УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭНЕРГОБЛОКОВ ГЕНЕРАТОР-ТРАНСФОРМАТОР ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ ОТ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ НА СТОРОНЕ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭНЕРГОБЛОКОВ ГЕНЕРАТОР-ТРАНСФОРМАТОР ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ ОТ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ НА СТОРОНЕ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ


RU (11) 2009592 (13) C1

(51) 5 H02H7/06 

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ 
Статус: по данным на 20.11.2007 - прекратил действие 

--------------------------------------------------------------------------------

(21) Заявка: 5045365/07 
(22) Дата подачи заявки: 1992.03.29 
(45) Опубликовано: 1994.03.15 
(71) Заявитель(и): Всероссийский научно-исследовательский, проектно- конструкторский и технологический институт релестроения 
(72) Автор(ы): Шамис М.А.; Козина Н.И.; Нехаева Л.О. 
(73) Патентообладатель(и): Всероссийский научно-исследовательский, проектно- конструкторский и технологический институт релестроения 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭНЕРГОБЛОКОВ ГЕНЕРАТОР-ТРАНСФОРМАТОР ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ ОТ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ НА СТОРОНЕ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ 

Использование: для действия на отключение при возникновении коротких замыканий на землю на стороне высокого напряжения. Сущность изобретения: выявление ложного пускового сигнала от токовой защиты нулевой последовательности соседних энергоблоков по факту того, что указанный пусковой сигнал поступает значительно ранее появления сигнала срабатывания органа напряжения. В устройстве, содержащем схему И, первый вход которой соединен через схему НЕ с выходом органа тока токовой защиты нулевой последовательности своего энергоблока, второй - с выходом органа напряжения защиты напряжения нулевой последовательности, третий - с выходами токовой защиты нулевой последовательности соседних энергоблоков электростанций, предусмотрена вторая схема И, первый вход которой соединен с выходами токовой защиты нулевой последовательности соседних энергоблоков электростанции, второй - через вторую схему НЕ с выходом органа напряжения защиты напряжения нулевой последовательности. Выход схемы И через второй орган выдержки времени, RS-триггер и третью схему НЕ соединен с четвертым входом первой схемы И. Выход первой схемы И соединен через первый орган выдержки времени с исполнительным блоком, действующим на отключение энергоблока. 3 ил. 


ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ



Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите, и предназначено для использования в устройствах защиты энергоблоков генератор-трансформатор электростанции для действия на отключение при возникновении коротких замыканий (КЗ) на землю на стороне высокого напряжения (ВН).

При эксплуатации на электростанциях с ВН 110-220 кВ энергоблоки генератор-трансформатор могут работать как с заземленной, так и с незаземленной нейтралью обмотки ВН трансформатора энергоблока.

Для защиты энергоблоков, работающих с заземленной нейтралью, от КЗ на землю на стороне ВН в отечественной практике широко используется токовая защита нулевой последовательности (ТЗНП), включаемая на ток в нейтрали трансформатора энергоблока. Если же нейтраль энергоблока не заземлена, то ток в ней отсутствует и ТЗНП, реагирующая на ток в нейтрали, оказывается неработоспособной, что делает необходимым применение других дополнительных устройств релейной защиты. При этом защита энергоблока с незаземленной нейтралью должна срабатывать быстрее, чем защита блока с заземленной нейтралью.

Для первоочередного отключения энергоблока с незаземленной нейтралью используется ТЗНП, реагирующая на сумму токов в заземленных нейтралях других энергоблоков, с пуском ее от органа тока защиты обратной последовательности при отсутствии тока в нейтрали данного блока. Указанная защита, срабатывая, воздействует на отключение энергоблока с незаземленной нейтралью от сети ВН и на заземление его нейтрали. Но при возникновении КЗ на токопроводе, соединяющем трансформатор энергоблока с выключателем на стороне ВН, срабатывание ТЗНП, реагирующей на сумму токов, не приводит к устранению аварийного режима. В то же время защита возвращается, т. к. в нейтрали блока появляется ток. Однако при этом начнет работать ТЗНП, реагирующая на ток нейтрали энергоблока, и после набора выдержки времени она подействует на полное отключение энергоблока. Таким образом, отключение рассмотренного повреждения происходит с дополнительным замедлением, что является существенным недостатком данной защиты.

