ГОУВПО УГМА Федерального агентства;doc

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ
(19)
RU
(11)
(51) МПК
H02H
3/027
(13)
2 527 477
C1
(2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯ СЛУЖБА
ПО ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ
(12) ОПИСАНИЕ
(21)(22) Заявка:
ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
2013117644/07, 16.04.2013
(24) Дата начала отсчета срока действия патента:
16.04.2013
(45) Опубликовано: 10.09.2014 Бюл. № 25
(56) Список документов, цитированных в отчете о
поиске: RU2421862C1,20.06.2011.
2 5 2 7 4 7 7
R U
(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ОТКЛЮЧЕНИЯ И ОТКАЗА АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОВТОРНОГО
ВКЛЮЧЕНИЯ ГОЛОВНОГО ВЫКЛЮЧАТЕЛЯ ЛИНИИ, ПИТАЮЩЕЙ ТРАНСФОРМАТОРНУЮ
ПОДСТАНЦИЮ, ПРИ САМОУСТРАНИВШЕМСЯ ДВУХФАЗНОМ КОРОТКОМ ЗАМЫКАНИИ
(57) Реферат:
Изобретение относится к автоматике
линейных напряжений и, если в момент окончания
электрических сетей и предназначено для
первого отсчета времени два других линейных
контроля отключения и отказа автоматического
напряжения исчезнут, то делают вывод об
повторного включения (АПВ) головного
отключении ГВ, с момента окончания первого
выключателя
(ГВ)
линии,
питающей
отсчета времени начинают второй отсчет
трансформаторную
подстанцию,
при
времени, равный времени выдержки АПВ плюс
самоустранившемся двухфазном коротком
времени выдержки срабатывания защиты с
замыкании (КЗ). Технический результат ускорением ГВ, а также во все провода линии
расширение функциональных возможностей
посылают зондирующие импульсы и измеряют
путем получения информации об отключении и
время их прохождения до точек отражения,
отказе автоматического повторного включения
вычисляют расстояния до этих точек, сравнивают
головного выключателя при самоустранившемся
их между собой и с расстоянием до места
двухфазном коротком замыкании. Для решения
установки ГВ и, если вычисленные расстояния
указанной задачи с момента исчезновения одного
равны друг другу и равны расстоянию до места
из
линейных
напряжений
на
шинах
установки ГВ, и в момент окончания второго
трансформатора начинают первый отсчет
отсчета времени все три линейных напряжения
времени,
равный
времени
выдержки
на шинах трансформатора не появились, то
срабатывания
защиты
ГВ,
при
этом
делают вывод о самоустранившемся двухфазном
контролируют момент исчезновения двух других
КЗ и отказе АПВ ГВ линии. 2 ил.
Стр.: 1
C 1
C 1
Адрес для переписки:
302019, г.Орел, ул. Генерала Родина, 69, ФГБОУ
ВПО "Орел ГАУ"
2 5 2 7 4 7 7
RU2371826C1,27.10.2009. GB2259199A,
03.03.1993
(73) Патентообладатель(и):
Федеральное государственное бюджетное
образовательное учреждение высшего
профессионального образования "Орловский
государственный аграрный университет"
(ФГБОУ ВПО Орел ГАУ) (RU)
R U
Приоритет(ы):
(22) Дата подачи заявки: 16.04.2013
(72) Автор(ы):
Суров Леонид Дмитриевич (RU),
Махиянова Наталья Витальевна (RU),
Баксаляр Владимир Иванович (RU)
C 1
C 1
2 5 2 7 4 7 7
2 5 2 7 4 7 7
R U
R U
Стр.: 2
RUSSIAN FEDERATION
(19)
RU
(11)
(51) Int. Cl.
