Изношенность оборудования, сбои в средствах автоматики, неселективное срабатывание защит, приводят к отказу отключения выключателей, при этом возникает определенная последовательность срабатывания средств защиты воздействующих на коммутационные аппараты. Рассмотрим один из возможных вариантов последовательности действия защит и выключателей кольцевой сети, изображенной на рис.1 при отказе отключения секционирующего выключателя линии основного источника питания. При этом информация о действиях средств автоматики и управляемыми ей выключателями поступает на шины подстанции и ее можно получать дистанционно в режиме реального времени. С целью такого контроля разработан способ контроля отказа отключения секционирующего и отключения головного выключателей линии основного источника питания, выключения и отказа отключения выключателя сетевого пункта автоматического включения резерва (АВР) и отключения секционирующего выключателя (СВ) линии резервного источника питания в кольцевой сети [1].
Согласно этому способу с момента появления первого броска тока КЗ на шинах основного источника питания одновременно начинают отсчет времени выдержки срабатывания защиты секционирующего и головного выключателей линии основного источника питания при этом контролируют момент отклонения тока КЗ, и, если в момент окончания времени выдержки срабатывания защиты СВ ток КЗ не отключился, а отключился в момент окончания времени выдержки срабатывания защиты ГВ, то делают вывод об отказе отключения секционирующего и отключении головного выключателей линии основного источника питания, с момента отключения первого броска тока КЗ начинают отсчет времени выдержки включения выключателя сетевого пункта АВР и в момент окончания отсчета этого времени на шинах трансформатора резервного источника питания контролируют появление второго броска тока КЗ, и, если он появляется, то делают вывод о включении этого выключателя на КЗ, с момента появления второго броска тока КЗ одновременно начинают отсчет времени выдержки срабатывания защиты с ускорением выключателя сетевого пункта АВР и времени выдержки срабатывания защиты СВ линии резервного источника питания, и, если в момент окончания времени выдержки срабатывания защиты с ускорением выключателя сетевого пункта АВР второй бросок тока КЗ не отключился, а отключился в момент окончания времени выдержки срабатывания защиты СВ линии резервного источника питания, то делают вывод об отказе отключения выключателя сетевого пункта АВР и отключении СВ линии резервного источника питания.
Рис.1. Упрощенная схема работы средств автоматики и структурная схема способа
Суть предлагаемого способа поясняется рисунками, где:
на рис.1 — представлена структурная схема, содержащая элементы для реализации способа;
на рис.2 — диаграммы сигналов на выходах элементов, показанных на рис.1 при устойчивом КЗ в точке 4 (см. рис.1).
Рис.2. Диаграмма сигналов на выходах элементов схемы
Схема (см. рис.1) содержит: силовой трансформатор 1, ГВ 2 линии основного источника питания, СВ 3 линии основного источника питания, точку КЗ 4, выключатель 5 сетевого пункта АВР, СВ 6 линии резервного источника питания, ГВ 7 линии резервного источника питания, секционный выключатель шин подстанции 8, силовой трансформатор 9, датчик тока которого замыкания (ДТКЗ) 10, элемент ПАМЯТЬ 11, элемент ЗАДЕРЖКА 12, элемент ОДНОВИБРАТОР 13, элемент И 14, элемент НЕ 15, элемент ПАМЯТЬ 16, элемент ЗАДЕРЖКА 17, элемент ОДНОВИБРАТОР 18, элемент И 19, элемент ПАМЯТЬ 20, элемент ЗАДЕРЖКА 21, элемент ОДНОВИБРАТОР 22, элемент И 23, ДТКЗ 24, элемент ПАМЯТЬ 25, элемент ЗАДЕРЖКА 26, элемент ОДНОВИБРАТОР 27, элемент И 28, элемент НЕ 29, элемент ПАМЯТЬ 30, элемент ЗАДЕРЖКИ 31, элемент ОДНОВИБРАТОР 32, элемент И 33, регистрирующее устройство (РУ) 34.
Диаграммы сигналов на выходах элементов, показанных на рис.1 при КЗ в точке 4 (см. рис.1), имеют вид (см. рис.2): 35 — выходе элемента 10, 36 — выходе элемента 11, 37 — выходе элемента 12, 38 — выходе элемента 13, 39 — выходе элемента 14, 40 — выходе элемента 15, 41 — выходе элемента 16, 42 — выходе элемента 17, 43 — выходе элемента 18, 44 — выходе элемента 19, 45 — выходе элемента 20, 46 — выходе элемента 21, 47 — выходе элемента 22, 48 — выходе элемента 23, 49 — выходе элемента 24, 50 — выходе элемента 25, 51 — выходе элемента 26, 52 — выходе элемента 27, 53 — выходе элемента 28, 54 — выходе элемента 29, 55 — выходе элемента 30, 56 — выходе элемента 31, 57 — выходе элемента 32, 58 — выходе элемента 33, 59 — в РУ 34.
Кроме выходных сигналов элементов схемы контроля на рис.2 также показаны: t1 -момент времени возникновения устойчивого КЗ, t2 — момент временит отключения СВ 3, t3 — момент времени отключения ГВ 2, t4 — момент времени выключения выключателя 5 сетевого пункта АВР, t5 — момент времени отключения с ускорением выключателя 5 сетевого пункта АВР, t6 — момент времени отключения СВ 6.
Способ осуществляется следующим образом.
В нормальном режиме работы сети выключатели 2, 3, 6 и 7 включены, а выключатель 5 и 8 отключены. На выходах ДТКЗ 10 и 24 сигналов нет, поэтому схема находится в режиме контроля.