Из известных устройств наиболее близким по технической сущности и принятым за прототип является защита по напряжению нулевой последовательности (НЗНП), содержащая схему И, к одному входу которой через схему НЕ подключен выход органа тока нулевой последовательности, ко второму входу - выход органа напряжения нулевой последовательности, к третьему входу - выходы ТЗНП других энергоблоков электростанции. Выход схемы И через орган выдержки времени (ОВВ) соединен с исполнительным блоком защиты. Для срабатывания НЗНП требуется срабатывание органа напряжения защищаемого энергоблока, отсутствие срабатывания органа напряжения защищаемого энергоблока, а также срабатывание ТЗНП других энергоблоков. Таким образом, для функционирования устройства-прототипа НЗНП каждого из энергоблоков электростанции должна быть связана с ТЗНП всех остальных энергоблоков. Вследствие этого цепи пуска НЗНП от ТЗНП оказываются очень разветвленными и протяженными, что повышает вероятность их повреждения и возможность ложного поступления пускового сигнала от ТЗНП. Последнее может привести к излишнему срабатыванию НЗНП при возникновении удаленного КЗ на землю вне зоны действия НЗНП.

По сравнению с прототипом предложенное устройство дополнено узлом, фиксирующим появление ложных сигналов срабатывания ТЗНП соседних энергоблоков, а алгоритм формирования логической частью устройства сигнала на отключение энергоблока дополнен четвертым условием: отсутствием срабатывания узла, выявляющего поступление ложных сигналов от ТЗНП соседних энергоблоков.

Сущность изобретения заключается в выявлении ложного пускового сигнала от ТЗНП соседних энергоблоков по факту того, что указанный пусковой сигнал поступает значительно ранее появления сигнала срабатывания органа напряжения. Для этого в устройстве, содержащем схему И, первый вход которой соединен через схему НЕ с выходом органа тока ТЗНП своего энергоблока, второй - с выходом органа напряжения НЗНП, третий с выходами ТЗНП соседних энергоблоков электростанции, предусмотрена вторая схема И, первый вход которой соединен с выходами ТЗНП соседних энергоблоков электростанции, второй - через вторую схему НЕ с выходом органа напряжения НЗНП. Выход схемы И через второй орган выдержки времени, R-S-триггер и третью схему НЕ соединен с четвертым входом первой схемы И. Выход первой схемы И соединен через первый орган выдержки времени с исполнительным блоком, действующим на отключение энергоблока.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2, 3 - временные диаграммы, поясняющие функционирование устройства.

Устройство содержит орган тока 1 ТЗНП защищаемого энергоблока; орган 2 напряжения НЗНП; первую схему НЕ 3, первую схему И 4, первый орган 5 выдержки времени, исполнительный блок 6, вторую схему НЕ 7, вторую схему И 8, второй орган 9 выдержки времени, RS-триггер, третью схему НЕ 11, U1, . . . , U11 - сигналы на выходах элементов 1 - 11 структурной схемы, соответственно; Un - сигнал пуска НЗНП от ТЗНП соседних энергоблоков.

Как видно из фиг. 1, выход органа тока ТЗНП защищаемого энергоблока соединен с входом схемы НЕ 3, выход которой соединен с первым входом схемы И 4. Выход органа напряжения 2 соединен с вторым входом схемы И 4 и с входом схемы НЕ 7. На третий вход схемы И 4 и первый вход схемы И 8 подводится внешний сигнал от ТЗНП соседних блоков. Второй вход схемы И 8 соединен с выходом второй схемы НЕ 7. Выход схемы И 8 соединен с входом второго органа 9 выдержки времени, выход которого соединен с входом триггера 10. На вход R-триггера подается сигнал от кнопки съема сигнализации. Выход триггера 10 соединен с входом третьей схемы НЕ 11, выход которой соединен с четвертым входом И 4. Выход схемы И 4 соединен с входом органа 5 выдержки времени, выход которого соединен с входом исполнительного органа 6.

Устройство защиты работает следующим образом.

При работе энергоблока с незаземленной нейтралью и возникновении КЗ на землю на стороне ВН (см. фиг. 2) срабатывает орган напряжения 2 НЗНП и подает логический сигнал "1" на второй вход схемы И 4 и на вход схемы НЕ 7. Орган тока 1 ТЗНП данного энергоблока не работает по причине разземленной нейтрали, в результате чего с выхода инвертора 3 на первый вход схемы И 4 поступает логический сигнал "1". При срабатывании в момент t2 ТЗНП энергоблоков электростанции, имеющих заземленную нейтраль, на третий вход схемы И 4 и на второй вход схемы И 8 поступает логический сигнал "1". Состояние схемы И 4 определяется сигналом на ее четвертом входе. Логическая схема И 8 не работает, так как на ее второй вход при срабатывании органа 2 напряжения с выхода схемы НЕ 7 поступает блокирующий логический сигнал "0", в результате чего на выходах схемы И 8, органа 9 выдержки времени, триггера 10 и входе схемы НЕ 11 также присутствует логический сигнал "0", а с выхода схемы НЕ 11 на четвертый вход схемы И 4 поступает логический сигнал 1. Схема И 4 срабатывает и запускает орган выдержки времени 5, после срабатывания которого в момент t3 исполнительный орган 6 формирует сигнал на отключение энергоблока.

