Распределительное устройство высокого напряжения

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 11961018(23) ПриоритетОпубликовано 2309,82, Бюллетень Мо 35Дата опубликования описания 230982 151) М. Кл.з Н 02 В 5/00 Государственный комитет СССР оо делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения Ю,Г,Айрапетов и И.Э.Хейфиц и Р-,110 гЗ фф с;сс.сьский 1: -11 х сери 10 су,Ордена Октябрьской Революции всесоюзный госу проектно-изыскательский и научно-исследовате институт энергетических систем и электрическ(54) РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯГ 23 Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрическим распределительным устройствам высокогонапряжения 110 кВ и выше,Известны распределительные устройства высокого напряжения, содержащиевыключатели, соединенные по кольцевой схеме, с присоединительнымимежду ними элементами электрическойсети, например, линиями электропередачи и трансформаторами, перемычки свыключателями, каждая .из которых шунтирует три последовательно соединенных выключателя кольцевой схемы, йриэтом каждый элемент электрической сети присоединен посредством трех вы-ключателей 11.Недостатками этих схем являетсянизкая надежность работы, так какповрежденный элементотключается тремя выключателями мощности, и высокаястоимость (для девяти присоединенийв схеме используются двенадцать выключателей).Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является распределительное устройство высокого напряжения, .включающее автоматически управляемые коммутационные аппараты,соединенные по схеме многоугольника 30 и шунтированные общим выключателеммощности, включенным в его диагональ Невысокая стоимость известной схемы очевидна, однако в ней в качестве автоматически управляемых коммутационных аппаратов используются разъединители и ток короткого замыкания отключается выключателем мощности после отключения разъединителей, время отключения которых состав. ляет порядка 8 с. Таким образом, время отключения тока короткого замыкания затягивается на 10 с, что является неприемлемым для современных электросетей из-за больших повоеждений обооудования за указанное воемя поотекания тока короткого замыкания. Кроме того, количество присоединений ограничивается четырьмя. При. увеличении количества присоединений в случае короткого замыкания на одном из них отключаются два или более присоединений на длительное время (25 с) что влечет за собой полную остановку работы всех механизмов-потребителей ч нарушение технологического режима предприятий.Целью, изобретения является повы-.шение надежности, быстродействия,экономичности и расширения функциональных воэможностей.Укаэанная цель достигается тем,что в распределительном устройстве 5высокого напряжения, включающем автоматически управляемые коммутационныеаппараты, соединенные по схеме многоугольника и шунтированные общим выключателем мощности, включенным в его 10диагональ, распределительное устройство содержит дополнительный многоугольник и четыре выключателя нагрузки,попарно включенные между точкамиприсоединения общего шунтирующеговыключателя мощности одного многоугольника и диаметрально противоположными вершинами другого многоугольника, наиболее отдаленными от точекподключения своего общего шунтирующе го выключателя мощности, при этомавтоматически управляемые коммутационные аппараты укаэанных многоугольников выполнены в виде выключателей .нагрузки,На чертеже представлена схема предлагаемого распределительного устройства высокого напряжения.Устройство состоит иэ двух многоугольников 1 и 2, образованных выключателями 3-14 нагрузкипервый) и вто 30рой - из выключателей 15-2 б нагрузки, имеющих соответственно по одномуобщему шунтирующему выключателю 27и 28 мощности, каждый иэ которыхвключен в диагональ своего многоуголь ника.Многоугольники 1 и 2 соединенымежду собой выключателями 29-32 нагрузки.Выключатели 29 и 31 нагрузки вклюОчены между точками присоединения общего шунтирующего выключателя 27 мощности многоугольника 1 и диаметрально противоположными вершинами другого многоугольника 2, наиболее отдален ными от точек подключения своего обще.