Устройство для опережающего секционирования сети
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Соеетскик
Социалистических
Республик
<»1974486
v .б фУ,, ъ))
1 г ." г (61) Дополнительное к авт. свид-ву Р 892555 (22) Заявлено 27. 02. 81 (21) 3254086/24-07 с присоединением заявки ) (о— (23) Приоритет
Опубликовано 1511.82, Бюллетень М 42
Дата опубликования описания 15.11 82
Р М К з
Н 02 Н 3/06
Н 02 Н 7/26
Государственный комитет
СССР по делам изобретений и открытий
f 3l УДК 621.316. .925)088.8) t
:) )
I
E.Ï. Королев
Горьковское отделение Ордена Октябрьской Революции
Всесоюзного государственного проектно-изыскательского и научно-исследовательского института энергетических систем и электрических сетей Энергосетьпроект (72) Автор изобретения (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПЕРЕЖИОЩЕГО СЕКЦИОНИРОВАНИЯ СЕТИ
Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите и автоматике энергосистем, и может быть использовано, например, для адаптивной автоматики опережающего секционирования сети при коротких замыканиях с токами, превышающими отключающую способность установленных высоковольтных выключателей.
По основному авт. св. Р 892555 известно устройство для опережеющего секционирования сети, содержащее датчики тока всех и присоединений, блок коммутации входных сигналов, блок выходных органов, выходы которого соеди-15 нены с цепями отключения выключателей, максиселектор, миниселектор, блок автоматического задания уставки, сумматор, компаратор и блок выбора цепи секционирования, причем выходы датчи- 2( ков тока всех и присоединений соеди- нены с соответствующими и входами максиселектора и блока автоматического задания уставки, à m из них, по числу присоединений, выделенных для 25 опережающего секционирования, подключены через блок коммутации к m входам блока выбора цепи секционирования и миниселектора, выход которого соединен с первым управляющим входом блока 3() коммутации, (m + 1)-м входам блока выбора цепи секционирования и первым входом компаратора, выход которого подключен к,второму управляющему вхо ду блока коммутации и к (m+2)-му входу блока выбора цепи секционирования, к m выходам которого подключены m входов блока выходных органов отключения секционирующих выключателей, причем второй вход компаратора соединен с выходом сумматора, к первому входу которого подключены (n+1)-й вход блока автоматического задания уставки и выход максисилектора, а второй вход соединен с выходом блока автоматического задания уставки (1).
Недостатком известного устройства является воэможность отказа в срабатывании, если при коротком замыкании с требованием опережающего секционирования окажется, что в каждом иэ в секционирующих присоединений ток ниже той доли, на какую нужно снизить ток в поврежденном присоединении. В этом случае требуется отключение с опережением по крайней мере двух из m присоединений.
Цель изобретения — повышение надежности работы устройства в случаях
974486 когда недостаточно опережающего отключения одного секционирующего присоединения.
Цель достигается тем, что в устройстно дополнительно введены второй сумматор, инвертирующий нуль-орган, второй блок выбора цепи секциониронания, второй максиселектор, причем выход миниселЕктора соединен с первым входом компаратора через первый вход второго сумматора и с входом инвертирующего нуль-органа, выход которо10
ro соединен с пусковым нходом второго если отсутствует сигнал с выхода ком аратора 8. При этом отключенная цепь исключается из сравненйя в миниселекторе 6. .- В блоке 5 автоматического задания уставки осуществляется выделение цепи, соответствующей .поврежденному
1 присоединению, определяется к какой группе выключателей (rio отключающей
60 способности) относится эта цепь и в зависимости от этого автоматически устанавливается выходной сигнал— напряжение смещения на втором входе первого сумматора 9.
Максиселектора, выход последнего подключен к второму входу второго сумматора и к m+1-му входу второго блока1 выбора цепи секционирования m входы которого соединены с щ вхадаяи второго максиселектора и с m входами первого блока выбора цепи секционирова.ния, m+2-ой вход последнего и второго блока выбора цепи секциониронания объединены, выход последнего подключен к m входам блока ныхоцнях органов.
На чертеже приведена блок-схема устройства, 25
Устройство содержит выключатели 1, датчики тока 2, блок 3 коммутации входных сигналов, первый максиселектор 4, блок 5 автоматического задания уставки, миниселектор б, первый ЗО блок 7 выбора цепи секционирования, компаратор 8 первый сумматор 9, блок
10 выходных органов, второй максиселектор 11,.иннертирующий нуль-орган
12, второй сумматор 13 и второй блок 35
14 выбора цепи секционирования.
