Распределительное устройство высокого напряжения

,801100680 А СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ а,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1Справочник по проектированию подстанций 35-500 кВ. Под ред. С.С.Рокотяна и Я.С,Самойлова, М Энергоиздат, 1982, с,61-63, табл.3,12. Лисовский Г,С Хейфиц М,Э, Главные схемы и электрическое оборудование подстанций 35-750 кВ. М., фЭнергия", 1977, с. 300-301,рис.8-3( 54 ) ( 57 ) 1, РАСПРЕДЕЛИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее выключатели и разъединители, соединенные по кольцевой схеме в видеквадрата, трансформаторы и линии электропередачи,подключенные к верши-.нам квадрата, о т л и ч а ю щ е е,с я тем, что, с целью повышения на-:,дежности электроснабжения потребителей, в него дополнительно введены четыре отделителя, включенные междувыключателем и соответствующим трансформатором, и схема автоматики, содержащая два блока Фиксации срабатывания защиты первого и второго трансформаторов, два блока Фиксации,срабатывания защиты первой и второйлинии электропередачи, четыре блокафиксации действия устройства резер"вирования отказа первого, второго,третьего и четвертого выключателейсоответственно, четыре блока Фиксации отсутствия тока в цепи первогои второго трансформаторов и первойи второй линий электропередачи соответственйо, четыре блока Фиксацииотключенного положения первого,второго, третьего и четвертого выключателей, восемь первых элементов логической операции И с памятью, .имеющих четыре входа, три выхода и дополнительный вход снятия памяти, четыре блока управления первым, вторым, третьим и четвертым выключателями, четыре блока управления четырьмя отделителями и четырЕ блока Фиксации их отключенного положения, четыре блока управления четырьмя разъедини.телями, включенными между каждым выключателем и соответствующей линией и четыре блока фиксации их отключенного положения, восемь вторых элементов логической операции И, имеющих два входа и два выхода и восемь Е третьих элементов логической операции И, имеющих два входа и один вы- Ц) ход, при этом в каждом из восьми первых элементов логической операции фвефв И четыре входа соединены соответственно с выходом блока фиксации сра- е батывания защиты присоединения, с выходом блока Фиксации отсутствия тока в цепи присоединения, с выходом блока фиксации действия устройства резервирования отказа выключателя присоединения и с выходом блока фиксации отключенного положения выключателя, смежного с отказавшим, первый выход каждого из восьми первых элементов Н соединен с входо.", блока управления отделителем, смежным с отказавшим выключателем, второй выход каждого из восьми первых элементов И соединен соответственно с первым входом каждого из восьми вторых элементов И, с каждым вторым входом которого соединен выход соответствующего блока фиксации отключенного положения отделителя, смежного с отказавшим выключателем, а третий выход каждого из восьми первых элементов И соединен соответственно с первым вводом калдого из восьми третьих1100680 элементов И, второй вход которогосоединен соответственно с выходомсоответствующего блока фиксации отключенного положения разъединителяотказавшего выключателя, первый выход каждого иэ восьми вторых элементов И соединен с входом соответствующего блока управления выключателем,смежным с отказавшим и разделеннымс ним отключенным отделителем, второйвыход каждого из восьми вторых элементов И соединен с входом соответ" 1Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрическим распределительным устройствам высокого напряжения открытого и закрытого типа, 5Известны распределительные устрой. ства высокого напряжения, содержащие сборные шины, выключатели И разъединителипредназначенные для электрических подстанций распределифельных и магистральных сетей с отходящи. ми линиями электропередач и трайсформации, в которых при отказе любого линейного или трансформаторного выключателя погашается половина подстанции, а при отказе секционного или шиносоединительного выключателя погашается вся подстанцияЦ.