯТЬ 19 34
1
ИВ я ! i
НЕ17 32
' 1
ШЪ 31 1
HES % 1 1
DPTV, 29 1
HEß 28 1
I 1
ÜTK312 27 1 1 { i
TT 11 26 1 1
ta 'Л i/г
ПАМЯТЬ 19
ИВ
33
ИЕТ7
32
тъ
31
НЕ15
30
ÜPTU
29
HEß
28
ÜTK312
27
TT 11
26
/, ' Л Чг
Рисунок 2 - Диаграмма выходных сигналов элементов структурной схемы Кроме диаграмм выходных сигналов, на рисунке 2 также показаны: ^ - момент времени исчезновения напряжения и рабочего тока в линии основного источника питания, ^ -момент окончания времени выдержки выключения выключателя сетевого пункта АВР.
Работа этой схемы осуществляется следующим образом: в нормальном режиме работы сети выключатели 2, 3, 4, 6, 7 и 9 выключены, а выключатели 5 и 8 отключены. При этом наличие только одного входного сигнала на элементе И 18 с элемента НЕ 13 (рисунок 2, диагр. 28) не приводит к его срабатыванию, поэтому схема находится в режиме контроля.
В случае отключения головного выключателя 3 при отсутствии тока КЗ в линии основного источника питания (ложное отключение по причине какой-либо
неисправности) с выхода ТТ 11 сигнал исчезнет (рисунок 2, диагр. 26, момент времени t\) при этом как не было, так и не появится сигнал на выходе ДТКЗ 12 (рисунок 2, диагр. 27) и сохранится выходной сигнал с элемента НЕ 13, который будет присутствовать на третьем входе элемента И 18 (рисунок 2, диагр. 28). Отключение выключателя 3 приведет к исчезновению выходного сигнала с ДРТ 14 (рисунок 2, диагр. 29) и появлению при этом выходного сигнала с элемента НЕ 15 (рисунок 2, диагр. 30), который поступит на второй вход элемента И 18. При отключении выключателя 3 с выхода ДН 16 сигнал исчезнет (рисунок 2, диагр. 31), но появится сигнал с элемента НЕ 17 (рисунок 2, диагр. 32), который поступит на первый вход элемента И 18. Наличие всех входных сигналов на элементе И 18 приведет к его срабатыванию и появлению его выходного сигнала (рисунок 2, диагр. 33). Этот сигнал поступит на вход элемента ПАМЯТЬ 19, запомнится им (рисунок 2, диагр. 34) и поступит на вход элемента ЗАДЕРЖКА 20. С выхода этого элемента сигнал появится через время выдержки срабатывания защиты минимального напряжения выключателя 4, и время выдержки включения выключателя 5 сетевого пункта АВР, и поступит на вход элемента ОДНОВИБРАТОР 21. Этот элемент произведет одно колебание (рисунок 2, диагр. 36), своим сигналом «сбросит» память с элемента 19 (рисунок 2, диагр. 34) и поступит на первый вход элемента И 22. Исчезновение напряжения на сетевом пункте АВР со стороны основного источника питания силового трансформатора 1 приведет к включению выключателя 5. При этом на выходе ТТ 23 увеличится рабочий ток (рисунок 2, диагр. 38), обусловленный подключением потребителей линии основного источника питания, и на выходе ДРТ 24 появится выходной сигнал (рисунок 2, диагр. 39), который, поступив на второй вход элемента И
22, обеспечит его срабатывание (рисунок 2, диагр. 37). Сигнал этого элемента поступит в РУ 25, и там появится информация о ложном отключении головного 3 и секционирующего 4 выключателей и включении выключателя 5 сетевого пункта АВР.
Восстановление нормальной схемы
электроснабжения в условно-замкнутой кольцевой сети путем включения выключателей 4 и 3 и отключения выключателя 5 приведет схему в состояние первоначального контроля.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать информацию о ложном отключении головного и секционирующего выключателей с последующим включением выключателя сетевого пункта автоматического включения резерва в условно-замкнутой кольцевой сети. Это сократит время на восстановление нормальной схемы работы кольцевой сети и повысит надежность электроснабжения потребителей, за счет сокращения времени недоотпуска электроэнергии.
Список литературы
1. Патент РФ №2501145, кл. НО21 13/00, опубл. 10.12.2013, бюл.№34.
Способ контроля ложного отключения головного и секционирующего выключателей с последующим включением выключателя сетевого пункта автоматического включения резерва в линии кольцевой сети. / Л.Д.Суров, Т.Б.Сурова; заявитель и патентообладатель Орловский государственный аграрный университет; заявл. 21.11.2012, опубл. 27.12.2013.
Суров Леонид Дмитриевич, канд. техн. наук. доц., siirov-52a,mail. ru. Россия, Орел, Орловский государственный аграрный университет.
Филиппов Вадим Владимирович, канд. техн. наук. доц., vadim233065@rambler.ru, Россия, Орел, Орловский государственный аграрный университет.
CONTROL OVER FALSE CHANGE IN CONDITION SWITCH IN CONVENTIONALLY CLOSED CIRCULAR NETWORK
L.D.Surov, V.V.Filippov
Discloses a method of controlling nuisance tripping of the brain and is partitioned circuit-breaker switch is turned on , followed by the network automatic access inclusion in the reserve line ring network , the structural scheme and described her work with the image of the output signals .
Keywords: short circuit, switch the reserve, a ring network, a current transformer, sensor short circuit current.
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.
