Устройство ограничения токов короткого замыкания трансформатора и переходных восстанавливающихся напряжений в электрических сетях высокого напряжения

Полезная модель относится к электротехнике, в частности к релейной защите и автоматике, и может быть использована для защиты выключателей распределительных устройств сетей высокого напряжения от токов короткого замыкания, превышающих отключающую способность выключателей.

Технический результат - уменьшение времени существования короткого замыкания с исключением протекания ударного тока в поврежденном присоединении.

Шунтирующее устройство (1), выполненное на базе управляемых разрядников включено между сборными шинами (2) подстанции и шиной (3) заземления. К токовым пусковым органам (4), (5) подключены измерительные трансформаторы (6), (7) тока соответствующих присоединений и выходы их релейных защит (8), (9). Системный блок (10) управления, подключен к измерительному трансформатору (11) тока, установленному в цепи заземления шунтирующего устройства (1). Системный блок (10) связан цепями управления с токовыми пусковым органами (4), (5), шунтирующим устройством (1) и дифференциальной защитой (12) шин (2). 1 ил.

Полезная модель относится к электротехнике, в частности к релейной защите и автоматике, и может быть использована для защиты выключателей распределительных устройств сетей высокого напряжения от токов короткого замыкания, превышающих отключающую способность выключателей.

Известно техническое решение, предназначенное для ограничения токов короткого замыкания и переходных восстанавливающихся напряжений в электрических сетях высокого напряжения (Патент РФ 105087).

Данное техническое решение принято за прототип.

Недостаток прототипа - увеличение времени существования короткого замыкания и, как следствие, возможность протекания ударного тока короткого замыкания через выключатели присоединений, поскольку устройство срабатывает после получения сигнала от релейной защиты.

Целью предполагаемой полезной модели является уменьшение времени существования короткого замыкания с исключением протекания ударного тока в поврежденном присоединении.

Предметом полезной модели является устройство ограничения токов короткого замыкания и переходных восстанавливающихся напряжений в электрических сетях высокого напряжения, содержащее шунтирующее устройство на базе управляемых разрядников, включенное между сборными шинами подстанции и шиной заземления, токовые пусковые органы, к которым подключены измерительные трансформаторы тока соответствующих присоединений и выходы их релейных защит, системный блок управления, подключенный к измерительному трансформатору тока, установленному в цепи заземления шунтирующего устройства, и связанный с токовыми пусковыми органами и с дифференциальной защитой сборных шин.

Схема устройства приведена на фиг.1.

На фиг.1 показано шунтирующее устройство 1, выполненное на базе вакуумных управляемых разрядников и включенное между сборными шинами 2 подстанции и шиной 3 заземления. К токовым пусковым органам 4, 5 подключены измерительные трансформаторы 6, 7 тока соответствующих присоединений и выходы их релейных защит 8, 9. Системный блок 10 управления, подключен к измерительному трансформатору 11 тока, установленному в цепи заземления шунтирующего устройства 1. Системный блок 10 связан цепями управления с токовыми пусковым органами 4, 5, шунтирующим устройством 1 и дифференциальной защитой 12 шин 2.

К входам релейных защит 8 и 9 подключены измерительные трансформаторы 13 и 14. Через пусковые органы 4 и 5 релейные защиты 8 и 9 связаны с цепями отключения выключателей 15 и 16 соответственно.

Дифференциальная защита 12 шин 2 подключена к измерительному трансформатору 17.

В шунтирующее устройство 1 входят три фазные группы вакуумных управляемых разрядников с набором технических средств управления ими.

Устройство работает следующим образом.

Токовые пусковые органы 4, 5 контролируют ток в присоединениях, измеряемый трансформаторами 6, 7, и срабатывают при превышении контролируемым током отключающей способности выключателей 15,16.

Например, если ток короткого замыкания на присоединении с выключателем 15 превысит отключающую способность этого выключателя, сработает токовый пусковой орган 4, который до достижения током короткого замыкания ударного значения заблокирует прохождение сигнала отключения выключателя 15 от релейной защиты 8. а также сформирует и подаст в системный блок 10 сигнал включения шунтирующего устройства 1. После получения сигнала от токового пускового органа 4 на включение шунтирующего устройства 1 системный блок 10 формирует на входе шунтирующего устройства 1 длительно действующий сигнал включения. Пока действует этот шунтирующее устройство 1 обеспечивает непрерывное протекание тока между шинами 2 и шиной 3.

После успешного включения шунтирующего устройства 1, которое фиксируется в системном блоке 10 на основании наличия тока в измерительном трансформаторе тока 11, системный блок управления 10 формирует сигнал отключения выключателя 15 поврежденного присоединения. Этот сигнал передается в токовый пусковой орган 4, который с помощью промежуточного реле воздействует на цепи отключения выключателя 15 поврежденного присоединения. Выключатель 15 отключается в облегченных условиях, так как во время работы шунтирующего устройства 1 обеспечивается шунтирование поврежденного присоединения и снижение уровня переходных восстанавливающихся напряжений. Отключение выключателя 15 фиксируется в токовом пусковом органе 4 этого присоединения, который выдает сигнал об успешном отключении выключателя 15 в системный блок 10. Блок 10, получив сигнал об успешном отключении выключателя 15, снимает сигнал включения шунтирующего устройства 1.

После снятия этого сигнала ток через шунтирующее устройство 1 прекращается за время не более 20 мс. Состояние шунтирующего устройства 1 контролируется в системном блоке 10 по наличию выходного тока трансформатора 11. При отказе шунтирующего устройства 1 системный блок 10 формирует сигнал отказа шунтирующего устройства 1, который может быть использован, например, для отключения сборных шин 2 через выходные цепи дифференциальной защиты 12.

При этом дифференциальная защита 12 контролирует ток измерительного трансформатора 17 и защищает элементы шунтирующего устройства 1.

Предлагаемая полезная модель позволяет ограничить токи короткого замыкания и переходные восстанавливающиеся напряжения, не увеличивая время существования короткого замыкания и не допуская протекания через выключатели ударного тока короткого замыкания.

Устройство ограничения токов короткого замыкания и переходных восстанавливающихся напряжений в электрических сетях высокого напряжения, содержащее шунтирующее устройство на базе управляемых разрядников, включенное между сборными шинами подстанции и шиной заземления, токовые пусковые органы, к которым подключены измерительные трансформаторы тока соответствующих присоединений и выходы их релейных защит, системный блок управления, подключенный к измерительному трансформатору тока цепи заземления шунтирующего устройства, и связанный цепями управления с шунтирующим устройством, токовыми пусковыми органами и с дифференциальной защитой сборных шин.