Датчики токов 2 могут быть выполнены, например, с прогнозированием амплитуды периодической составляющей тока в начале процесса к.з. до 40 возможного насыщения трансформаторов тока. Выборка и запоминание значения токов может производиться по факту к.з. известными методами.
Блок 3 коммутации нходных сигналов состоит из m транзисторных ключей, управляемых через компараторы и триггеры от миниселектора б и компаратора 8. От миниселектора 6 в блоке 3 . коммутации входных сигналов осуществляется отключение цепи с сигналом, 50 равным сигналу от миниселектора 6, В первом блоке 7 выбора цепи секционирования по результату сравнения сигналов с входа и выхода миниселектора 6 осуществляется выделение цепи с сигналом, равным сигналу с выхода миниселектора б, и, если имеется сигнал с выхода компаратора 8, подается сигнал на соответствующий выходной орган блока 10 °
В случае, если окажется, что цепей с одинаковыми сигналами больше одной, для обеспечения отключения только одного из секционирующих выключателей в первом блоке выбора цепи секционирования предусмотрена логическая схема предпочтения.
Второй максиселектор 11 предназначен для выделения сигнала от присоединения (одного из т) с наибольшим током в том случае, если этот ток ниже требуемого значения, определяемого сигналом на выходе первого сумматора
9. Второй максиселектор 11 подключается в работу от инвертирующего нульоргана 12, срабатывание которого происходит при появлении нуля на выходе миниселектора б (хотя бы кратковременно). Это может произойти только после того, как произойдет отключение всех цепей в блоке 3 коммутации входных сигналов. Во втором максиселекторе
11 предусмотрена аналоговая память выходного сигнала на заданное время.
Второй сумматор 13 осущестнляет сложение сигналов QT миниселектора б и второго максиселектора 1-1. При этом сигнал на выходе второго сумматора
13 равен сумме — сигнала (от второго максиселектора 11), пропорционального наибольшему току из m присоединений, и сигнала (от миниселектора 6), пропорционального току присоединения (одного из m), который необходимо добавить к наибольшему, чтобы на выходе второго сумматора 13 был сигнал, равен или больше сигнала от первого сумматора 9.
Второй блок 14 выбора цепи секционирования выполнен аналогично первому блоку выбора цепи секционирования 7 и предназначен для отключения секционирующего присоединения (одного из m) с наибольшим током в случае, если этот ток ниже той доли, на какую следует ограничить ток короткого замыкания в поврежденном присоединении.
Устройство работает следующим образом.
В нормальном режиме сигналы от датчиков тока 2 отсутствуют, поэтому с выхода миниселектора б сигнал, поступающий на первый управляющий вход блока 3 коммутации входных сигналов, равен нулю, и все m входных цепей через соответствующие ключи подключены к входам миниселектора б. На выходе компаратора 8 также сигнал
974486 равен нулю, что исключает возможность срабатывания первого 7 и вто рого 14 блоков выбора цепи секциони. рования, поэтому блок 10 выходных органов не срабатывает.
При коротком замыкании на одном из и присоединений с током, превышающим отключающую способность выключателя, на выходе первого максиселектора 4 формируется напряжение,пролорциональное току в поврежденном присоединении.
Это напряжение подается на первый вход первого сумматора 9 и на (и+1) -й вход блока 5 автоматического задания уставки. В последнем определяется к какой группе относится выключатель поврежденного присоединения и формируется соответствующее напряжение уставки, подаваемое на второй вход первого сумматора 9. Причем напряжение с выхода блока 5 должно иметь знак, обратный знаку напряжения с выхода первого максиселектора 4, с тем, чтобы в первом сумматоре 9 осуществлялось вычитание сигнала уставки из максимального сигнала. Полученная на выходе первого сумматора 9 разность соответствует той доле тока через выключатель поврежденного присоединения, на какую он превышает отключающую способность этого выключателя.
Одновременно сигнал от датчиков тока 2 заранее выбранных т присоединения через блок 3 коммутации входных сигналов поступает на входы миниселектора 6 и на соответствующие входы первого блока 7 выбора цепи секционирования, второго максиселектора 11 и второго блока 14 выбора цепи секционирования.
На выходе миниселектора 6 выделяется сигнал, пропорциональный минимальному току из m присоединений.
