Устройство для предотвращения асинхронного режима электропередачи

 

Изобретение относится к элект ротехнике, а именно к противоаварий;ной автоматике энергосистем. Цель :изобретения - повьшение селективности . Устройство содержит блоки 1 и моделирования напряжения первой и в-торой электрических систем и соответственно блоки 3, 4, 5 преобразования , блок 6 выделения однополупериодного напряжения, блок 7 пуска и блокировки с измерительным органом 8, блоки 9 и 10 угла, источник 11 питания , блок 12 фиксации к.з. с цепями 13, 14 запрета. При перегрузке электропередачи срабатывает блок 9 угла, а блок 10 угла еще не сработал, выходной блок 18 вырабатывает сигнал на выходе 23 на разгрузку передачи . Если наброс мощности превьшает критический уровень, срабатывают оба блока угла, а на выходе 27 появляется сигнал на делен ие передачи в.основной зоне. Если блок 10 угла срабатывает раньше блока 9 угла, что возможно при отказе аналогичного устройства на другом конце передачи,, сигнал на. деление появляется на выходе 28, а выход 23 блокируется. Блок 12 блокирует устройство при к.з. в сети. 1 з.й. , 3 ил. о. fS

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУ БЛИН (19) (И) Ш4 Н 02 J 3/24

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

1 10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 41 64035/2 4-07 (22) 11.11.86 (46) 07.09. 88. Бшл. Р 33 (75) В.Н.Аронсон, К.А.Бринкис, А.Ю.Спуньгис и И.А.федоров (53) 621.311.016.35 (088.8) (5 6) Авторское св иде тельство СССР

Ф 843096, кл. Н 02 J 3/24, 1979.

Авторское свидетельство СССР

У 964852, кл. Н 02 J 3/24, 980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЦЕНИЯ

АСИНХРОННОГО РЕЖИМА ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к противоаварий- *

,ной ав.томатике энергосистем. Цель

f изобретения — повышение селективности. Устройство содержит блоки 1 и моделирования напряжения первой и второй электрических систем и соответственно блоки 3, 4, 5 пресьбразования, блок 6 выделения однополупеt риодного напряжения, блок 7 пуска и блокировки с измерительным органом

8, блоки 9 и 10 угла, источник 11 пи" тания, блок 12 фиксации к.з. с цепями 13 14 запрета. При перегрузке электропередачи срабатывает блок 9 угла, а блок 10 угла еще не сработал, выходной блок 18 вырабатывает сигнал на выходе 23 на разгрузку передачи. Если наброс мощности превышает критический уровень, срабатывают оба блока угла, а на выходе 27 появляется сигнал на деление передачи в.основной зоне. Eсли блок 10 угла срабатывает раньше блока 9 угла, что возможно при отказе аналогичного устройства на другом конце передачи,. сигнал на деление появляется на выходе 28, а выход 23 блокируется. Блок

12 блокирует устройство при к.з. в сети. 1 з. и. ф-лы, 3 ил.

1422301

Изобретение относится к противоаварийной ав том атике эне рго систем.

Цель изобретения - повышение селе ктивно сти. На фиг.1 приведена блок-схема устройства; на фиг.2 — схема выходного блока; на фиг. 3 — характеристики срабатывания.

Устройство содержит блоки 1 и 2 мфделирования напряжения первой и в горой электрических систем, к выходам которых подключены соответственно первый 3 и второй 4 блоки пре" образования, к выходу блока 1 подк почен также дополнительный блок 5 преобразования, а к выходу блока 2— блок 6 выделения однополупериодного напряжения, блок 7 пуска и блокиров" ки, измерительный орган 8 блока пуска и блокировки, первый 9 и второй

10 блоки угла, подключенные к выходу блоков преобразования через параллельно встречно соединенные диоды, общий источник 11 питания на оба блока угла, блок 12 фиксации коротких замыканий с цепями 13 и 14 запрета соответственно к блокам 1 и 2 моделирования напряжения первой и

Второй электрических систем, блоки

3 и 4 преобразования, кроме основных выходов 15, соединенных через диоды, имеют общий выход 16, а блок

3 преобразования — еще дополнительный стабилизированный выход 17 по напряжению, выходной блок 18, входы

Которого подключены к выходам блоков

3 и 4 преобразования, выходной тиристор 19 блока 7 пуска и блокировки.

