Способ пуска системы противоаварийной автоматики и устройство для его осуществления Советский патент 1983 года по МПК H02J3/24 

1

2. Устройство для пуска системы противоаварийной автоматики по углу электропередачи, состоящей из одной или нескольких линий и подстанций с ретрансляторами, содержащее на первом конце передатчик фазы, сотоящий из блока упрабления и первого генератора импульсов, выход которого предназначен для подключения к системе присоединения первого конца линии, вход блока управления предназначен для подключения датчика напряжения первого конца электропередачи, а выход этого блока управления подключен к входу первого генератора импульсов, и на последнем конце - приемник фазы, содержащий блок приема импульсов, вход которого предназначен для подключения к системе присоединения поледнего конца электропередачи, второй блок управления, вход которого предназначен для подключения датчика последнего конца электропере4092

дачи, а выход подключен к входу первого блока задержки, выход которого предназначен для подключения к входу системы противоаварийной автоматики, отличающееся тем, что, с целью повышения быстродействия и помехоустойчивости, передатчик фазы снабжен вторым генератором импульсов, вход которого подключен к выходу блока управления, выход предназначен для подключения к системе присоединения первого конца линии, а приемник фазы снабжен анализатором, вторым блоком задержки и временным селектором, причем выход блока приема импульсов подключен к входу анализатора, выход длинных импульсов анализатора соединен через второй блок задержки с первым входом временного селектора, а выход коротких импульсов - с вторым входом временного селектора, выход которого присоединен к BtopOMy входу блока сравнения.

Изобретение относится к электро« технике, в частности к противоаварийной автоматике энергосистем.

Известен способ пуска системы противоаварийной автоматики, при котором для сохранения устойчивости электропередачи моделируют на одном конце вектор напряжения противополож ного конца, измеряют разность фаз между этим вектором и вектором напряжения ; своего конца, сравнивают ее с уставкой и производят разгрузку пе редачи при превышении уставки 1J.

Однако устройства, реализующие такой способ, дают удовлетворительную точность только при их применении на электропередачах, не имеющих промежуточных отборов мощности и тем более резко переменных отборов.

; Известно также устройство для .пе.редачи и приема сигналов телеотключения в энергосистемах, в котором контрольная частота может быть использована для передачи информации. На основе этого устройства выполнена система телепередачи значения фазового угла напряжения с одного

конца электропередачи на другой, где сравнивают этот угол со.знач нием фазового угла напряжения на втором конце и при превышении раз ностью углов уставки осуществляют пуск противоаварийной автоматики. Телепередача фазового угла осуществляется путем манипуляции контрольной частоты в пределах ±60 Гц в момент перехода напряжения передающего конца через нуль, промежуточного усиления на подстанциях электропередачи, фиксации смены частот, несущей на приемном конце, означающей переход через нуль напряжения передающего конца 2.

