Кольцевая сеть, питающаяся от шин двухтрансформаторной подстанции при возникновении короткого замыкания (КЗ) в точке 3 (рис.1), переходит из условно замкнутой, в режим питания резервируемого участка путем отключения выключателей 2 и 4 и включения выключателя 5 сетевого пункта автоматического включения резерва (АВР). Такой режим работы будет сохраняться некоторое время, до момента устранения возникшей неисправности (короткого замыкания). В этом промежутке времени, по причине какой-либо неисправности, может произойти ложное отключение выключателя 5 и схема, в этом случае переходит из режима питания резервируемого участка в режим работы, при котором все потребители поврежденной линии станут обесточенными. С целью своевременного получения информации о такой ситуации, возникшей в сети, разработан способ [1]. Согласно этому способу в линии резервного источника питания контролируют уменьшение рабочего тока на значение, определяемое нагрузкой резервируемого участка линии, для чего с момента появления броска тока КЗ в линии основного источника питания начинают отсчет суммарного времени, равного времени выдержки срабатывания защиты секционирующего выключателя линии основного источника питания и времени выдержки включения выключателя сетевого пункта АВР. После окончания отсчета суммарного времени в начало линии резервного источника питания посылают зондирующий импульс. Измеряют время, за которое он дойдет до точки отражения и вернется обратно, вычисляют расстояние до точки отражения и сравнивают его с расстоянием до места установки выключателя сетевого пункта АВР и, если это расстояние меньше вычисленного, то делают вывод о включении выключателя сетевого пункта АВР и ведут контроль над изменением рабочего тока. И, если в период до восстановления нормальной схемы электроснабжения фиксируют уменьшение рабочего тока в линии резервного источника питания на значение, определяемое резервируемой нагрузкой, то в начало этой линии снова посылают зондирующий импульс. Измеряют время, за которое он дойдет до точки отражения и вернется обратно, вычисляют расстояние до точки отражения и сравнивают его с расстоянием до места установки выключателя сетевого пункта АВР и, если это расстояние равно вычисленному, то устанавливают факт ложного отключения выключателя сетевого пункта АВР.
Рис. 1. Схема кольцевой сети и структурная схема способа
Структурная схема (рис.1) содержит: силовой трансформатор 1; головной выключатель 2 линии основного источника питания; точку КЗ 3; секционирующий выключатель 4 линии основного источника питания; выключатель 5 сетевого пункта АВР; секционирующий выключатель 6 линии резервного источника питания; головной выключатель 7 линии резервного источника питания; секционный выключатель 8; силовой трансформатор 9; датчик тока короткого замыкания (ДТКЗ) 10; элемент ПАМЯТЬ 11; элемент ЗАДЕРЖКА 12; элемент ОДНОВИБРАТОР 13; трансформатор тока (ТТ) 14; датчик убывания рабочего тока (ДУРТ) 15; приемник зондирующих импульсов (ПЗИ) 16; генератор зондирующих импульсов (ГЗИ) 17; блок обработки информации (БОИ) 18; регистрирующее устройство (РУ) 19.
Диаграммы сигналов на выходах элементов, показанных на рисунке 1 при КЗ в точке 3 (рис.1), имеют вид (рис.2): 20 — на выходе элемента 10; 21 — на выходе элемента 11; 22 — на выходе элемента 12; 23 — на выходе элемента 13; 24 — на выходе элемента 14; 25 — на выходе элемента 15; 26 — на выходе элемента 16; 27 — на выходе элемента 17; 28 — на выходе элемента 18; 29 — в РУ 19.
Рис. 2. Диаграммы выходных сигналов элементов структурной схемы
Кроме диаграмм выходных сигналов, на рис.2 также показаны: t1 — момент времени возникновения КЗ в точке 3; t2 — момент времени отключения тока КЗ; t3 — момент времени включения выключателя сетевого пункта АВР; t4 — момент времени ложного отключения выключателя сетевого пункта АВР.
Способ осуществляется следующим образом.