Наиболее близким к предлагаемоМУ является распределительное устройство высокого напряжения, содержа щее коммутационные аппараты и разьединители, соединенные по кольцевой схеме с присоединенными между ними четырьмя элементами 12 трансформатора и 2 линии)23. 25 В указанной схеме при коротком замнкании на любом элементе линии или трансформаторе ) и отказе выключателя, отключается, кроме поврежденного, один неповрежденный элемент.пель изобретения - повышение надежности электроснабжения потребите. лей.Укаэанная цель достигается тем, что в распределительном устройстве высокого иапряжения, содержащем выключатели и разъединители, соединенные по кольцевой схеме в виде квадрата, трансформаторы и линии электропередачи, подключенные к вер О шинам квадрата, дополнительно введены четыре отделителя, включенные. между каждым выключателем и соответствующим трансформатором, и схема автоматики, содержащая два блока ,45 фиксации срабатывания защиты первоствующего блока управления разъеди"нителем отказавшего выключателя, выход каждого из восьми третьих элементов И соединен с входом соответствующего блока управления вторымВыключателем линии, смежным с поврежденным, первый выход которогопредназначен для подачи команды навключение этого выключателя, а второй выход соединен с входом снятияфиксации памяти соответствующего первого элемента И,го и второго трансформаторов, два блока Фиксации срабатывания защиты пеРвой и второй ливий ;лектропередачи, четыре блока фиксации действия устройства резервирования отказа первого, второго, третьего и четвертого выключателей соответственно, четыре блока.Фиксации отсутствия тока в цепи первого н второго трансформаторов и первой и второй, линии электропередачи соответствен. но, четыре блока Фиксации отключенного положения первого, второго, третьего и четвертого выключателей, восемь первых элементов логической операции И с памятью, имеющих четыре входа, три выхода и дополнительный вход для снятия памяти, четыре блока управления первым, вторым, третьим и четвертым выключателями, четыре блока управления четырьмя отделителями и четыре блока Фиксации их отключенного положения, четыре блока управления четырьмя разьединителями, включенными между каждым выключателем и соответствующей линией и четыре блока фиксации их отключенного положения, восемь вторых элементов логической операции И, имеющих два входа и два выхода и восемь .третьих элементов логической операции И, имеющих два входа и один выход, при этом в каждом из восьми первых элементов логической операции И четыре входа соединены соответственно с выходом блока Фиксации срабатывания защиты присоединения, с выходом блока фиксации отсутствия ,тока в цепи присоединения, с выходом блока Фиксации действия устройства резервирования отказа выключателя присоединения и с выходом блока фиксации отключенного положения . выключателя, смежного с отказавшим, первый выход каждого из восьми первых элементов И соединен с входом блока, управления отделителем, смежным с отказавшим выключателем, второй .1100680, выход каждого из восьми первых элементов И соединен соответственнос первым входом каждого из восьмивторых элементов И, с каждым вторымвходом которого соединен выход соответствующего блока Фиксации отключенного положения отделителя, смежного с отказавшим выключателем, атретий выход каждого из восьми первых элементов И соединен соответственно с первыи входом каждого извосьми третьих элементов И, второйвход которого соединен соответственно с выходом соответствующего блокафиксации отключенного положения разьединителя отказавшего выключателя,первый выход каждого из восьми вторых элементов И соединен с входомсоответствующего блока управлениявыключателем, смежным с отказавшими разделенным с ним отключенным отделителем, второй выход каждого извосьми вторых элементов И соединенс входом соответствующего блокауправления разъединителем отказав"щего выключателя, выход каждого извосьми третьих элементов И соединенс входом соответствующего блокауправления вторым выключателем ли- .