Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ ПЕРЕДАЧИ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к снабжению электроэнергией потребителей в бесперебойном режиме и может быть использовано как для передачи энергии по высоковольтным линиям с двусторонним питанием напряжением 110-750 кВ, так и по тупиковым линиям напряжением 6-500 кВ.

Известен способ передачи электроэнергии [Андреев В.А. Релейная защита и автоматика систем электроснабжения. - Энергоатомиздат, 2006. - 494 с.: ил.], при котором с помощью выключателей включают линию в работу, контролируют положение этих выключателей и их ключей управления и, если положение выключателя не соответствует положению ключа управления, через заданную выдержку времени включают выключатель.

Этот способ на линиях с двусторонним питанием часто не применим из-за того, что токи при несинхронном включении линии недопустимо велики. К тому же, способ не учитывает возможность отказа устройств, с помощью которых производится повторное включение выключателя после его отключения. В результате отказа передача электроэнергии прекращается.

Известен способ передачи электроэнергии [Беркович М.А. Автоматика энергосистем. - Энергоатомиздат, 1991. - 238 с.: ил.], выбранный в качестве прототипа, при котором с помощью рабочих выключателей включают линию в работу, контролируют их положение, положение ключа управления рабочим выключателем, выходных реле защиты от коротких замыканий на линии, параметры напряжения на линии и угол ϕ₁ между напряжениями, соединяемых этим выключателем систем, и когда положение рабочего выключателя становится не соответствующим положению ключа управления или сработала релейная защита (изменили положение выходные реле защиты), и при этом параметры напряжения на линии соответствуют заданным параметрам напряжения и ϕ₁≤ϕ₂ где ϕ₂ - заданный допустимый угол между напряжениями соединяемых рабочим выключателем линии систем, запускают устройство повторного включения линии. Недостатком данного способа является прекращение передачи электроэнергии при отказе рабочего выключателя линии или устройств, с помощью которых производится повторное включение линии после ее отключения по любым причинам, кроме отключения персоналом от ключа управления выключателем.

Задачей изобретения является бесперебойное снабжение потребителей электроэнергией при отказе выключателя линии или устройств, с помощью которых производится повторное включение линии после ее отключения по любым причинам, кроме отключения от ключа управления.

Это достигается тем, что в способ передачи электроэнергии, также как и в прототипе, с помощью рабочих выключателей включают линию в работу. Контролируют их положение и положение ключа управления рабочим выключателем, а также выходных реле защиты от коротких замыканий на линии, параметры напряжения на линии и угол ϕ₁ между напряжениями, соединяемых этим выключателем систем. Когда положение рабочего выключателя становится не соответствующим положению ключа управления или сработала релейная защита (изменили положение выходные реле защиты), и при этом параметры напряжения на линии соответствуют заданным параметрам напряжения и ϕ₁≤ϕ₂ где ϕ₂ - заданный допустимый угол между напряжениями соединяемых рабочим выключателем линии систем, запускают устройство повторного включения линии.

Согласно изобретению до включения линии в работу устанавливают в горячий резерв запасной выключатель, постоянно контролируют его положение. Когда после включения рабочего выключателя линии в работу, как только возникает несоответствие положения его ключа управления положению рабочего выключателя или сработала релейная защита (изменили положение выходные реле защиты), начинают измерять время t_изм. от момента отключения рабочего выключателя линии до заданного момента его включения, и когда t_изм становится равным заданной эталонной величине t_изм.=t_АПВ+t_Вкл.+Δt (где t_АПВ - выдержка времени устройства автоматического повторного включения выключателя линии; t_Вкл - время включения выключателя линии; Δt - время запаса) и при этом параметры напряжения и угол ϕ₁ находятся в заданных пределах, и отключены рабочий выключатель линии и запасной выключатель, включают запасной выключатель.

Использование запасного выключателя и измерение времени t_изм, позволяет, по сравнению с прототипом, передавать электроэнергию при отказе рабочего выключателя линии или устройств, с помощью которых производится повторное включение линии после ее отключения по любым причинам, кроме отключения от ключа управления.

