170915. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés elosztóhálózat leágazó vezetékeinek szelektív zárlatvédelmére

3 170915 v 4 Olvadóbiztosítót középfeszültségű hálózatokban nem alkalmaznak, legfeljebb a harmadlagos hálózatrészekről leágazó kisfeszültségű hálózatok transzformátorának védelmére. Oszlopkapcsolók vagy szakaszolókapcsolók zárlati áram megszakítására nem alkalmasak. Célunk a találmány olyan kapcsolási elrendezés kialakítása a fenti hátrányok megszüntetésére, amely viszonylag kis ráfordítással lehetővé teszi a tápponti megszakító zárlatoltási kísérleteinek hatásosságát leágazó vezetékekben keletkező zárlat esetén is. A megoldás alapja az a felismerés, hogy a célkitűzés megvalósítható olyan megszakító szerkezettel, amely az első zárlatoltási kísérlet idején reteszelve van, és amelynek reteszelése a második áramoltási kísérlet végéig automatikusan megszűnik. Felismertük, hogy a reteszelés megszüntetése a zárlatoltási kísérlet előtti szünettel időzítetten vezérelhető, továbbá, hogy az egyes fázisok védelmére oszlopkapcsolóval kombinálva olvadó biztosítók is alkalmazhatók. A feladat találmány szerinti megoldásában a kontaktor az olvadóbiztosítókkal villamosan párhuzamosan, az oszlopkapcsolóval vagy szakaszolókapcsolóval sorba van kapcsolva, a kontaktor működtető szerkezetének mágnestekercse közvetlenül vagy feszültségváltón át a kontaktor érintkezőire van kapcsolva, ahol a kontaktor működtető szerkezetének késleltetőműve van. Előnyösen a kontaktor késleltetőműve és nyitó rugója egy szerkezeti egységet képez, ahol a késleltetőmű út függvényében vezérelt nyílásokkal ellátott hidraulikus hengerből és dugattyúból áll. A kontaktor működtető tekercse közvetlenül vagy feszültségváltón át célszerűen a kontaktor táppont felöli két érintkezőjével van összekapcsolva. A találmány szerinti megoldás előnye, hogy sikeres zárlatoltási kísérlet esetén a leágazási megszakító nem kapcsolja le a zárlatos leágazó vezetéket a gerincvezetékről, így elmaradnak az áramszünet miatti népgazdasági károk. További előny, hogy a kapcsolási elrendezés viszonylag kis ráfordítással, hazai eszközökkel megvalósítható, ami a telepítés költségeinek jelentős csökkenését eredményezi. A találmány szerinti kapcsolási elerendezés különböző időzítésekkel megvalósítható- és gazdaságosan alkalmazható nemcsak gerincvezetékről leágazó vezetékek, hanem kis kiterjedésű, harmadlagos hálózatrészek szelektív időlépcsőzésen alapuló zárlatvédelmére is. Az alábbiakban kiviteli példára vonatkozó rajz alapján részletesen ismertetjük a találmány lényegét. A rajzon az 1. ábra középfeszültségű sugaras hálózat sematikus rajza, a 2. ábra idődiagramok a kétlépcsős önműködő visszakapcsolású rendszerhez, a 3. ábra leágazó megszakító kapcsolási vázlata, a 4. ábra a 3. ábra szerinti leágazó megszakító oldalnézete, az * 5. ábra a 3. ábra szerinti leágazó megszakító elölnézete, a 6. ábra háromfázisú, olajszigetelésű kontaktor keresztmetszete (a 7. ábra szerinti A-A metszet), a 5 7. ábra háromfázisú, olajszigetelésű kontaktor hosszmetszete, a 8. ábra a 7. ábra szerinti kontaktor B—B metszete, a 9. ábra a kontaktor nyitórugóval egybeépített 10 késleltetőműve, a 10. ábra a 9. ábra szerinti késleltetőmű út-idő diagramjai. Az 1. ábrán feltüntetett középfeszültségű 15 (20 kV-os) sugaras hálózat tápponti 01 vezetéke 02 transzformátoron keresztül csatlakozik nagyfeszültségű (120 kV-os) 03 hálózatra. A középfeszültségű hálózat tápponti 01 gyűjtősínjeire tápponti 04, 05, 06 megszakítón keresztül 07, 08, 09 gerincveze-20 tékek vannak csatlakoztatva. A 07 gerincvezetékre leágazási 012, 013 megszakítókon keresztül leágazó . 010, 011 vezetékek vannak csatlakoztatva. A leágazó 010 vezetékre több kis kiterjedésű, harmadlagos 015 hálózat csatlakozik további 014 megsza-25 kítón át. A találmány szerinti megoldásban leágazási megszakítóként és harmadlagos hálózat megszakítójaként nem alkalmazunk hagyományos megszakítót. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés ilyet nem tartalmaz. 30 A jobb érthetőség érdekében azonban a megszakító funkcióját ellátó kapcsolási elrendezést megszakítónak fogjuk nevezni. Az 1. ábrán három jellegzetes zárlatlehetőséget 35 jelöltünk be: I. zárlat a 07 gerincvezetéken, II. zárlat a leágazó 010 vezetéken és III. zárlat a harmadlagos 015 hálózaton. A továbbiakban ezen példák alapján ismertetjük majd a középfeszültségű hálózat zárlatvédelmét. 40 A tápponti 04, 05, 06 megszakítók zárlatoltási kísérleteinek lefolyását a 2. ábra szerinti diagramok alapján ismertetjük. A diagramokon a koordinátavonalak metszéspontja a zárlat keletkezésének idő-45 pontja. A középfeszültségű hálózaton keletkezett zárlat esetén a zárlati áram az ábra a. diagramja szerint alakul. Bármilyen zárlat esetén a tápponti megszakító néhány tized sec késleltetéssel kapcsol ki, ezért egy zárlati áramimpulzus alakul ki. Ezt 50 0,5 - 0,6 sec hosszú áramszünet követi, amely alatt a gerincvezeték a tápponti gyűjtősínről le van kapcsolva. Ez az első zárlatoltási kísérlet. Ezt követően a tápponti megszakító újból zár. Amennyiben a zárlat még fennáll, újabb zárlati áramimpul-55 zus lép fel, amely kiváltja a tápponti megszakító újabb kikapcsolását. Az ezt követő áramszünet 30 - 60 sec időtartamú. Ez a második zárlatoltási kísérlet. Ezután a tápponti megszakító még egy automatikus bekapcsolást végez. A második zár-60 latoltási kísérletnél a megszakító védelmének előgyorsítása reteszelődik, így a harmadik zárlati áramimpulzus csak hosszabb idő alatt kapcsolja le véglegesen (definitív kikapcsolással) a tápponti megszakítót. Ha időközben a zárlat megszűnt, a táp-65 ponti megszakító bekapcsolva marad. 2