Этот сигнал поступает на первый управляющий вход блока 3 входных сигналов коммутации, на первый вход второго сумматора 13, на вход инвертирующего нуль-органа 12 и на второй вход первого блока 7 выбора цепи секционирования. Так как сигнал на выходе миниселектора 6 отличен от нуля, то инвертирующий нуль-орган 12 не срабатывает и не запускает второй максиселектор 11, поэтому на втором входе второго сумматора 13 сигнал равен нулю. Это значит, что на выходе второго сумматора 13 сигнал равен сигнулу на выходе миниселектора 6. Если сигнал с выхода второго сумматора 13, равный сигналу с выхода миниселектора 6, превышает напряжение от первого сумматора 9, то на выходе компаратора 8 появляется логическая единица, запрещающая отключение минимальной входной цепи миниселектора 6 и разрешающая срабатывание первого 7 и второго 14 блоков выбора цепи секционирования. Однако отключение одного из секционирующих выключателей блоком 10 выходных органов происходит только по сигналу от первого 7 блока выбора цепи секционирования, так как íà (m+1) -ом входе второго блока 14 выбора цепи секционирования сигнал от второго максиселектора 11 равен нулю.
Если сигнал на выходе миниселектора 6 оказывается меньше сигнала с выхода первого сумматора 9, то компаратор 8 Не срабатывает, поэтому разрешается отключение минимальной цепи в блоке 3 коммутации входных сигна35 лов и запрещается срабатывание первого блока 7 выбора цепи секционирования.
После отключения минимальной цепи .миниселектоо 6 выпеляет на выходе сигнал,. пропорциональный минимальному току оставшихся (m-1) присоединений., Дальнейший процесс прохождения ,сигналов аналогичен приведенному выше.
После отключения секционирующего выключателя выключатель поврежденного присоединения отключается своей защитой. Затем секционирующий выключатель вновь включается от АПВ. Так как повреждение отключено, сигналы от датчиков тока 2 становятся равными нулю.
Нулевой сигнал с выхода миниселектора 6 сбрасывает схему блока 3 коммутации входных сигналов в исходное состояние, чем обеспечивается готовность устройства к повторному дейст35 вию.
Если наибольший иэ m сигналов ниже сигнала от первого сумматора 9, то блоком 3 коммутации входных сигналов отключаются все цепи с входа минисе40 лектора 6. Нуль на выходе миниселектора 6 привОдит к срабатыванию инвертирующего нуль-органа 12 и возврату блока 3 коммутации входных сигналов в исходное состояние. Сигнал с
45 выхода инвертирующего нуль-органа 12 (кратковременный) запускает на заданное время второй максиселектор 11, на выходе которого выделяется и фиксируется на заданное время максимальный из m сигнал и подается íà (m+1) é
50 вход второго блока 14 выбора цепи секционирования, а также на второй вход второго сумматора 13. Одновременно происходит выделение минимального сигнала на миниселекторе 6, как
55 было описано т.е. работает блок 3
) коммутации входных сигналов до тех пор, пока сигнал на выходе второго сумматора 13, равный сумме максимального иэ m и с выхода от миниселек60 тора 6, превысит значение сигнала от первого сумматора 9. После этого происходит срабатывание компаратора
8, сигнал с выхода которого подается ,на пуск первого 7 и второго (4 бло65 ков выбора цепи секционирования и
974486
Формула изобретения
ВНИИПИ Заказ 8727/73 Тираж 669 Подписное
Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä,ул.Проектная,4 на сброс блока 3 коммутации входных сигналов„ Так как на всех входах обоих блоков выбора цепи секционирования имеются сигналы, то происходит их срабатывание и отключение от блока 10 выходных органов двух иэ m секционирующих присоединений: одного с максимальным током и второго с током, равным,илй минимально превышающим ту долю, которую нужно добавить к максимальному току, чтобы снизить О ток в поврежденном присоединении до допустимого значения.
Использование данного устройства
Позволяет уменьшить избыточность при опережающем секционировании сети 5 путем автоматического выбора оптимального секционирующего присоедйнения (одного или двух) и тока уставки в зависимости от тока к.з. и отключающей способности выключателя на поврежденном присоединении, что повышает надежность работы.
Устройство для опережающего сек25 ционирования сети по авт. св.Р 892555, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, в него дополнительно введены второй сумматор, инвертирующий нуль-орган, второй блок выбора цепи секционирования, второй максиселектор, причем выход миниселектора соединен с первым входом компаратора через первый вход сумматора и с входом инвертирующего нуль-органа, выход которого соединен с пусковым входом второго максиселектора, выход последнего подключен к второму входу второго сумматора, и к m+1-му входу второго блока выбора цепи секционирования, m входы которого соединены с m входами второго максиселектора и с m входами первого блока выбора цепи секционирования, m+2-ой вход последнего и второго блока выбора цепи секционирования объединены, выход последнего подключен к m входам блока выходных органов.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
Р 892555, кл. Н 02 Н 3/06, 1980.