При устойчивом КЗ в точке 4 на выходе ДТКЗ 10 появится сигнал (рис.2, диагр.35, момент времени t1). Этот сигнал поступает на вход элемента НЕ 15 и с его выхода сигнал исчезнет (рис.2, диагр.40), а также сигнал поступит на входы элементов ПАМЯТЬ 11 и 16. Сигналы запомнятся ими (рис.2, диагр.36 и 41) и поступят на входы элементов ЗАДЕРЖКА 12 и 17. На выходе элемента ЗАДЕРЖКА 12 сигнал появится через время выдержки срабатывания защиты СВ 3 (рис.2, диагр.37), а на выходе элемента ЗАДЕРЖКА 17 сигнал появится через время выдержки срабатывания защиты ГВ 2 (рис.2, диагр.42). Выходной сигнал с элемента ЗАДЕРЖКА 12 поступит на вход элемента ОДНОВИБРАТОР 13, он произведет одно колебание (рис.2, диагр.38) и своим сигналом «сбросит» память с элемента 11, и поступит на первый вход элемента И 14. В этот момент времени (t2, см. рис.2) выключатель 3 должен отключиться, однако по причине какой-либо неисправности он не отключится и не отключит ток КЗ. Поэтому на втором входе элемента И 14 с ДТКЗ 10 тоже будет сигнал (рис.2, диагр.35). Это обеспечит появление сигнал с элемента И 14 (рис.2, диагр.39), которой поступит в РУ 34 и там появится информация об отказе отключения СВ 3 (рис.2, диагр.59).
По истечении времени выдержки срабатывания защиты ГВ 2 с выхода элемента ЗАДЕРЖКА 17 появится сигнал (рис.2, диагр.46) который поступит на вход элемента ОДНОВИБРАТОР 18. Он произведет одно колебание (рис.2, диагр.43) и своим сигналам «сбросит» память с элемента 16 (рис.2, диагр.41) и поступит на второй вход элемента И 19. В этот момент времени (t3, см. рис.2) произойдет отключение ГВ 2 и ток КЗ исчезнет. Это приведет к появлению выходного сигнала с элемента НЕ 15 (рис.2, диагр.40), который, поступив на первый вход элемента И 19, обеспечит появление его выходного сигнала (рис.2, диагр.44). Этот сигнал поступит в РУ 34 и там появиться информация о том, что ГВ 2 отключился, а также он поступит на вход элемента ПАМЯТЬ 20, где запомнится им (рис.2, диагр.45) и поступит на вход элемента ЗАДЕРЖКА 21. С выхода этого элемента сигнал появится через время выдержки включения выключателя 5 сетевого пункта АВР (рис.2, диагр.46) и поступит на вход элемента ОДНОВИБРАТОР 22. Он произведет одно колебание и своим сигналом «сбросит» память с элемента 20 (рис.2, диагр.45) и поступит на первый вход элемента И 23.
Исчезновение напряжения на сетевом пункте АВР со стороны основного источника питания, по причине отключения ГВ 2 приведет в действие автоматику этого пункта и по истечении времени выдержки включения-выключателя 5 сетевого пункта АВР он включится, причем включится на КЗ. При этом на входе ДТКЗ 24 появится сигнал (рис.2, диагр.49) который поступит на второй вход элемента И 23 и обеспечит его срабатывание (рис.2, диагр.48). Сигнал этого элемента поступит в РУ 34 и там появится информация о включении выключателя 5 на КЗ (рис.2, диагр.59), также этот сигнал поступит на входы элементов ПАМЯТЬ 25 и 30, запомнится ими (рис.2, диагр.50 и 55) и поступит на входы элементов ЗАДЕРЖКА 26 и 31. С выхода элемента ЗАДЕРЖКА 26 сигнал появится, через время выдержки срабатывания защиты с ускорением выключателя 5, (рис.2, диагр.51) а с выхода элемента ЗАДЕРЖКА 31 сигнал появится через время выдержки срабатывания защиты СВ 6 (рис.2, диагр.56).
Выйдя из элемента ЗАДЕРЖКА 26 сигнал поступит на вход элемента ОДНОВИБРАТОР 27. Он произведет одно колебание (рис.2, диагр.52) и своим сигналом «сбросит» память с элемента 25 (рис.2, диагр.50) и поступит на первый вход элемента И 28. В этот момент времени (t5, см. рис.2) выключатель 5 должен отключаться, но это не произойдет по причине какой-либо неисправности, возникшей при его включении на устойчивое КЗ, поэтому на втором входе элемента И 28 тоже будет сигнал с ДТКЗ 24 (рис.2, диагр.49). Это приведет к появлению выходного сигнала с И 28 (рис.2, диагр.53), который поступит в РУ 34 и там появится информация об отказе отключения выключателя 5 сетевого пункта АВР (рис.2, диагр.59).
Выходной сигнал элемента ЗАДЕРЖКА 31 поступит на вход ОДНОВИБРАТОРА 32. Он произведет одно колебание (рис.2, диагр.57) и своим сигналом «сбросит» память с элемента 30 (рис.2, диагр.55) и поступит на второй вход элемента И 33. В этот момент времени (t4, см. рис.2) СВ 6 отключится под действием своей защиты, поэтому на выходе элемента НЕ 29 вновь появится сигнал (рис.2, диагр.54), который поступит на первый вход элемента И 33. Он сработает (рис.2, диагр.58) и его выходной сигнал поступит в РУ 34, где появится информация об отключении СВ 6 (рис.2, диагр.59).
Таким образом, предлагаемый способ позволяет получать информацию об отказе отключения секционирующего и отключении головного выключателей линии основного источника питания, включении и отказе отключения выключателя сетевого пункта АВР и отключении секционирующего выключателя линии резервного источника питания в кольцевой сети.
Литература:
1. Патент РФ № 2474029 С1 кл.НО2J 13/00 опубл.27.07.2011. Бюл.№ 3.
