Устройство автоматического включения резервного питания потребителей

(51)5 Н 02 3 9/06 Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам сс ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ,ь ,".",иЕ , ,.К ПАТЕНТУ(54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОГО ВКЛЮЧЕНИЯ РЕЗЕРВНОГО ПИТАНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ(57) Сущность изобретения: устройство автоматического включения резервного питания потребителей для подстанций с двигательной нагрузкой, содержащее блок контроля направления мощности основного источника, подключенный через последовательно включенные блоки запрета и блок Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам автоматического включения резервного питания (АВ Р) потребителей для подстанций с двигательной нагрузкой. Известны устройства АВР потребителей для подстанции с двигательной нагрузкой. содержащие блок контроля направления мощности основного источника, подключенный через последовательно включенные блок запрета и блок управления к выключателю основного ввода и к секционному выключателю, блок контроля угла между напряжениями секций шин основного и резервного источников, выход которого подключен к входу блока запрета (авт,св, СССР М 493858, кл, Н 02 3 9/01, 1975).Эти устройства имеют повышенное быстродействие при потере питания. Однако они не могут выявлять КЗ (симметричные и несимметричные) в питающей линии. управления к выключателю основного ввода и к секционному выключателю, блок контроля угла между напряжениями секций шин основного и резервного источников, блок контроля минимального напряжения секции шин основного источника, выход которого подключен к одному из входов элемента ИЛИ, дополнительно содержит блок контроля напряжения обратной последовательности секции шин основного источника, причем выходы блока контроля напряжения обратной последовательности и блока контроля угла подключены к другим входам элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу блока запрета. 1 ил. Наиболее близким по технической сущности к изобретению и принятым за прототип является устройство АВР потребителей для подстанций с двигательной нагрузкой, содержащее блок контроля направления мощности основного источника, подключенный через последовательно включенные блок запрета и блок управления к выключателю основного ввода и к секционному выключателю, блок контроля частоты (реле частоты) напряжения секции шин основного источника. блок контроля минимального напряжения секции шин основного источника, подключенный через элемент ИЛИ к блоку управления (Шабад М.А. Релейная защита и автоматика на электроподстанциях, питающих синхронные двигатели. Л.: Энергоатомиздат, 1984, с.50-57),Это устройство может выявлять трехфазные КЗ в питающей линии. Однако оно имеет ограниченные чувствительность и быстродействие при возникновении несим 2000638метричных КЗ (однофаэных, двухфазных, двухфазных на землю) в питающей линии, подключенной к секции шин через рабочие трансформаторы со схемой соединения, например. звезда-треугольник. которые могут сопровождаться незначительным снижением напряжений на контролируемой секции шин подстанции, Например, при однофазных КЗ в сетях 110 - 220 кВ, которые составляют примерно 15 - 85 всех случаев КЗ, два линейных напряжения изменяются весьма незначительно (до 10), а третье напряжение снижается существенно - примерно на 50 - 70.Повышение чувствительности реле минимального напряжения в известном устройстве (например, до 0,9 Оно) не допустимо иэ-эа необходимости отстройки от снижений напряжений в сети (например. при длительном пуске синхронных двигателей (СД) на электрически связанных соседних подстанциях 6-10 кВ, которые могут составлять до 0,7-0 8 Оном При длительном существовании несимметричных КЗ у СД существенно увеличивается внутренний угол. приближаясь к критическому значению, и после отключения КЗ в цепи питания они почти сразу же могут выпасть иэ синхронизма, а последующее даже быстродействующее АВР не может сохранить устойчивую работу СД, Последнее вызывает необходимость гашения поля у данных двигателей и замедленное АВ Р для исключения их противофазного включения, что существенно увеличивает ущгэб у потребителей с двигательной нагрузкой. Цель изобретения - повышение чувствительности и быстродействия устройства,Это достигается тем, что устройство АВР потребителей для подстанций с двигательной нагрузкой, содержащее блок контроля направления мощности основного источника, подключенный через последовательно включенные блок запрета и блок управления к выключателю основного ввода и к секционному выключателю, блок контроля угла между напряжениями секций шин основного и резервного источников, блок контроля минимального напряжения секции шин основного источника, выход которого подключен к одному из входов элемента ИЛИ, дополнительно содержит блок контроля напряжения обратной последовательности секции шин основного источника, причем выходы блока контроля напряжения обратной последовательности и блока контроля угла подключены к другим входам элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу блока запрета, ные двигатели.Входы блока 16 контроля направления35 мощности подключены к напряжению секции шин 12 основного источника и току основного ввода, входы блока 17 контролянапряжения обратной последовательностии блока 18 контроля минимального напря 40 жения подключены к напряжению секциишин 12 основного источника, входы блока19 контроля угла подключены к одноименным напряжениям секций шин основного ирезервного источников, Выходы блока 1745 контроля напряжения обратной последовательности. блока 18 контроля минимальногонапряжения и блока 19 контроля угла подключены к входам элемента ИЛИ 20. Входыблока 21 запрета подключены к выходам50 элемента ИЛИ 20 и блока 16 контроля направления мощности, выход блока запретачерез блок 22 управления подключен к выключателю 9 основного ввода и секционному выключателю 11,55 В нормальном режиме выключатели 2,3, 9, 10 включены, а выключатель 11 отключен. При этом рабочие сигналы на выходахблоков 17,18, 19, 20, 21, 22 отсутствуют. Кроме тога. при включенных потребителях 23блок 16 находится в сработанном состоянии 10 152025 30 Сущность изобретения заключается во введении блока контроля напряжения обратной последовательности секции шин основного источника, включенного так, что повышается чувствительность к несимметричным КЗ при достаточной отстройке от нормальных режимов питания СД.