В нормальном режиме работы кольцевой сети выключатели 2, 4, 6 и 7 включены, а выключатели 5 и 8 отключены. На выходе ДТКЗ 10 сигнала нет, нет выходного сигнала и на ДУРТ, поэтому схема находится в режиме контроля.
При возникновении устойчивого КЗ на смежном с головным выключателем 2 линии основного источника питания, например в точке 3, на выходе ДТКЗ 10 появится сигнал (рис.2, диагр.20). Этот сигнал поступит на вход элемента ПАМЯТЬ 11, запомнится им (рис.2, диагр.21) и поступит на вход элемента ЗАДЕРЖКА 12. С выхода этого элемента сигнал появится через суммарное время, равное времени выдержки срабатывания защиты секционирующего выключателя 4 линии основного источника питания и времени выдержки включения выключателя 5 сетевого пункта АВР. По истечении этого времени сигнал появится на выходе элемента ЗАДЕРЖКА 12 (рис.2, диагр.22) и поступит на вход элемента ОДНОВИБРАТОР 13. Он произведет одно колебание (рис.2, диагр.23), своим сигналом «сбросит» память с элемента 11 и поступит на первый вход БОИ 18. К этому моменту времени произойдет отключение головного выключателя 2, отключение секционирующего выключателя 4 линии основного источника питания и включение выключателя 5 сетевого пункта АВР. И кольцевая сеть начинает работать в режиме питания резервируемого участка линии. С поступлением сигнала на первый вход БОИ 18 он пошлет свой сигнал в ГЗИ 17 (рис.2, диагр.29), при этом с его выхода в начало линии резервного источника питания пойдет зондирующий импульс (рис.2, диагр.27). Этот импульс дойдет до точки отражения и, вернувшись обратно, поступит в ПЗИ 16, где будет принят и направлен в БОИ 18 (рис 2, диагр.26). БОИ 18 определит время прохождения зондирующего импульса до точки отражения и обратно, вычислит расстояние до точки отражения и сравнит это расстояние с расстоянием до места установки выключателя 5 сетевого пункта АВР и, если это расстояние меньше чем вычисленное расстояние, то на выходе БОИ 18 появится сигнал (рис.2, диагр.28), который поступит в РУ 19, и там появится информация о включении выключателя 5 сетевого пункта АВР.
В процессе такого режима работы до момента восстановления нормальной схемы электроснабжения в результате какой-либо неисправности может произойти ложное отключение выключателя 5 сетевого пункта АВР. Такое отключение выключателя 5, например, в момент времени t4 (рис.2) приведет к тому, что рабочий ток в линии резервного источника питания уменьшится на значение, определяемое нагрузкой резервируемого участка линии основного источника питания, поэтому сигнал на выходе ТТ14 уменьшится (рис.2, диагр.24) и на выходе ДУРТ 15 появится сигнал (рис.2, диагр.25), который, поступив в БОИ 18, обеспечит появление его выходного сигнала (рис.2, диагр.28). Этот сигнал поступит в ГЗИ 17, поэтому с его выхода в начало линии вновь найдет зондирующий импульс (рис.2, диагр.27). Этот импульс, дойдя до точки отражения, вернется обратно и поступит в ПЗИ 16 и с его выхода (рис.2, диагр.26) поступит в БОИ 18. БОИ 18 определит время прохождения импульса, вычислит расстояние до точки отражения и сравнит его с расстоянием до места установки выключателя 5 сетевого пункта АВР и, если это расстояние будет равно вычисленному, то на выходе БОИ 18 появляется сигнал (рис.2, диагр.28). Этот сигнал поступит в РУ 19 и там появится информация о ложном отключении выключателя 5 сетевого пункта АВР (рис.2, диагр.29).
Таким образом, своевременно можно получать информацию о ложном отключении выключателя сетевого пункта АВР при работе кольцевой сети в режиме питания резервируемого участка линии.
Литература:
1. Патент РФ № 2453024 С1, кл.НО2J 13/00, опубл.10.06.2012, бюл.№ 16.
