Подстанция с выключателями нагрузки

2) Автор изобрете йрап ской Революции всесою ательский и научно-ис Ордена Октяб проектно-изы институт эне Заявитель гетических систем и эл"Энергосетьпроект" 54 ПОДСТАНЦИЯ С ВЫКЛ 10 ЧАТЕ 31 ЯИИ НАГРУ етение относитс в частности к томатизированныз о электроктрической ез выключатехник сти ышение н ется тем елями на подстанты в рас е ель дости с выключ Указаннато подстан о то зки в илово цепо Известны подстанции, снабженньсистемой автоматики, отделяющейповрежденный участок линии с пвыключателей нагрузки в бестоковуюпаузу автоматического повторноговключения на выключателях мощностпо концам линии 11 .Недостатком таких подсталяется несовершенство систематики, отключающей всю линиропередачи при поврежденияхучастке линии или на любой подкченной к линии подстанции. ая тра котор второ омощью тора, казов еотключ щий явмы автои автома ости токзамыкающ торого и тока пер кнсостоя инни ю элект - на любом контаключена к люи втоединенным ипервоговторым замретьнм и ч схеме кового реающимивертым т предлагаемойкаждая из двухой трансформаервым ык онтакта тка и предназначено для рабделительных сетях перем110 кВ и выше. Наиболее близкой кявляется подстанция,линий которой и силов р подключены к шинам чели нагрузки 123.Цель изобретения - поежности электроснабжени ях двух отходящих линийтрансформатора, содержаформаторы тока в этих цепя подключены защиты первой линий и силового трансфорстройство резервирования ыключателей и системы тения первой и второй линий,снабжена сист щей из реле р первым и втор тами, обмотка трансформатор рой линий, со разности токо мыкающими контакта3 9040 которого подключена к трансформаторам тока первой линии, второго токового реле с первым и вторым замыкающими контактами и третьим и четвер - тым размыкающими контактами, обмотка которого подключена к трансформаторам тока второй линии, третьего токового реле с первым замыкающим и вторым раэмыкающим контактами с общей точкой, обмотка которого подключена к трансформаторам тока сило ного трансформатора, трех блоков выдержки времени, блока приоритета переключающего элемента с двумя выходами, блоков И и ИЛИ, трех блоков запрета и двух блоков задержки, причем выход защиты первой линии через первый контакт реле разности токов связан с первым входом блока ИЛИ, выход защиты второй линии через вто -26 рой контакт реле разности токов связан со вторым входом блока ИЛИ, выход которого соединен с управляющю входом первого блока запрета, выход защиты первой линии через первый блок задержки подключен к общей точке первого и третьего контактов первого токового реле, первый контакт которого соединен с первым входом блока ИЛИ, а третий контакт соединен со входом второго блока запрета, управляющий вход которого соединен с первым входом блока ИЛИ, выход защиты второй линии через второй блок задержки подключен к общей точке первого и третьего контактов второго токо- З ного реле, первый контакт которого подключен ко второму входу блока ИЛИ, а третий контакт соединен со входом третьего блока запрета, управляющий вход которого соединен со вторым входом блока ИЛИ, выход устройства резервирования при отказе ныключателей подключен ко входу переключающего элемента, перный выход которого через первый контакт третьего токово-ф го реле связан с общими точками второго и четвертого контактов первого токового реле и нторого и четвертого контактов второго токового реле, второй выход переключающего элемента О подключен ко входу блока управления выключателем нагрузки силового трансформатора, четвертый контакт первого токового реле через первый блок выдержки времени связан с первым вхо-.