На фиг. 1 показана структурная схема устройства, реализующего способ и связи устройства с аппаратурой управления рабочим выключателем линии, по которой происходит передача энергии.

Способ передачи электроэнергии может быт осуществлен с помощью устройства, которое содержит блок 1 (БИВ) измерения времени, подключенный к выходу первого реле 2 (РПО1) положения «отключено» рабочего выключателя 3 (В1) (дающему сигнал о несоответствии положения выключателя и положения ключа управления в схеме устройства 4 (АПВ) автоматического повторного включения) линии 5, подключенной к шинам 6 питания, а также к выходу релейной защиты 7 (РЗ), берущей информацию от трансформатора тока 8 (ТТ), указанной линии 5. Входы блока 9 (БЛ) логики подключены к выходу блока 1 (БИВ) измерения времени, к выходу реле 2 (РПО1) положения «отключено», к выходу блока 10 (БКН) контроля напряжения, который получает информацию от трансформатора напряжения 11 (ТН), и к выходу второго реле 12 (РПО2) положения «отключено» запасного выключателя 13 (В2). Входы исполнительного органа 14 (ИО) подключены к выходу блока 9 (БЛ) логики, выходы исполнительного органа 14 (ИО) подключены в цепь включения запасного выключателя 13 (В2) линии 5.

В качестве блока измерения времени 1 (БИВ) может быть использовано реле времени типа ТЕКО РВ1-220, блок логики 9 (БЛ) может быть выполнен на микроконтроллере серии 51 производителя Atmel AT89S53, в качестве исполнительного органа 14 (ИО), состоящего из промежуточного реле и контактора, могут быть использованы реле типа РП 16-1 и контактор RADE KONCAR 2,5KVAR 400V. В качестве рабочего 3 (В1) и запасного 13 (В2) выключателей могут быть использованы элегазовые колонковые выключатели 110-750 кВ Alstom Grid. В качестве трансформаторов тока 8 (ТТ) и напряжения 11 (ТН) могут быть использованы трансформаторы типа Т-0,66У3 и ЗНОЛ(П)-ЭК-10, соответственно. В качестве блока 10 (БКН) контроля напряжения состоящего из реле контроля напряжения и реле контроля синхронизма могут быть использованы реле типа РН-111М и Орион-НФ. В качестве первого 2 (РПО1) и второго 12 (РПО2) реле положения «отключено» выключателя может быть использовано РП-20М-215 24В 4-4-0.

Устройство работает следующим образом. При коротком замыкании на линии 5 релейная защита 7 (РЗ), отключает рабочий выключатель 3 (В1) линии 5. Появляется несоответствие между положением выключателя и ключа управления. Первое реле 2 (РПО1) положения «отключено» подает сигнал на блок 1 (БИВ) измерения времени и блок 9 (БЛ) логики, в это время с выхода устройства 4 (АПВ) автоматического повторного включения должен поступать сигнал на рабочий выключатель 3 (В1). Если устройство 4 (АПВ) автоматического повторного включения сработало, то выключатель 3 (В1) включился в работу. Контакты первого реле 2 (РПО1) положения «отключено» вернулись в исходное положение. В результате сигнал от первого реле 2 (РПО1) положения «отключено» на блок 9 (БЛ) логики не поступает, и исполнительный орган 14 (ИО) не работает.

Если устройство 4 (АПВ) автоматического повторного включения не сработало или рабочий выключатель 3 (В1) отказал во включении, то на блок 1 (БИВ) измерения времени и блок 9 (БЛ) логики продолжает поступать сигнал от первого реле 2 (РПО1) положения "отключено". На входы блока 9 (БЛ) логики поступают сигналы с второго реле 12 (РПО2) положения "отключено" и с выхода блока 10 (БКН) контроля напряжения, если параметры напряжения на линии соответствуют заданным параметрам напряжения и ϕ₁≤ϕ₂, а также с выхода блока 1 (БИВ) измерения времени через заданную выдержку времени t_изм.=t_АПВ+t_Вкл.+Δt. Далее с выходов блока 9 (БЛ) логики подается сигнал на исполнительный орган 14 (ИО), который подает сигнал в цепь включения запасного выключателя 13 (В2).