H02H
3/027
(13)
2 527 477
C1
(2006.01)
FEDERAL SERVICE
FOR INTELLECTUAL PROPERTY
(12) ABSTRACT
(21)(22) Application:
OF INVENTION
2013117644/07, 16.04.2013
(24) Effective date for property rights:
16.04.2013
(45) Date of publication: 10.09.2014 Bull. № 25
Стр.: 3
C 1
2 5 2 7 4 7 7
R U
C 1
(54) METHOD OF MONITORING DISCONNECTION AND FAILURE OF AUTOMATIC RESET OF MAIN
SWITCH OF LINE SUPPLYING TRANSFORMER SUBSTATION, WITH SELF-ELIMINATING DOUBLEPHASE SHORT CIRCUIT
(57) Abstract:
FIELD: electricity.
self-eliminating double-phase short circuit and failure
SUBSTANCE: invention is intended for monitoring
of automatic reset in the main switch of the line.
disconnection and failure of automatic reset of the main
EFFECT: broader functional capabilities by
switch of a line supplying a transformer substation, with
obtaining information about disconnection and failure
a self-eliminating double-phase short circuit. The
of automatic reset of the main switch with a selfmethod comprises, from the moment of disappearance
eliminating double-phase short circuit.
of one of the line voltages at transformer busbars,
2 dwg
beginning a first time countdown equal to the delay
time of triggering of the protection of the main switch,
while monitoring the time of disappearance of two other
line voltages and, if at the end of the first time
countdown two other line voltages disappear,
concluding the disconnection of the main switch; from
the end of the first time countdown, beginning a second
time countdown equal to the delay time of the automatic
reset plus the delay time of protection triggering with
acceleration of the main switch, and to all wires of the
line sending probing pulses and measuring the time of
travel to points of reflection; calculating the distance
to said points; comparing said distances with each other
and with the distance to the point of installation of the
main switch and, if the calculated distances are equal
to each other and to the distance to the point of
installation of the main switch, and at the end of the
second time countdown all three line voltages at the
transformer busbars have not appeared, concluding a
2 5 2 7 4 7 7
Mail address:
302019, g.Orel, ul. Generala Rodina, 69, FGBOU
VPO "Orel GAU"
(73) Proprietor(s):
Federal'noe gosudarstvennoe bjudzhetnoe
obrazovatel'noe uchrezhdenie vysshego
professional'nogo obrazovanija "Orlovskij
gosudarstvennyj agrarnyj universitet" (FGBOU
VPO Orel GAU) (RU)
R U
Priority:
(22) Date of filing: 16.04.2013
(72) Inventor(s):
Surov Leonid Dmitrievich (RU),
Makhijanova Natal'ja Vital'evna (RU),
Baksaljar Vladimir Ivanovich (RU)
RU
5
10
15
20
25
30
35
40
45
2 527 477 C1
Изобретение относится к автоматике электрических сетей и предназначено для
контроля отключения и отказа автоматического повторного включения (АПВ)
головного выключателя (ГВ) линии, питающей трансформаторную подстанцию, при
самоустранившемся двухфазном коротком замыкании (КЗ).
Известен способ контроля отключения и отказа автоматического повторного
включения (АПВ) секционирующего выключателя в линии кольцевой сети, питающейся
от шин двухтрансформаторной подстанции, заключающийся в том, что с момента
появления первого броска тока КЗ на шинах трансформатора, питающего линию,
начинают отсчет времени, равного времени срабатывания защиты секционирующего
выключателя. При этом контролируют момент отключения первого броска тока КЗ,
и если момент окончания отсчета времени совпадает с моментом отключения первого
броска тока КЗ, то устанавливают факт отключения секционирующего выключателя.
С момента отключения первого броска тока КЗ начинают отсчет времени выдержки
АПВ, при этом контролируют появление второго броска тока значением больше
нормального рабочего, но меньше тока КЗ или равного току КЗ. И если в момент
окончания отсчета времени выдержки АПВ отсутствует бросок тока значением больше
нормального рабочего, но меньше тока КЗ или равный току КЗ, то после этого
устанавливают факт отключения и отказа АПВ секционирующего выключателя,
установленного в линии кольцевой сети [патент РФ №2337454, Кл. Н02J 13/00, опубл.
27.10.2008, бюл. №30].
Недостатком известного способа является невозможность осуществления с его
помощью контроля отключения и отказа автоматического повторного включения
головного выключателя линии, питающей трансформаторную подстанцию, при
самоустранившемся двухфазном коротком замыкании.
Задачей предлагаемого изобретения является расширение функциональных
возможностей способа путем получения информации об отключении и отказе
автоматического повторного включения головного выключателя линии, питающей
трансформаторную подстанцию, при самоустранившемся двухфазном КЗ.