го шунтирующего выключателя 28 мощности.Вторая пара выключателей 30 и 32 нагрузки включены между точками присое. 50динения общего шунтирующего выключателя 28 мощности многоугольника 2 идиаметрально противоположными вершинами многоугольника 1, наиболее отдаленными от точек подключения общего шунтирующего выключателя 27 мощности.Многоугольник 1 имеет присоединения33-40 в виде линий электропередачиили трансформаторов, многоугольник 2имеет аналогичные присоединения 41-48,60Все присоединения снабжены разъединителями (не показаны), работающимиавтоматически.Устройство работает следующим образом.65 При коротком замыкании, например, на присоединении 34 отключаются выключатели 3,5 и 29 нагрузки, ток короткого замыкания отключается общим шунтирующим выключателем 27 мощности многоугольника 1. В случае успешного АПВ шунтирующего выключателя 27 мощности схема восстанавливается включением выключателей 3,5 и 29 нагрузки. При неуспешном АПВ отключаются выключатель нагрузки 4, включаются выключатель 3 нагрузки, выключатель 29 нагрузки и общий шунтирующий выключатель 27 мощности многоугольника 1. После отключения поврежденного присоединения 34 разъединителем (не показано), включенным в цикл автоматически, включаются выключатель 4 нагрузки и выключатель 5 нагрузки, чем восстанавливается первоначальная схема.При отказе выключателя 3 нагрузки или выключателя 5 нагрузки действием схемы устройства резервирования отказов выключателя УРОВ отключаются выключатель 14 нагрузки или соответственно выключатель б нагрузки, При этом происходит отключение неповрежденного присоединения 33 или соответственно 35,При отказе общего шунтирующего выключателя 27 мощности многоугольника 1 (УРОВ)работает следующиМ образом.Отключаются выключатель 10 нагрузки, выключатель 3 нагрузки, выключатель 25 нагрузки, выключатель 2 б, присоединения 35, Зб и 37 отключаются выключателями с противоположной стороны, затем ток короткого замыканияотключается общим шунтирующим выключателем 28 мощности многоугольника 2.Таким образом осуществляется взаимное резервирование шунтирующих выключателей 27 и 28 мощности при отказе одного из них в процессе отключения тока короткого замыфкания на любом иэ присоединений,В случае неуспешного АПВ шунтирующего выключателя 28 мощности многоугольника 2 при коротком замыкании на присоединении 34 отключаются выключатель 4 нагрузки, выключатель 9 нагрузки, включаются присоединения 35, Зб и 37 выключателями с противоположной стороны и общий шунтирующий выключатель 28 мощности многоугольника 2.При успешном АПВ шунтирующего общего выключателя 28 мощности отключаются выключатель 4 нагрузки, выключатель 9 нагрузки, включаются выключатель 5 нагрузки и присоединения 35,36 и 37 выключателями с противоположной стороны, Поврежденный шунтирующий выключатель 27 мощности многоугольника 1 оказываетУкаэанное повышение надежностиработы достигается тем, что в предлагаемой схеме отказ в отключениишунтирующего выключателя мощности 5,одного многоугольника резервируетсяотключением шунтирующего выключателямощности второго многоугольника.Кроме того, преимуществом схемыраспределительного устройства является ее быстродействие за счет ис пользования в ней ныключателей нагрузки, время включения и отклю 15 55 формула изобретения отключенным со всех. сторон выключателями 3,4,9,10,29 и 31 нагрузки.При коротком замыкании на присоединении 35 отключаются выключатели 5,7,25,26 нагрузки и ток короткого замыкания отключается общим шунтирующим выключателем 28 мощности многоугольника 2. Таким образом, осуществляется взаимодействие коммутационных аппаратов первого и второго многоуголь ника, что позволяет н каждом многоугольнике обойтись только одним выключателем мощности, при этом отключение будет происходить только поврежденного элемента, тогда как при отключении того же поврежденного элемента 35 в случае работы по схеме только одного многоугольника (выключатели 29-32 нагрузки от. - ключены) необходимо отключить выключатели 6,3 нагрузки и общий шунтирующий выключатель 27 мощности, т.е. заодно с поврежденным присоединением 35 будет отключено и неповрежденное присоединение 34.