дом блока управления выключателем нагрузки первой линии, четвертый контактвторого токового реле через 94 4второй блок выдержки времени связал с первым входом блока управления выключателем нагрузки второй линии, второй вход блока управления выключа телем нагрузки первой линии соединен с первым выходом блока приоритета, второй вход которого соединен со вторым входом блока управления выключателем нагрузки второй линии, первый вход блока И соединен с четвертым контактом первого токового реле, второй вход блока И соединен с четвертым контактом второго токового реле, а выход блока И через третий блок выдержки времени связан со входом первого блока запрета, выход которого соединен со входом блока приоритета и выходом блока И, выход второго блоказапрета соединен с первым входом блока управления выключателем нагрузки первой линии, и выход третьего блока запрета соединен с первым входом блока управления выключателем нагрузки второй линии, выход защит силового трансформатора подключен к первому выходу переключающего эле-. мента и через второй контакт третьего токового реле - ко второму ныходу переключающего элемента, первый контакт первого токового реле соединен с первым контактом реле разности токов и со вторым контактом второго токового реле и подключен ко входу системы телеотключения второй линии, а соединенные в общую точку второй контакт первого токового реле, второй контакт реле разности токов и первый контакт нторого токового реле подключены ко входу системы теле- отключения первой линии.На чертеже представлена бок в схема предлагаемой подстанции.Подстанция с выключателями нагрузки, установленными со стороны высшего напряжения, содержит три реле 1, 2 и 3 тока, три блока 4-6 управления выключателями нагрузки, выходы от защиты линий 7 и 8, выход от защиты трансформатора 9 и выход от устройства 10 резервирования отка- . зов выключателей (УРОВ), реле 1 разности токов линий, блоки 12, 13 и 14 выдержки времени, блок 1 5 приоритета, переключающий элемент 16, блок И 17, блок ИЛИ 18, блоки 19, 20 и 21 запрета, блоки 22 и 23 задержки, При, этом выходы от защиты линий 7 и 8 через блоки 22 и 23 задержки соответственно, размыкающие90409 Токовые реле 1 и 2 настраиваютсяв 0 на ток близкий по величине к номинальному току выключателей 41 и 42 нагрузки. Если при КЗ 36 ток со стороны подстанции 43 меньше, чем ток срабатывания токовых реле 1, 2 и 11, то последние остаются в несработавшем состоянии. При этом сигнал от защиты поврежденной линии 7 через блок 22 задержки, размыкающий кон 5контакты 24 и 25 реле 1 и 2 тока соответственно, блоки 19 и 20 запрета подключены к блокам 4 и 5 управления выключателями нагрузки. Выход от УРОВ 10 через переключающий элемент З 16 соединен с выходом от защиты трансформатора 9 и через замыкающий контакт 26 реле тока трансформатора, размыкающие контакты 27 и 28 реле тока линий, через блоки 2 и 3 вы О держки времени соединен с блоками 4 и 5 управления выключателями нагрузки на линии. Размыкающие контакты 27 и 28 реле тока линий через блок И 17, блок 14 выдержки времени, 13 блок 21 запрета и блок 15 приоритета связаны с блоками 4 и 5 управления выключателями нагрузки линий, а замыкающие контакты 29 и 30 реле тока линий через блок 18 ИЛИ связаны 20 с блоком 21 запрета, При этом выход блока И 17 связан со входом блока 15 приоритета, а размыкающий контакт 31 реле тока трансформатора подключен к блоку 6 управления выключате лем нагрузки трансформатора и шунтирован перемычкой между переключающим элементом 16 и блоком 6 управления выключателем нагрузки трансформатора. Выходы от защиты линий 7 и 8 30 через замыкающие контакты 32 и 33 реле 11 разности токов линий соединены с блоками 19 и 20 запрета и выходами замыкающих контактов 34, 35 обоих реле 1 и 2 тока линий.35Устройство работает следующим образом.При коротком замыкании 36 действием релейной защиты линии 7 отключается выключатель 37 на подстанции 38. 10 Трансформаторы 39 и 40 тока суммируют сквозной ток КЗ через выключатели 4 и 42 нагрузки. Реле 11 тока настроено таким образом, что срабатывает.только в тех случаях, когда 45 сквозной ток КЗ равен или, больше номинального тока выключателей 41 и . 42 нагрузки. 4 61такт 24 токового реле 1 и через блок 19 запрета подается на блок 4 управления выключателем нагрузки, который формирует цепь отключения выключателя 41 нагрузки. Аналогично система автоматики действует,при работе защиты в режиме дальнего резервирования при повреждениях смежных линий.