При появлении в цепях приема сигнала ТЗНП от других энергоблоков ложного сигнала пуска (см. фиг. 3) ввиду отсутствия срабатывания органа напряжения 2 НЗНП в момент t1 на первый и второй входы схемы И 8 поступают логические сигналы "1". На выходе схемы И 8 появляется логический сигнал "1", который запускает орган 9 выдержки времени, предусмотренный для отстройки от максимально возможной разновременности появления сигнала срабатывания органа напряжения 2 НЗНП и пускового сигнала ТЗНП соседних энергоблоков при КЗ на землю на стороне ВН. После срабатывания органа 9 выдержки времени в момент t2 сигнал срабатывания запоминается триггером 10, инвертируется элементом НЕ 11, с выхода которого на четвертый вход логической схемы И 4 поступает блокирующий сигнал 0. В результате чего при возникновении в момент t3 условий для срабатывания органа напряжения 2 НЗНП при удаленных КЗ на землю, когда на первых трех входах схемы И 4 присутствуют логические сигналы "1" срабатывание ее блокируется сигналом "0" на ее четвертом входе. При этом с выхода триггера 10 поступает сигнал о неисправности в цепях НЗНП.

Как показали проведенные расчеты, использование предлагаемого режима позволяет уменьшить интенсивность излишних срабатываний НЗНП более чем на порядок. Достигнутое дает возможность существенно уменьшить ущерб, обуславливаемый ненадежностью защиты.

В соответствии с настоящим техническим решением ВНИИРом разработано устройство защиты, входящее в состав шкафа защит типа ШЭ1104 энергоблоков генератор-трансформатор (тема 02.268-90). (56) Вавин В. Н. Релейная защита блоков турбогенератор-трансформатор. М. : Энергоатомиздат, 1982, с. 42-43.

Руководящие указания по релейной защите. Выпуск 5, 1963, с. 36-39. 


ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ



УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАЩИТЫ ЭНЕРГОБЛОКОВ ГЕНЕРАТОР-ТРАНСФОРМАТОР ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ ОТ КОРОТКИХ ЗАМЫКАНИЙ НА СТОРОНЕ ВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее первую схему И, к одному входу которой через первую схему НЕ подключен выход органа тока нулевой последовательности, к второму входу подключен выход органа напряжения нулевой последовательности, к третьему входу подключены выходы токовых защит нулевой последовательности других энергоблоков электростанции, выход первой схемы И через первый орган выдержки времени соединен с исполнительным блоком, отличающееся тем, что в состав устройства дополнительно введены вторая и третья схемы НЕ, вторая схема И, второй орган выдержки времени и RS-триггер, к первому входу второй схемы И подключены выходы защит других энергоблоков электростанции, к второму входу второй схемы И через вторую схему НЕ подключен выход органа напряжения нулевой последовательности, выход второй схемы И через второй орган выдержки времени соединен с S-входом RS-триггера, R-вход которого подключен к кнопке съема сигнализации, а выход триггера соединен с цепями сигнализации неисправности и через третью схему НЕ с дополнительным четвертым входом первой схемы И.




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ:
Гелиоэнергетика - Солнечные электростанции, Солнечные батареи. Солнечные коллекторы;
Ветроэнергетика - Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели;
Волновые электростанции. Гидроэлектростанции;
Термоэлектрические источники тока;
Химические источники тока;
Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ;
Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии;
Генераторы постоянного электрического тока. Электрические машины.



Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электрической энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+электрический -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "генератор" будут найдены слова "генераторы", "ренераторов" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("генератор!").


Солнечные электростанции. Гелиоэнергетика | Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели. Ветрогенераторы | Волновые, геотермальные и гидроэлектростанции | Термоэлектрические источники тока | Химические источники тока. Накопители электроэнергии. Батареи и аккумуляторы | Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи электрической энергии | Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии | Генераторы постоянного и переменного электрического тока. Электрические машины


Рейтинг@Mail.ru