Схема предлагаемого устройства приведена на чертеже, где 1 - источник питания иа высокой стороне питающего напряжения, 2 и 3 - первый и второй головные выключатели на питающих линиях, 4 и 5 - первая и вторая питающие линии, 6 и 1 - первый и второй рабочие трансформаторы напряжения, 8 - измерительный трансформатор тока, 9 и 10 - выключатели основногои резервного вводов, 11 - секционный выключатель, 12 и 13 - секции шин основного и резервного источников, 14 и 15 - первыйи второй измерительные трансформаторы напряжения, 16 - блок контроля направления мощности основного источника, 17 -блок контроля напряжения обратной последовательности секции шин основного источника, 18 - блок контроля минимального напряжения секции шин основного источника, 19 - блок контроля угла между напряжениями секций шин основного и резервного источников, 20 - элемент ИЛИ, 21 - блок запрета, 22 - блок управления,выполненный, например. на тиристорах, 23 - потребители (синхронные и асинхрон 20006385 10 15 20 25 30 35 40 45 50 и на блокирующий вход блока 21 запрета поступает блокирующий сигнал,При возникновении несимметричных КЗ в питающей линии 4 хотя бы одно из междуфазных напряжений на секции шин 12 уменьшается, а активно-реактивная мощность (при включенном блоке 23) направлена в сторону повреждения. При этом блок 16 возвращается в исходное состояние и блокирующий сигнал на блокирующем входе блока 21 исчезает (появляется разрешающий сигнал). а блок 17 срабатывает изэа наличие несимметрии напряжений и через блоки 20, 21, 22 отключает выключатель 9 и одновременно включает секционный выключатель 11. При этом с помощью быстродействующих выключателей обеспечивается быстродействующее переключение потребителя 23 на резервное питание без потери устойчивости СД в блоке 23,При возникновении трехфазного КЗ в питающей линии происходит симметричное снижение напряжений на секции шин 12, а активно-реактивная мощность направлена в сторону повреждения или отсутствует. При этом блок 16 возвращается в исходное состояние, а блок 18 срабатывает из-за снижения напряжений и через блоки 20, 21, 22 обеспечивает быстродействующее АВ Р.При возникновении симметричных и несимметричных КЗ на секции шин 12 (или на отходящей линии) активно-реактивная мощность направлена от основного источника в сторону секции шин 12, При этом блок 16 остается в сработанном состоянии, а работа блоков 21, 22 и переключение потребителя на резервный источник запрещаются.При потери питания (например, иэ-за ошибочного отключения выключателя 2) иээа выбега СД в блоке 23 частота напряжения на секции шин 12 уменьшается, а одноименные напряжения на секции шин 12 начинают медленно отставать.по углу от напряжений на секции шин 13, Так как при этом блок 16 возвращается в исходное состояние, а блок 19 срабатывает, то через блоки 20, 21, 22 обеспечивается быстродействующее АВР.Уставки по максимальному напряжению срабатывания обратной последовательности, минимальному напряжению срабатывания и углу срабатывания могут легко регулироваться в блоках 17. 18 и 19 соответственно и должны выбираться из условий отстройки от нормальных и пусковых режимов, Уставки по углу максимальной чувствительности и току срабатывлния прямой последовательности могут легко регулироваться в блоке 16 и должны обеспечивать с некоторым запасом срабатывание блока 16 в пусковых режимах и в нормальных режимах нагрузки блока 23.Особенность устройства заключается в том, что оно отстроено от симметричных снижений напряжений шин основного источника (например, до величины 0,7 Оном) и при этом имеет повышенную чувствительность к несимметричным КЗ, так как может реагировать на величину несимметрии напряжений(например, более 10). Устаеки в блоке 16 могут быть выбраны таким образом, что протекание реактивной составляющей тока прямой последовательности, 1 р0,5 1 ном.сд и направленной от шин к основному источнику, достаточно для возврата блока 16 в исходное состояние. Таким образом, предложение повышает чувствительность и быстродействие устройства АВР при возникновении несимметричных КЗ, Это повышает надежность электроснабжения СД и существенно уменьшает технологический ущерб у потребителей. Формула из о брет е н и я Устройство автоматического включения резервного питания потребителей для подстанций с двигательной нагрузкой, содержащее блок контроля направления мощности основного источника, подключенный через последовательно включенные блок запрета и блок управления к выключателю основного ввода и к секционному выключателю, блок контроля угла между напряжениями секций шин основного и резервного источников, блок контроля минимального напряжения секции шин основного источника, выход которого подключен к одному из входов элемента ИЛИ, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что дополнительно содержит блок контроля напряжения обратной последовательности секции шин основного источника. причем выходи блока контроля напряжения обратной последовательности и блока контроля угла подключены к другим входам элемента ИЛИ, выход которого подключен к входу блока запрета.2000638 Заказ 3080 Тираж Подписное НПО "Поиск" Роспатента113035,Москва,Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101 Составитель Э. ФедоровРедактор А. Купрякова Техред М.Моргентал Корректор Н. Ревская