Отказ выключателя 5 нагрузки или выключателя 7 нагрузки повлечет за собой работу УРОВ и отключение выключателя 4 нагрузки или выключателя 8 нагрузки. При этом отключаются неповрежденные присоединения 34 или соответственно 36.При ликвидации короткого замыкания на присоединении 35 и отказе общего шунтирующего выключателя 28 мощности ( выключатели 5,7,25,26 нагрузки отключены ) схема работает следующим образом.Отключаются выключатели 19,10,32 нагрузки, а также присоединения 36,37,45,46,47 и 48 ныключателями с противоположной стороны. Ток короткого замыкания отключает общий шунтирующий выключатель 27 мощности. В бестоковую паузу отключаются выключатели 20,6 и 30 нагрузки, включаются общий шунтирующий выключатель 27 мощности, выключатель 10 нагрузки, присоединения 36,37, 45-48 (с противоположной стороны),Присоединения 36,37,45-48 отключаются на время 0,36-0,4 с, что можно считать приемлемым для распределительных сетей 110-220 КВ, тем более, что отказ выключателя по статистике Союзтехэнерго происходит 1 раэ в 25-30 лет.Таким образом, схема имеет вдвое большую надежность, чем известная, так как при отказе в отключении общего шунтирующего выключателя мощности н распределительном устройстве по схеме известного происходит полное погашение последнего, а в предлагаемой схеме - только половины присоединений. 20 25 30 35 40 45 50 чения которых составляет 100 мс,тогда как в схеме прототипа используются разъединители, времявключения или отключения которых равно 8 сек. Столь значительное время включения или отключения разъе, динителя не позволяет реализовать известную схему, так как приотключении короткого замыкания на любом присоединения происходит отключение большинства потребителей, технологический процесс которых не терпит столь длительного снижения напряжения электропитания.Предлагаемая схема распределительного устройства обеспечивает повышение экономичности по сравнению. с известным за счет того, что те присоединения, которые являются фдаль" ними" для шунтирующего выключателя своего многоугольника, оказываются "ближними" для шунтирующего выключателя мощности второго многоугольника, что позволяет при коротком замыкании на любом присоединении обоих многоугольников отключить только поврежденное присоединение. В то время, как в известной схеме при,восьми присоединениях и коротком замыкании на "дальнейшем" от Шунтирукщего выключателя присоединении (иэ восьми присоединений схемы - таких четыре) происходит отключение заодно с поврежденным и неповрежденного присоединения, что снижает экономичность и надежность схемы.Конструктивное решение предлагаемой схемы не вызывает особых трудностей в реализации распределительного устройства, как использование жесткой ошиновки и продольного расположения оборудования в один ряд (многократное секционирование ) дает простое решение технической задачи. Распределительное устройство высокого напряжения; включающее автоматически управляемые коммутационные аппараты, соединенные по схеме многоугольниКа и шунтированные общим выключателем мощности, включенным в его диа-. гональ, о т л и ч а ю щ е е с яЗаказ 7305/69 Тираж 669 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо Делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 1филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4 тем, что, с целью повышения надежности, быстродействия, экономичностии расширения функциональных воэможностей, распределительное устройство содержит дополнительный многоугольник и четыре выключателя нагрузки,попарно включенные между точками присоединения общего шунтирующего выключателя мощности одного многоугольника и диаметрапьно противоположными вершинами другого многоугольника, наиболее бтдаленными от точек подключения своего общего шунтирующего выключателя мощности, при этомавтоматически управляемые коммутационные аппараты указанных многоугольников выполнены в виде выключателейнагруэки.Источники инФормации,Принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМ 349053, кл. Н 02 В 5/00,29,10.бб.2. Авторское свидетельство СССРР 92507, кл. Н 02 3 3/04, 20,12.49,