Устройство для опережающего секционирования сети

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоеетскикСоциалистическихРеспублик рв 1974486(23) ПриоритетОпубликовано 1 Ы 1.82, Бюллетень Мо 42Дата опубликования описания 15.1182 1 И 1 М. Кл. Н 02 Н 3/06 Н 02 Н 7/26 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий-" - /Горьковское отделение Ордена Октябрьской РеволюцииВсесоюзного государственного проектно-изыскательскогои научно-исследовательского института энергетическихсистем и электрических сетей 9 Энергосетьпроект(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПЕРЕЖА 20 ЩЕГО 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.30По 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 соединены с цепями отключения выключателей, максиселектор, миниселектор, блок автоматического задания уставки, сумматор, компаратор и блок выбора цепи секционирования, причем выходы датчи( ков тока всех и присоединений соеди- нены с соответствующими и входами максиселектора и блока автоматического задания уставки, а та из них, по числу присоединений, выделенных для 25 опережающего секционирования, подключены через блок коммутации к пт входам блока выбора цепи секционирования и миниселектора, выход которого соединен с первым управляющим входом блока Я) коммутации, (щ + 1)-м входам блока выбора цепи секционирования и первым входом компаратора, выход которого подключен к,второму управляющему входу блока коммутации и к (та+2)-му входу блока выбора цепи секционирования, к в выходам которого подключены в входов блока выходных органов отключения секционирующих выключателей, причем второй вход компаратора соединен с выходом сумматора, к первому входу которого подключены (и+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 в присоединений.Цель изобретения - повышение надежности работы устройства в случаяхкогда недостаточно опережающего отключения одного секционирующего присоединения,Цель достигается тем, что в устройстно дополнительно введены второйсумматор, инвертирующий нуль-орган,второй блок выбора цепи секциониронания, второй максиселектор, причем выход миниселЕктора соединен с первымвходом компаратора через первый входвторого сумматора и с входом инвертирующего нуль-органа, выход которо 10 го соединен с пусковым нходом второго если отсутствует сигнал с выхода комнаратора 8. При этом отключенная:,цепь исключается из сравненйя в мивиселекторе 6.," В блоке 5 автоматического задания уставки осуществляется выделение цепи, соответствующей .поврежденному1присоединению, определяется к какой группе выключателей (по отключающей о 0 способности) относится эта цепь и взависимости от этого автоматическиустанавливается выходной сигнал -напряжение смещения на втором входепервого сумматора 9. Максиселектора, выход последнего подключен к второму входу второго сумматора и к в+1-му входу второго блока 15выбора цепи секционированиящ входыкоторого соединены с в вхадайи второго максиселектора и с в входами первого блока выбора цепи секционирования, в+2-ой вход последнего и второго блока выбора цепи секционированияобъединены, выход последнего подключен к щ входам блока ныхоцнях органов.На чертеже приведена блок-схемаустройства,25Устройство содержит выключатели 1,датчики тока 2, блок 3 коммутациивходных сигналов, первый максиселектор 4, блок 5 автоматического задания уставки, миниселектор б, первый 30блок 7 выбора цепи секционирования,компаратор 8 первый сумматор 9, блок10 выходных органов, второй максиселектор 11,.инвертирующий нуль-орган12, второй сумматор 13 и второй блок 3514 выбора цепи секционирования,Датчики токов 2 могут быть выполнены, например, с прогнозированиемамплитуды периодической составляющей тока в начале процесса к,з, до 40возможного насыщения трансформаторов тока, Выборка и запоминание значения токов может производиться пофакту к.з. известными методами.Блок 3 коммутации нходных сигналовсостоит из т транзисторных ключей,управляемых черезкомпараторы и триггеры от миниселектора б и компаратора 8, От миниселектора б в блоке 3коммутации входных сигналов осуществляется отключение цепи с сигналом, 50равным сигналу от миниселектора б,В первом блоке 7 выбора цепи секционирования по результату сравнениясигналов с входа и выхода миниселектора б осуществляется выделение цепис сигналом, равным сигналу с выходаминиселектора б, и, если имеется сигнал с выхода компаратора 8, подаетсясигнал на соответствующий выходнойорган блока 10В случае, если окажется, что цепейс одинаковыми сигналами больше одной,для обеспечения отключения только одного из секционирующих выключателейв первом блоке выбора цепи секционирования предусмотрена логическая схемапредпочтения,Второй максиселектор 11 предназначен для выделения сигнала от присоединения (одного из в) с наибольшимтоком в том случае, если этот ток ниже требуемого значения, определяемогосигналом на выходе первого сумматора9, Второй максиселектор 11 подключается в работу от инвертирующего нульоргана 12, срабатывание которого происходит при появлении нуля на выходеминиселектора б (хотя бы кратковремен.но). Это может произойти только послетого, как произойдет отключение всехцепей вблоке 3 коммутации входныхсигналов. Во втором максиселекторе11 предусмотрена аналоговая памятьвыходного сигнала на заданное время.Второй сумматор 13 осущестнляетсложение сигналов от миниселектора би второго максиселектора 11. При этомсигнал на выходе второго сумматора13 равен сумме - сигнала (от второгомаксиселектора 11), пропорционального наибольшему току из в присоединений, и сигнала (от миниселектора б),пропорционального току присоединения(одного из в), который необходимодобавить к наибольшему, чтобы на выходе второго сумматора 13 был сигнал,равен или больше сигнала от первогосумматора 9,Второй блок 14 выбора цепи секционирования выполнен аналогично первому блоку выбора цепи секционирования 7 и предназначен для отключениясекционирующего присоединения (одного из в) с наибольшим током в случае, если этот ток ниже той доли, накакую следует ограничить ток короткого замыкания в поврежденном присоединении.