нии, смежным с поврежденным, первыйвыход которого предназначен для подачи командь 1 на включение этого выключателя, а второй выход соединенс входом снятия Фиксации памятисоответствующего первого элемента ИНа чертеже схематически показанопредлагаемое устройство,Выключатели 1-4 и отделители 5-8соединены в схему квадрата, к вершинам которого присоединены линииэлектропередачи 9 и 10 и трансформаторы 11 и 12, Разъединители 13-16,включенные по обе стороны от линииэлектропередачи 9 и 10 соответственно, оборудованы приводами дистанционного управления и включены в схемуавтоматики, которая содержит следующие элементы.Блок 17 Фиксации срабатывания защиты трансФорматора 11, блок 18 отсутствия тока в трансФорматоре 11, блок 19 фиксации срабатывания устройства резервирования отказа выключателя (УРОВ) 1, блок 20 Фиксации срабатывания защиты линии электропередачи (ЛЭП) 9, блок 21 фиксации от-, сутствия. тока по ЛЭП 9, блок 22 Фик- сации отключенного положения выклю.чателя 2, блок 23 Фиксации отключенного положения выключателя 3, блок 24 Фиксации срабатывания УРОВ выключателя 3, блок 25 фиксации отключенного положения выключателя 4, блок 26 фиксации отключенного положения первого выключателя, блок 27 Фиксации отсутствия тока в трансформаторе 12, блбк 28 фиксации срабатывания защиты трансформатора 12, блок29 Фиксации срабатывания УРОВ выключателя 2, блок 30 Фиксации срабатывания защиты ЛЭП 10, блок 31, блок 32 фиксации срабатывания УРОВ выключателя 4,элементы 33-40 логической операцииИ с Фиксацией сработавшего состоя-,ния элементом памяти ), блоки 41-44управления выключателями 1.-4 соответ"ственно блоки 45-48 управления от делителями 5-8 соответственно, блокРи49-52 управления разъединителями 1316 соответственно, блоки 53-56 фиксации отключенного положения отделителей 5-8, блоки 57-60 Фиксации от ключенного положения. разъединителей13-16 соответственно, элементы 6176 логической операции И.Устройство работает следующим образом.При коротком замыкании (КЗ) .77 наЛЭП 9 от действия релейной защитыдолжны отключиться выключатели 1 и 3,При отказе в отключении выключателя1 (выключатель 3 отключился нормаль но ) от действия схемы УРОВ выключатель 2 отключает ток КЗ 77, При этомпроисходит обесточивание трансФорматора 11, На выходах блоков 19 (УРОВ.выключателя 1),20 (защита ЛЭП 9), 21(отсутствие тока по линии 9) и 22(отключенное положение выключателя2) появляются сигналы, которые подаются на входы элемента 37 логической операции И с элементом памяти,который срабатывает. С первого выхода элемента 37 сигнал подается навход блока 45 управления отделителем 5, Последний отключается, отделяя поврежденную линию ЛЭП 9 и отказавший выключатель 1 от неповрежден ной части схемы улучшенного четырехугольника. На вход элемента 63 Иподаются сигналы с выхода блока37 и блока фиксации 53 отключенногоположения отделителя 5. Блок 63 сра батывает и с его вьхода подаютсядва сигнала: один на вход блока 42управления выключателем 2, а второйна вход блока 49 управления разъединителем 13, Выключатель 2 включа ется и подает напряжение на трансФорматор 11.11Время, в течение которого трансформатор 11 был обесточен, складывается из времени отключения отделителя 5 (0,4 с) и времени включения выключателя 2 (0,1-0,2 .с ), т,е.(0,50,7)с , Таким образом,в предложенной схеме трансФорматор 11 остаетсяв работе при отказе в отключении ви ключателя 1. В схеме прототипа (обручного четырехугольника) в подобнойситуации происходит обесточиваниетрансформатора 11 на время, необходимое для прибытия на подстанцию 65 оперативно-ремонтного персонала ивремя производства оперативных переключений, что обычно занимает несколько часов.После отключения разъединителя 13срабатывает блок 57 фиксации его от.ключенного положения, и с его выхода 5сигнал поступает на вход элемента64 И, на втором входе которого имеется сигнал с выхода блока 37, Блок64 срабатывает и с его выхода одинсигнал идет на включение выключателя 103, которым производится повторноевключение в работу ЛЭП 9, а второйсигнал поступает на вход блока 37для снятия с него фпамятип,Схема работает аналогично при 15КЗ 77 на ЛЭП 9 и отказе в отключениивыключателя 3,При КЗ 78 в трансформаторе 11от действия релейной защити должныотключаться выключатели 1 и 2, 20Если один из выключателей (например, 2 ) отказывает в отключении, тодействием схемы УРОВ отключается выключатель 4. При этом на входе элемента 34 появляются все четыре сигнала необходимые для его срабатызанияф от блока 17 защиты трансформатора 11, от блока 18 отсутствия тока в трансформаторе 11, от блока 29УРОВ выключателя 2 и от блока 25 З 0фиксации отключенного положения выключателя 4, Элемент 34 срабатываети сигнал с его выхода подается навход блока 47 управления отделителем 7 и на .