Если ток КЗ со стороны подстанции 43 превышает номинальный ток выключателя 41 нагрузки, то через замыкающий контакт 34 реле 1 сигнал поступает в цепь 44 для передачи его на отключение выключателя 45 на подстанции 43. При этом отказ в срабатывании контакта 34 токового реле 1 резервируется работой замыкающего контакта 32 токового реле с помощью которого подается запрет на прохождение сигнала от защиты линии 7. Блок 22 задержки позволяет осуществить запрет раньше, чем пройдет сигнал на отключение выключателя 41 нагрузки через размыкающий контакт 24 токового реле 1.Аналогично система автоматики работает при действии релейной защиты линии 8 при КЗ 46 или КЗ на линиях, отходящих от шин подстанции 43. При КЗ 47 в трансформаторе 48 на ток короткого замыкания реагируют токовые реле 1, 2 н 1. Токовое реле 11 настраивается таким образом, что срабатывает при токах, равных или превышающих номинальный ток выключателя 49 нагрузки. Если ток через выключатель 49 нагрузки в случае КЗ 50 или 47 не превышает его номинального значения, то реле 3 тока не срабатывает и сигнал от трансформатора 9 или УРОВ 1 О через размыкающий контакт 31 поступает на блок 6, формирующий цепь отключения выключателя 49 нагрузки. Если расчетом установлено, что при КЗ иа шинах низшего напряжения силового трансформатора 50 токи квфроткого замыкания не могут превышать номинальный ток выключателя 49 нагрузки, то сигнал от УРОВ 10 можно подавать на блок 6 управления, минуя токовое реле Э. Для этой цели служит переключающее устройство 16 и перемычка, шунтирующая контакт 31 реле 3 тока.Когда ток КЗ превышает номинальный ток выключателя 49 нагрузки иреле 3 тока срабатывает, сигнал отзащиты трансформатора 9 или УРОВ 10через замыкающий контакт 26 поступает на вход контактной системытоковых реле 1 и 2, 5 15 40 При этом возможны случаи, когда каждый из токов КЗ через выключатель 41 и 42 нагрузки не превышает их номинального значения и, следовательно, токовые реле 1 и 2 остаются в несработавшем состоянии, и сигнал через размыкающие контакты 27 и 28 поступает на блок И 17, а далее имеется две цепи. Одна цепь через блоки 14 выдержки времени и 21 запрета попадает на блок 15 приоритета, а вторая - с выхода блока 14 прямо на блок 15 приоритета, который может быть выполнен в виде обычного переключающего устройства, с помощью которого заранее задается, какой из двух линейных выключателей нагрузки выгоднее отключить первым. Указанное имеет смысл в том случае, когда после отключения одного из двух линейных выключателей нагрузки ток КЗ через второй может возрасти за счет обходных связей и стать больше номинального тока того выключателя нагрузки, который отключается вторым. Отключение первого выключателя нагрузки обеспечивается за счет поступления сигнала от блока 17 через блок 15 на блок 4 или 5 в зависимос 35 ти от того, какой выключатель нагрузки решено отклочать первым. Сиг" нал на отключение второго выключателя нагрузки задерживается на блоке 14 выдержки времени и может быть при необходимости запрещен на блоке 21 запрета, если срабатывает 1 после отключения первого выключателя нагрузки) одно из реле тока и сигнал проходит через замыкающий контакт 29 или 35 и блок ИЛИ 18,45Выход 5 схемы подключен ко входу телеотключения первой линии и служит для откл 1 очения выключателя 37 мощности в случаях, когда ток КЗ превышает номинальный ток выключателя 4250 нагрузки например, при КЗ 46).Экономический эффект от внедрения изобретения создается за счет уменьшения недоотпуска электроэнергии потребителям в случаях, когда поврежде ния отключаются выключателями нагрузки и нет необходимости отключать всю электропередачу. Формула изобретения Подстанция с выключателями нагрузки в цепях двух отхоцящих линий и силового трансформатора, содержащая трансформаторы тока в этих цепях, к которым подключены защиты первой и второй линий и силового трансформатора, устройство резервирования отказов выключателей и системы телеотключения первой и второй линий, о т л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности электроснабжения, она