Устройство работает следующим образом.В нормальном режиме сигналы от дат.чиков тока 2 отсутствуют, поэтому свыхода миниселектора б сигнал, поступающий на первый управляющий входблока 3 коммутации входных сигналов,равен нулю, и нсе в входных цепейчерез соответствующие ключи подключены к входам миниселектора б. Навыходе компаратора 8 также сигналравен нулю, что исключает возможность срабатывания первого 7 и второго 14 блоков выбора цепи секционирования, поэтому блок 10 выходныхорганов не срабатывает.При коротком замыкании на одном изи присоединений с током, превышающимотключающую способность выключателя,на выходе первого максиселектора 4формируется напряжение,пролорциональное току в поврежденном присоединении.Это напряжение подается на первыйвход первого сумматора 9 и на (и+1) -йвход блока 5 автоматического заданияуставки. В последнем определяется ккакой группе относится выключательповрежденного присоединения и формируется соответствующее напряжение уставки, подаваемое на второй вход первого сумматора 9. Причем напряжениес выхода блока 5 должно иметь знак,обратный знаку напряжения с выходапервого максиселектора 4, с тем,чтобы в первом сумматоре 9 осуществлялось вычитание сигнала уставкииз максимального сигнала. Полученнаяна выходе первого сумматора 9 разность соответствует той доле токачерез выключатель поврежденного присоединения, на какую он превышает отключающую способность этого выключателя.Одновременно сигнал от датчиковтока 2 заранее выбранных щ присоединения через блок 3 коммутации входных сигналов поступает на входы миниселектора 6 и на соответствующиевходы первого блока 7 выбора цеписекционирования, второго максиселектора 11 и второго блока 14 выборацепи секционирования,На выходе миниселектора 6 выделяется сигнал, пропорциональный минимальному току из в присоединений,Этот сигнал поступает на первый управляющий вход блока 3 входных сигналов коммутации, на первый входвторого сумматора 13, на вход инвертирующего нуль-органа 12 и на второй вход первого блока 7 выбора цепи секционирования, Так как сигнална выходе миниселектора 6 отличен отнуля, то инвертирующий нуль-орган 12не срабатывает и не запускает второй максиселектор 11, поэтому навтором входе второго сумматора 13сигнал равен нулю. Это значит, чтона выходе второго сумматора 13 сигнал равен сигнулу на выходе миниселектора 6. Если сигнал с выхода второго сумматора 13, равный сигналу свыхода миниселектора 6, превышает напряжение от первого сумматора 9, тона выходе компаратора 8 появляетсялогическая единица, запрещающая отключение минимальной входной цепи миниселектора 6 и разрешающая срабатывание первого 7 и второго 14 блоков выбора цепи секционированияОднакоотключение одного из секционирующихвыключателей блоком 10 выходных органов происходит только по сигналуот первого 7 блока выбора цепи секционирования, так как на (в+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 свыхода первого сумматора 9, то компаратор 8 Не срабатывает, поэтому разрешается отключение минимальной цепив блоке 3 коммутации входных сигна лов и запрещается срабатывание первого блока 7 выбора цепи секционирования.После отключения минимальной цепи.миниселектоо 6 выделяет на выходе сигнал,. пропорциональный минимальномутоку оставшихся (в) присоединенийДальнейший процесс прохождения,сигналов аналогичен приведенному выше,После отключения секционирующеговыключателя выключатель поврежденногоприсоединения отключается своей защитой. Затем секционирующий выключатель вновь включается от АПВ. Так какповреждение отключено, сигналы от датчиков тока 2 становятся равными нулю.Нулевой сигнал с выхода миниселектора 6 сбрасывает схему блока 3 коммутации входных сигналов в исходноесостояние, чем обеспечивается готовность устройства к повторному дейстЭ 5 вию.Если наибольший иэ щ сигналов ниже сигнала от первого сумматора 9, тоблоком 3 коммутации входных сигналовотключаются все цепи с входа минисе 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 т сигнал и подается на (в+1)-й 50 вход второгО блока 14 выбора цеписекционирования, а также на второйвход второго сумматора 13. Одновременно происходит выделение минимального сигнала на миниселекторе 6, как 55 было описано т.е, работает блок 3)коммутации входных сигналов до техпор, пока сигнал на выходе второгосумматора 13, равный сумме максималь.ного иэ щ и с выхода от миниселек тора 6, превысит значение сигнала отпервого сумматора 9. После этогопроисходит срабатывание компаратора8, сигнал с выхода которого подается,на пуск первого 7 и второго (4 блоА 5 ков выбора цепи секционирования и974486 Формула изобретения ираж 669 Подпис акаэ 872 ВНИИП ПП "Патен.Ужгород,ул.Проектная,4 или 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 в секционирующих присоединений: одного с максимальным током и второго с током, равным,илй минимально превышающим ту долю, которую нужно добавить к максимальному току, чтобы снизить 10 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 сек 25ционирования сети по авт. св.Р 892555,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью повышения надежности, в негодополнительно введены второй сумматор, инвертирующий нуль-орган, второй блок выбора цепи секционирования,второй максиселектор, причем выходминиселектора соединен с первымвходом компаратора через первый входсумматора и с входом инвертирующегонуль-органа, выход которого соединенс пусковым входом второго максиселектора, выход последнего подключенк второму входу второго сумматора,и к в+1-му входу второго блока выбора цепи секционирования, ш входыкоторого соединены с ш входами второго максиселектора и с в входамипервого блока выбора цепи секционирования, в+2-ой вход последнего ивторого блока выбора цепи секционирования объединены, выход последнего подключен к ш входам блока выходных органов. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Р 892555, кл. Н 02 Н 3/06, 1980.