Выходной блок 18 (фиг.2) состоит из трех реле 20-22. Реле 20 имеет контакты 23-26, второе реле 21 — 27 контакт, третье реле 22 — контакты 2830. Первый блок 9 угла имеет контакты 31-33, второй блок 10 угла — контакты 34-36, причем обмотка первого реле соединена через замыкающий контакт 31 первого блока угла, размыкающий контакт 29 третьего реле и размыкающий контакт 34 второго блока 10 угла, параллельно которому подключен замыкающий контакт 24 первого реле 20, обмотка второго реле

21 включена через замыкающие контакты 32, 35 и 25, обмотка третьего реле 22 включена через замыкающий контакт 33, размыкающий контакт 26 и через параллельные замыкающие контакты 30 и 36, выходами блока 18 и устройства являются контакты 23, 27 и 28 соответственно первого, второго и трс:тьего реле.

На фиг.3 обозначены: эквивалент ная ЭДС первой электрической системы Е,, эквивалентная ЭДС второй электрической системы Е, область срабатывания первого блока угла,, область срабатывания второго блока угла, угол пуска первого блока угла ср,, при небольшом угле и блокировки при большом угле между векторами моделируемых напряжений U< и U, угол сра15 батывания первого блока угла (j,, когда вектор моделируемого напряжения второй электрической системы перемещается против направления часовой стрелки (I действие), угол срабатывания второго блока угла (, когда вектор моделируемого напряжения второй электрической системы перемещается против направления часовой стрелки (основное — II действие), угол

25 срабатывания второго блока угла с когда вектор моделируемого напряженияя в торой эле к триче ской системы, перемещается по направлению часовой стрелки, угол срабатывания первого блока угла ц, когда вектор моделируемого напряжения второй электрической системы перемещается по направлению часовой стрелки, (резервное — III действие) .

Устройство (фиг. 1) подключено к

35 трансформаторам тока I и трансформаторам напряжения U межсистемной электропередачи. Блоками 1 и 2 моделирования моделируются расчетные напряжения первой и второй электрических систем где Z „- сопротивление до расчетной точки в сторону первой электрической системы, Z сопротивление до расчетной точки в сторону второй электрической системы.

Блоками 3 и 4 преобразования переменные напряжения U, и 0 преобразуются в прямоугольные стабилизированные двухполярные напряжения. Изменение полярности происходит в моменты времени перехода синусоид моделируемых напрякений через нулевые зн ачения.

1422301

Ьлоком 5 преобразования преобразуется только одна полуволна синусоиды напряжения Н< в прямоугольный однополярный стабилизированный сигнал. Первый блок 9 угла включен в токовую цепь сравнения времени совпадения прямоугольного стабилизированного отрицательного напряжения, получаемого преобразованием отрицательной полуволны синусоиды напряжения U< на блоке 3 и прямоугольного стабилизированного положительного напряжения, получаемого преобразованием положительной полуволны синусоиды напряжения U на блоке 4. Наличие в этой цепи блока 7 пуска и блокировки обеспечивает уменьшенную область действия блока 9 по сравнению с областью действия блока 10, т.е.f,c.g

При этом всегда(, с

Второй блок 10 угла включен в токовую цепь сравнения времени совпадения прямоугольного стабилизированного положительного напряжения, получаемого преобразованием положительной полуволны синусоиды напряжения

U< на блоке 3, и прямоугольного стабилизированного отрицательного напряжения, получаемого преобразованием отрицательной полуволны синусоиды напряжения U на блоке 4. Наличие шунтирующего диода между выходами

16 и 17 блока 3 преобразования ис-. ключает зависимость характеристики срабатывания второго блока 10 угла от работы блока 7 и обеспечивает симметричную характеристику срабатыва- ния (q t = - Ц . На выходе бл«<ка б выделения однополупериодного напряжения периодически появляется положительная полуволна синусоиды напряжения Uy, которая создает дополнительный ток через выходной тиристор 19 блока 7 пуска и блокировки, который удерживает тиристор в открытом состоянии, чем обеспечивается независимость характеристики срабатывания блока 9 от величины напряжеI ния U< . Последовательное включение блоков 9 и 10 угла с параллельновстречно включенными диодами позволяет использовать один общий источник 11 постоянного тока, что упрощает схему.

При возникновении коротких замыканий, в том числе трехфазных, срабатывает блок 12 и по каналам 13 и

14 запрещает формирование моделированных напряжений на блоках 1 и 2:

Однако ток трехфазного к. з. может быть меньше (E,! + )Е,!

Z где Z — сопротивление сети между эквивалентными ЭДС Е< и Е,, а устройство допустимо блокировать только при токах (М <Е

1 > 1

15 и по э тому углом, устрой ство бло кнруется при небольших токах трехфазного к.з. (q 20 ).

Возможны следующие случаи действия устройства.

Первый случай. При увеличении активной мощности по межсистемной электропередаче в сторону первой электрической системы, пропорциональной

25 углуЦ, когда Cp, > Cg с,, периодически срабатывает блок 7 пуска и блокировки. с последующим самоудержанием в открытое состояние тиристора 19 в течение времени наличия положительной полуволны синусоиды напряжения

U . Ни на одном из выходов сигнал не

2 появляется.