снабжена системой автоматики, состоящей иэ реле разности токов линий с первым и вторым замыкающими контактами, обмотка которого подключена к трансформаторам тока первой и второй линий, соединенным по схеме разности токов, первого токового реле с первым и вторым замыкающими контактами и третьим и четвертым размыкающими контактами, обмотка которого подключена к трансформаторам тока первой линии, второго токового реле с первым и вторым замыкающими контактами и третьим и четвертым размыкающими контактами, обмотка которого подключена к трансформаторам тока второй линии, третьего токового реле с первым замыкающим и вторым размыкающим контактами с общей точкой, обмотка которого подключена к трансформаторам тока силового трансформатора, трех блоков выдержки времени, блока приоритета, переключающего элемента с двумя выходами, блоков И и ИЛИ, трех блоков запрета и двух блоков задержки, причем выход защиты первой линии через первый контакт реле разности токов связан с первым входом блока ИЛИ, выход защиты вторэй линии через второй контакт реле разности токов связан со вторым входом блока ИЛИ., выход которого соединен с управляющим входом первого блока запрета, выход защиты первой линии через первый блок задержки подключен к общей точке первого и третьего контактов первого токового реле, первый контакт которого соединен с первым входом блока ИЛИ, а третий контакт соединен со входом второго блока запрета, управляющий вход которого соединен с первым входом блока ИЛИ, выход защиты второй линии через второй блок задержки подключен к общей точке первого и третьего контактов9040 10 94 9второго токового реле, первый контакт которого подключен ко второму входу блока ИЛИ, а третий контакт соединен со входом третьего блока запрета, управляющий вход которого 5 соединен со вторым входом блока ИЛИ, выход устройства резервированияпри отказе выключателей подключен ко входу переключающего элемента, первый выход которого через первый 10 контакт третьего токового реле связан с общими точками второго и четвертого контактов первого токового реле и второго и четвертого контактов второго токового реле, второй 1 выход переключающего элемента под.ключен ко входу блока управления выключателем нагрузки силового трансформатора, четвертый контакт первого- токового реле через первый блок вы держки времени связан с первым входом блока управления выключателем нагрузки первой линии, четвертый контакт второго токового реле через второй блок выдержки времени связан 25 с первым входом блока управления выключателем нагрузки второй линии, второй вход блока управления выключателем нагрузки первой линии соединен с первым выходом блока приори тета, второй выход которого соединен со вторым входом блока управления выключателем нагрузки второй линии, первый вход блока И соединен с четвертым контактом первого токового реле, второй вход соединен с четвертым контактом второго токового реле,ь выход через третий блок выдержкивремени связан со входом первогоблока запрета, выход которого соединен со входом блока приоритета ивыходом блока И, выход второго блоказапрета соединен с первым входом блока управления выключателем нагрузкипервой линии, и выходтретьего блоказапрета соединен с первым входомблока управления выключателем нагруэ.ки второй линии, выход защит силового трансформатора подключен к первому выходу переключающего элементаи через второй контакт третьего токового реле - ко второму выходу переключающего элемента, первый контактпервого токового реле соединен с первым контактом реле разности токов исо вторым контактом вторОго токовогореле и подключен ко входу системытелеотключения второй линии, а соединенные в общую точку второй контактреле разности токов, второй контактпервого токового реле и первый контакт второго токового реле подключены ко входу системы телеотключенияпервой линии. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Лисовский П,С., Хейфиц М.Э.Главные схемы и электротехническоеоборудование подстанций 35-750 кВ.М., "Энергия", 1970, с, 1.93.2. Там же, с. 200, рис. 7-4,