входы элементов И 65 и66; Отделитель 7 отключается, блок.55, Фиксирующий его отключенное положение, срабатывает и подает сигнал на входы элементов И 65 и 71,На входе элемента 65 И имеются обасигнала (с выхода элемента 34 и блока 55 )Элемент 65 И срабатываети один сигнал с его выхода подается на блок 41 управления выключателем 1, а второй сигнал - на блок50 управления разъединителем 14. 45 Выключатель 1 повторно включает в работу трансформатор 11 если отсутствует сигнал запрета от его защиты), После отключения разъединителя 14 поврежденный выключатель 2 оказывается отсоединенным со всех сторон и становится возможным повторное включение ЛЭП 10 выключателем 4.Укаэанное осуществляется следующим образом.Сигнал с выхода блока 58 фиксации отключенного положения разъединителя 14.подается на вход элемента 66 И, на втором входе которого дежурит сигнал с выхода блока 34, Элемент 60 бб срабатывает и с его выхода сигнал подается на вход блока 44 управления выключателем 4. Включение выключате" ля 4 восстанавливает транзит по линиям 9 и 10. Со второго выхода блока 65 44 поступает сигнал на вход блока Мдля снятия "памяти",Аналогично схема работает при КЗ78 и отказе в отключении выключателя1,а также при КЗ на ЛЭП 10 в трансформаторе 12.Несмотря на то, что разъединительс дистанционным приводом " аппаратмедленнодействующий (8 с), включениеего в схему автоматики позволяетавтоматически за 8 с отсоединить отказавший в отключении выключатель,после чего возможно восстановлениетранзита по ЛЭП 9 и .10. Указаннаявозможность, как показано выше, реализована в предложенной авторамисхеме улучшенного четырехугольника.В схеме прототипа (обычного четырехугольника) для восстановления транзита по ЛЭП 9 и 10 необходимо выполчить на ОРУ подстанции оперативныепереключения оперативно-ремонтнымперсоналом. Если подстанция имеетобслуживающий персонал, на переключения уйдет несколько десятков минут, если подстанция обслуживаетсяоперативно-выездной бригадой 1 ОВБ),на восстановление, транзита уйдетнесколько часов,Предложенная схемы улучшенного квадрата имеет преимущества перед схемой прототипа в следующих случаях: при совпадении отказа выключателя при КЗ на линии с ремонтом включенного накрест(по диагонали) выключателя схемыз в схеме обычного четырехугольника, при этом происходит полное погашение распределительного устройства (РУ), а в предложенной схеме после отключения вбестоковую паузу соответствующего отделнтеля в работе остается блок линия - трансформатор при КЗ на ВЛ и отказе обоих выключате", лей в схеме прототипа происходит полное погашение РУ, а в предложенной схеме после отключения соответствующих отделителей, в работе сохраняется блок линия " трансформатор.Поставленная цель - повышениенадежности работы распределительного устройства по схеме четырехугольника - достигается тем, что при коротком замыкании на линии, сопровождающимся отказом в отключении выключателя, в работе остаются обатрансформатора, а при КЗ в трансформаторе, сопровождающимся отказомвыключателя, транзит по линиям, электропередачи восстанавливается автоматически через 8 с,Область применения предлагаемойсхемы распространяется на случаи,когда требуется особо высокий уровень надежности электроснабженияпотребителя и не допускается погаше1100680 на время более, чем требуется АПВ, когда не допускается рага с одним перегруженнмм трансфоргором, когда не допускается нарушение транзита мощности через подстанцию на время, более чем требуется для АПВ, при отсутствии обслуживающего персонала,10 Составитель Н,ЛохаиинаРедактоп Н.Горват Техред М. Куэьма орректор Ю,Макаренк 14еиного комитететений и открц5, Раушская на к тЕ Юй т илиал ППП "Патенте, г. Ужгород ул, Проектная,4591/40 ВНИИП по 113035, ТиражГосударст делам изоб Москва, ЯПодписноеСССРйд. 4/5