Для повышения надежности электроснабжения в сельских распределительных сетях используют двухтрансформаторные подстанции, с питанием от разных линий электропередач с двумя секциями шин, которые соединены секционным выключателем. Этот выключатель в нормальном режиме работы подстанции отключен, а в отдельных случаях, например, при возникновении аварийных ситуаций или при проведении технического обслуживания, он включен. При этом работа подстанции переходит в режим подстанционного резервирования и питание потребителей будет осуществляться от одного трансформатора. Изношенность оборудования или сбой в системе автоматики управления секционным выключателем при работе в режиме подстанционного резервирования могут привезти к его отключению. Такое отключение будет ложным и может быть принято обслуживающим персоналом за аварийное [1].
С целью получения информации о ложном отключении секционного выключателя шин двухтрансформаторной подстанции при работе кольцевой сети в режиме подстанционного резервирования разработан способ [2].
Согласно этому способу контролируют наличие напряжения на шинах и тока в линии основного источника питания. И, если напряжение на шинах и ток в линии основного источника питания исчезнут, а напряжение на шинах резервного источника питания не исчезло, то делают вывод о ложном отключении секционного выключателя шин двухтрансформаторной подстанции.
Для реализации такого способа разработана структурная схема. Она состоит: из силового трансформатора 1 основного источника питания, вводный выключатель (ВВ) 2 шин основного источника питания, головного выключателя 3 линии основного источника питания, секционирующего выключателя (СВ) 4 линии основного источника питания, выключателя 5 сетевого пункта автоматического включения резерва (АВР), СВ 6 линии резервного источника питания, головного выключателя 7 линии резервного источника питания, секционного выключателя 8 шинного пункта АВР, ВВ 9 шин резервного источника питания, трансформатор 10 резервного источника питания, датчика рабочего тока (ДРТ) 11, датчиков напряжения (ДН) 12 и 13, элементов НЕ 14 и 15, элемента И 16 и регистрирующее устройство (РУ) 17.
Диаграммы сигналов на выходе элементов, показанных на рис.1, имеют вид: 18 - на выходе элемента 11, 19 - на выходе элемента 12, 20 - на выходе элемента 13, 21 - на выходе элемента 14, 22 - на выходе элемента 15, 23 - на выходе элемента 16, 24 - на выходе элемента в РУ 17. На рис.2, кроме диаграмм выходных сигналов, также показаны: t1 - момент времени ложного отключения секционного выключателя 8.
Рис.1. Упрощенная схема кольцевой сети при работе в режиме подстанционного резервирования и структурная схема способа
Работа этой схемы осуществляется следующим образом.
В нормальном режиме работы подстанции выключатели 2,3,4,6,7 и 9 включены, а выключатели 5 и 8 отключены. В режиме подстанционного резервирования выключатели 3,4,6,7,8 и 9 включены, а выключатели 2 и 5 отключены. Поэтому на выходах датчиков ДРТ 11, ДН 12 и ДН 13 существуют сигналы (рис.2, диагр. 18, 19, 20 соответственно). При этом на выходах элементов НЕ 14 и 15 сигналов нет (рис.2, диагр. 21 и 22 соответственно), поэтому, схемы находятся в режиме контроля.
В случае ложного отключения СВ 8, произошедшего по причине какой-либо неисправности с выходов ДРТ 11 и ДН 12 сигналы исчезнут (рис.2, диагр. 18, 19 соответственно, момент времени t1). При этом появятся сигналы на выходах элементов НЕ 14 и 15 (рис.2, диагр. 21 и 22 соответственно), которые поступят на первый и второй входы элемента И 16. Наличие напряжения на трансформаторе 10 резервного источника питания обеспечивает наличие выходного сигнала на ДН 13 (рис.2, диагр. 20) который присутствует на третьем входе элемента И 16, поэтому, в момент времени t1 И 16 срабатывает и его выходной сигнал (рис.2, диагр.23) поступив в РУ 17 обеспечит появление в нем информации о том, что СВ 8 отключился ложно.
Рис.2. Диаграмма выходных сигналов элементов структурной схемы
Таким образом, предлагаемый способ позволяет в режиме реального времени получить информацию о ложном отключении секционного выключателя шин при работе кольцевой сети в режиме подстанционного резервирования. Это позволит сократить до минимума перерыв в электроснабжении потребителей и уменьшить негативные последствия, связанные с недоотпуском электрической энергии.
Литература:
1. Белов Н.В., Электротехника с основами электроники / Н.В.Белов. – Учебное пособие. – СПб; Издательство «Лань», 2012. – 432с.
2. Патент РФ №2502173, кл. НО2J 13/00, опубл. 10.12.2013, бюл.№35.