Второй случай. При возникновении аварийного наброса активной мощности по межсистемной электропередаче пропорционального углу ц, когда ц ц,<р,, происходит срабатывание первого блока 9 угла, который через замыкающий контакт 31, размыкающий контакт 29 третьего реле и размыкаю40 щий контакт 34 второго блока угла . запуск ае т пе рв ое реле 20 в выходном блоке 18, которое через свой замыкающий контакт 24, включенный параллельно контакту 34, самоподхватывает45 ся на время срабатывания первого блока 9 угла. Срабатыванием реле 20 обеспечивается появление сигнала на первом выходе 23, который производит отключение части генераторов во второй зле к триче ской системе и части потребителей, а также пуск гидрогенераторов и форсировку их возбуждения в первой электрической .системе. После реализации указанных противоаварийных воздействий устройство возвращается в исходное состояние. третин случай. При возникновении аварийного наброса активной мощности

1422301 блоков моделирования напряжений первой и второй электрических систем, первое пассивное плечо состоит из первого и второго блоков угла и источника питания, а второе — из блока пуска и блокировки с выходным тиристаром, включенным через диод между дополнительным стабилизированным выхсдом по напряжению первого блока преобразования и общим выходом первого и второго блоков преобразования, шунтированный встречно включенным диодом, причем дополнительный выход блока моделирования напряжения первой электрической системы .через дополнительный блок преобразования подключен к входу блока пуска и блокировки, выходной блок, к входам ко,торого подключены выходы блоков угла, а к трем выходам — исполнительные органы, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения селективкости, оно дополнительно содержит блок фиксации коротких замыканий, выходы которого подключены к блокам моделирования напряжений, первый и второй блоки угла с. частично совмещенными характеристиками срабатывания и общим источником питания соединены последовательно, параллельно встречно блокам угла включены диоды, а во второе пассивное плечо параллельно тиристору включен блок выделения однополупериодного напряжения, подключенный к дополнительному выходу блока моделирования напряжения второй энергосистемы. !. 2. Устройство по и. 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что выходной блок состоит из трех реле, обмотка первого из которых включена через замыкающий контакт первого блока угла, размыкающий контакт третьего реле и размыкающий контакт второго блока угла, параллельно которому включен замыкающий контакт первого реле, обмотка второго реле включена через замыкающие контакты первого и второго блоков угла и первого реле, а обмотка третьего реле включена через замыкающий контакт первого блока угла, размыкакяцнй контакт первого реле и через параллельные замыкающие контакты третьего реле и второго блока угла, выходами блока являются замыкающие контакты первого, второго и третьего реле соответственна.

Формула изобрете«я

1. Устройство для предотвращения асинхронного режима электропередачи, содержащее четырехплечий мост, два противоположных плеча которого пред ставляют собой первый и второй блоки преобразования напряжений, к входам которых подключены основные выходы по межсистемной электропередаче, пропорционального углу g когда су r (р кроме пуска реле 20 контактов 32 перво ro блока угла, кон тактом 35 в то ро5 го блока угла- и контактом 25 первого реле пускается второе реле 21. Срабатыванием реле 21 обеспечивается появление сигнала на втором выходе 27, который выполняет деление межсистем- 10

Мой электропередачи в основной зоне

Й наиболее оптимальном месте по ба,Мансу активных мощностей в послеавафийном режиме. После деления межсисТемной электропередачи устанавлива- .-15

Фтся режим, когда сна Ц>, .

I.

Четвертый случай. При возникновеМии аварийного наброса активной мощности в сторону второй электрической системы и отказа аналогичного устрой- 20 ства на другом конце межсистемной электропередачи следует нарушение устойчивости. При угле g = (-0,,) происходит срабатывание второго блока

10 угла. Один его контакт 34 разры. Вает цепь пуска первого реле 20. В момент времени, когда /с I = / -9 /, :происходит срабатывание перво го блока 9 .угла. Через замыкающий контакт

33 первого блока угла, размыкающий контакт 36 и размыкающий контакт 26 первого реле пускается третье реле

22. Оно собственным контактом 30, включенным параллельно контакту Зб, подхватывается в течение времени сра- 35 ботавшего состояния первого блока угла, тем самым исключая возможность срабатывания первого реле 20 в момент возврата в исходное состояние второго блока 10 угла. Срабаты- 40 ванием реле 22 обеспечивается появление сигнала на третьем выходе 28, действующем на деление межсистемной, электропередачи в резервной зоне.

После разрыва межсистемной электро- 45 передачи устанавливается угол суc q, или щ j-p /, чем обеспечивается возврат в исходное состояние блоков 9 и 10.

1422301