Согласно предлагаемому способу с момента исчезновения одного из линейных
напряжений на шинах трансформатора начинают первый отсчет времени, равный
времени выдержки срабатывания защиты ГВ, при этом контролируют момент
исчезновения двух других линейных напряжений и, если в момент окончания первого
отсчета времени два других линейных напряжения исчезнут, то делают вывод об
отключении ГВ, с момента окончания первого отсчета времени начинают второй отсчет
времени, равный времени выдержки АПВ плюс времени выдержки срабатывания
защиты с ускорением ГВ, а также во все провода линии посылают зондирующие
импульсы и измеряют время их прохождения до точек отражения, вычисляют расстояния
до этих точек, сравнивают их между собой и с расстоянием до места установки ГВ и,
если вычисленные расстояния равны друг другу и равны расстоянию до места установки
ГВ, и в момент окончания второго отсчета времени все три линейных напряжения на
шинах трансформатора не появились, то делают вывод о самоустранившемся
двухфазном КЗ и отказе АПВ ГВ линии, питающей трансформаторную подстанцию.
Суть предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где:
на фиг.1 представлена структурная схема, содержащая элементы для реализации
способа;
на фиг.2 - диаграммы сигналов на выходах элементов, показанных на фиг.1, при
успешном АПВ головного выключателя 1 при самоустранившемся КЗ в точке 2 (см.
фиг.1).
Стр.: 4
RU
5
10
15
20
25
30
35
40
45
2 527 477 C1
Схема (см. фиг.1) содержит: головной выключатель 1, точку КЗ 2, трансформатор
силовой 3, вводной выключатель шин подстанции 4, линии 5, 6, 7 и 8, отходящие от
шин подстанции, датчик напряжения (ДН) 9, элемент НЕ 10, элемент ПАМЯТЬ 11,
элемент ЗАДЕРЖКА 12, элемент ОДНОВИБРАТОР 13, элемент И 14, блок обработки
информации (БОИ) 15, генератор зондирующих импульсов (ГЗИ) 16, приемник
зондирующих импульсов (ПЗИ) 17, элемент НЕ 18, элемент ПАМЯТЬ 19, элемент
ЗАДЕРЖКА 20, элемент ОДНОВИБРАТОР 21, элемент И 22, регистрирующее
устройство (РУ) 23.
Диаграммы сигналов на выходах элементов, показанных на фиг.1, при отказе АПВ
ГВ 1 при самоустранившемся двухфазном КЗ в точке 2, имеют вид (см. фиг.2): 24 - на
выходе элемента 9; 25 - на выходе элемента 10; 26 - на выходе элемента И; 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 - в РУ 23.
На фиг.2 также показаны: t1 - момент времени исчезновения одного из линейных
напряжений, t2 - момент окончания времени выдержки срабатывания защиты ГВ 1, t3
- момент окончания времени выдержки АПВ плюс времени выдержки срабатывания
защиты с ускорением ГВ 1.
Способ осуществляется следующим образом.
В нормальном режиме работы сети на выходе ДН 9 есть два сигнала (фиг.2, диагр.
24), поэтому на выходах элементов НЕ 10 и 18 сигналов нет (фиг.2, диагр. 25 и 33).
Схема находится в режиме контроля.
При исчезновении одного из линейных напряжений на шинах трансформатора,
вызванного двухфазным КЗ, на первом выходе ДН 9 сигнал исчезнет (фиг.2, диагр.24,
момент времени t1), при этом на выходе элемента НЕ 10 появится сигнал (фиг.2,
диагр.25). Этот сигнал поступит на вход элемента ПАМЯТЬ 11, запомнится им (фиг.2,
диагр.26) и поступит на вход элемента ЗАДЕРЖКА 12. С выхода этого элемента сигнал
появится через время выдержки срабатывания защиты ГВ 1 (фиг.2, диагр. 27) и поступит
на вход элемента ОДНОВИБРАТОР 13. Он произведет одно колебание (фиг.2, диагр.28)
и своим сигналом «сбросит» память с элемента 11 (фиг.2, диагр.26). И, если в момент
окончания отсчета времени, равного времени выдержки АПВ ГВ 1, два других линейных
напряжения исчезнут, то в этот момент времени (t2) ГВ1 отключится, поэтому со второго
выхода ДН 9 сигнал исчезнет (фиг.2, диагр. 24), при этом на выходе элемента НЕ 18
появится сигнал (фиг.2, диагр. 33), который поступит на второй вход элемента И 14.
Наличие двух сигналов на входе И 14 обеспечит появление его выходного сигнала,
который, поступив в РУ 23, обеспечит появление информации об отключении ГВ 1
(фиг.2, диагр. 38). Одновременно с этим сигнал с элемента И 14 поступит на вход
элемента ПАМЯТЬ 19, запомнится им (фиг.2, диагр.34) и поступит на вход элемента
ЗАДЕРЖКА 20. С выхода этого элемента сигнал появится через время выдержки АПВ
плюс время выдержки срабатывания защиты с ускорением ГВ 1 (фиг.2, диагр.35) и
поступит на вход элемента ОДНОВИБРАТОР 21. Он произведет одно колебание (фиг.2,
диагр.36), этим сигналом «сбросит» память с элемента 19 (фиг.2, диагр.34) и поступит
на третий вход элемента И 22. При этом на первом и втором входах этого элемента
будут существовать сигналы с элементов НЕ 10 и 18 соответственно (фиг.2, диагр. 25
и 33), поэтому элемент И 22 сработает, на его выходе появится сигнал (фиг.2, диагр.
37), который поступит на второй вход БОИ 15. При этом со второго выхода этого
Стр.: 5
RU
5
10
15
20
25
30
2 527 477 C1
блока (фиг.2, диагр. 30) на вход ГЗИ 16 поступит сигнал, который обеспечит посылку
зондирующих импульсов во все провода линии (фиг.2, диагр. 31). Они, дойдя до точек
отражения, вернутся обратно и поступят в ПЗИ 17, а с его выхода (фиг.2, диагр.32)
поступят на первый вход БОИ 15. Этот элемент определит время, за которое
зондирующие импульсы дошли до точек отражения, вычислит расстояния до этих точек
и сравнит эти расстояния друг с другом и с расстоянием до ГВ 1. И, если все вычисленные
расстояния будут равны друг другу и равны расстоянию до ГВ 1, то на выходе БОИ
15 появится сигнал (фиг.2, диагр. 30), который поступит в РУ 23 и обеспечит появление
в нем информации об отказе АПВ ГВ 1 при самоустранившемся двухфазном КЗ.
Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать информацию об
отключении и отказе автоматического повторного включения головного выключателя
линии, питающей трансформаторную подстанцию, при самоустранившемся двухфазном
КЗ.
Формула изобретения
Способ контроля отключения и отказа АПВ головного выключателя (ГВ) линии,
питающей трансформаторную подстанцию, при самоустранившемся двухфазном
коротком замыкании (КЗ), заключающийся в фиксации бросков токов КЗ и в измерении
времени между ними, отличающийся тем, что с момента исчезновения одного из
линейных напряжений на шинах трансформатора начинают первый отсчет времени,
равный времени выдержки срабатывания защиты ГВ, при этом контролируют момент
исчезновения двух других линейных напряжений и, если в момент окончания первого
отсчета времени два других линейных напряжения исчезнут, то делают вывод об
отключении ГВ, с момента окончания первого отсчета времени начинают второй отсчет
времени, равный времени выдержки АПВ плюс времени выдержки срабатывания
защиты с ускорением ГВ и времени выдержки срабатывания защиты с ускорением, а
также во все провода линии посылают зондирующие импульсы и измеряют время их
прохождения до точек отражения, вычисляют расстояния до этих точек, сравнивают
их между собой и с расстоянием до места установки ГВ и, если вычисленные расстояния
равны друг другу и равны расстоянию до места установки ГВ и в момент окончания
второго отсчета времени все три линейных напряжения на шинах трансформатора не
появились, то делают вывод о самоустранившемся двухфазном КЗ и отказе АПВ ГВ
линии, питающей трансформаторную подстанцию.
35
40
45
Стр.: 6
RU
2 527 477 C1
Стр.: 7