Указанное устройство может быть принципиально реализовано на любых электропередачах, однако практическая область использования ограничена по следующим обстоятельствам: проI (уточные усилители несущей частоты одновременно усиливают помехи по всему тракту телепередачи фазы, тем самым уменьшая достоверность передачи информации; отсутствует техническая возможность для определения реального поворота фазы за счет реактивных элементов канала- телепередачи (фильтров аппаратуры, фильтров заградителей) ; в условиях резких из менений нагрузок и в аварийных режимах электропередачи время обработ ки информации и соответственно выда чи сигнала на пуск системы противоаварййной автоматики по углу электропередачи недопустимо велико. Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ пуска системы противоаварийной автоматики, который реализован в устройстве путем телеперадачй фазы напряжения одного конца электро передачи к другому концу, измерения разности фаз напряжений этих концов сравнения ее с уставкой и пуска сис темы противоаварийной автоматики на разгрузку электропередачи при превышении уставки, при этом в одном конце электропередачи формируют им пульс напряжения, синхронный с определённой фазой напряжения промышленной частоты этого конца , посылают импульс к другому концу элект ропередачи, фиксируют момент прихода и момент достижения напряжением промышленной частоты этого конца той же фазы, измеряют время между ними, вычитают из негоизвестное время распространения импульса между указанными концами электропереда чи и по полученной разности времен определяют разность фаз напряжений этих концов 3. Длительность импульса должна выбираться по формуле Т„ -, а-йг где длительность импульса, с; Д допустимая погрешность телепередачи фазы; длительность периода напряжения промышленной частоты С Недостатком известного способа яв ляется то, что он обладает невысокой помехоустойчивостью, так как мак симальная длительность импульса, необходимая для обеспечения помехозащищенности , ограничена требованиями точности передачи угла t. Поэтому при реализации известного способа приходится производить длительноеГ: статистическое усреднение измеряемой величины для повышения достоверности измерений, что приводит к снижем нию быстродействия. Известно устройство для пуска системы противоаварийной автоматики по углу электрЪпередачи, состоящей из одной или нескольких линий и промежуточных подстанций, содержащее на первом конце электропередачи передатчик фазы, на промежуточных подстанциях ретрансляторы фазы и на последнем конце пpиeмниJ фазы, при этом передатчик фазы выполнен в виде соединенных последовательно генератора импульсов и блока управления, вход которого предназначен для подключения напряжения первого конца электропередачи, а выход генератора предназначен для подключения к системе присоединения этого конца, приемник фазы выполнен в виде блока приема импульсов, вход которого предназначен для подключения к с.стёме присоединения последнего конца электропередачи, выход его подключен к первому входу блока сравнения, блок управления, вход которого предназначен для подключения к датчикам напряжения последнего конца элзктролередачи, а выход подключен к входу блока задержки, выход которого подключен ко второму входу блЬка сравнения, выход которого предназначен для подключения к системе противо аварийной автоматики 3j. Недостатки известного устройства вытекают из недостатков способа, положенного в его основу, т.е. оно имеет малое быстродействие и низкую помехоустойчивость. Цель изобретения - повышение быстродействия и помехоустойчивости. Указанная цель достигается тем, что в способе пуска системы противоаварийной автоматики по углу электропередачи, прИ. котором в одном конце электропередачи формируют первый импульс первой заданной, длительности напряжения, синхронный с определенной фазой напряжения промышленной частоты этрго конца, посылают его к другому концу электропередачи, где формируют второй импульс напряжения той же длительности, синфазный с первым, измеряют интервал времени между первым и вторым.импульсами, сравнивают его с уставкой и при превышении им уставки осуществляют пуск системы противоаварийнойавтоматики на разгру ку электропередачи, дополнительно на первом конце электропередачи формируют третий импульс синхронно с первым второй заданной длительности, посылают его к второму концу электропередачи и на этом конце измеряют приходящие первый и третий импульсы, в случае совпадения .времени прихода первого и третьего импульсов осуществляют прием первого импульса. Третий импульс, длительность кото рого определяется требованиями по по мехоустойчивости, позволяет опреде.лить приблизительно время прихода .первого импульса, а неточность измерения этого импульса определяет ворота, т.е. интервал, в котором осуществляется прием первого импульса, несущего точную информацию о фазе напряжения промышленной частоты.противоположного конца электропередачи. При этом ошибка измерения, возникающая за счет помех, не может превысить при единичном измерении погрешности, определяемой длительностью третьего импульса, а промахи вне ворот вообще исключаются. Соотношение между длительностью первого

и второго импульса определяется харак 30 тер его работы.

тером помех и отношением сигнал/помеха на входе приемника фазы, а длительность первого - выражением (1).

Поставленная цель достигается также тем, что в устройстве для пуска системы противоаварийной автоматики по углу электропередачи, состоящей из одной или нескольких линий и промежуточных подстанций с ретрансляторами, содержащем на первом конце передатчик,фазы, состоящий из блока управления и первого генератора импульсов, выход которого предназна|Чен для подключения к системе присоединения первого конца линии,ход блока управления предназначен для подключения датчика напряжения,, первого конца электропередачи, а выход этого блока управления подключен к входу первого генератора импульсов, и на последнем конце - приемник фазы, содержащий блок приема импульсов, вход которого предназначен для подключения к системе присоединения последнего конца электропередачи, второй блок управления , вход которого, предназначен для подключения датНа фиг. 1 показана линия 1 электропередачи ,

Устройство для реализации способа содержит передатчик фазы 2, блок 3 управления, первый генератор импульсов t, систему присоединения 5 первого узла линии, ретранслятор 6, установленный на промежуточной подстанции, приемник фазы 7, систему 8 противоаварийной автоматики, блок 9 приема импульсов, первый блок 10 задержки, блок сравнения 11, второй генератор-импульсов 12, анализатор 13 второй блок l задержки, в1ременной селектор 15, датчик напряжения 16, второй блок 17 управления.

( К оборудованию электропередачи от . носятся датчики напряжения 1б и системы присоединения 5. Блоки с одинаковы.ми функциональными назначениями обозначены на чертежах одинаковыми позициями.

На фиг. 2 обозначены временные диаграммы, где 18 - напряжение на первом конце электропередачи; 19импульсы на втором выходе блока 3 управления первого конца электропечина напряжения последнегоконца электропередачи, а выход подключен к входу первого блока задержки, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, выход которого предназначен для подключения к входу системы противоаварийной автоматики, передатчик фазы снабжен вторым генератором .импульсов, вход которого подключен к выходу блока управления, выход предназначен для подключения к системе присоединения первого конца линии, а приемник фазы снабжен анализатором, вторым блоком задержки и временным селектором, причем выход-блока приема импульсов подлючен к входу анализатора, выход длинных импульсов анализатора соединен через второй блок задержки с первым временного селектора, а выход коротких импульсов - с вторым входом временного селектора, выход которого присоединен к второму входу блока сравнения. На фиг. 1 приведена структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 - временные диаграммы, поясняющие харакредачи; 20 - импульсы на первом выходе блока управления первого конца электропередачи; 21 - напрян ние на последнем конце электропередачи; 22 - импульсы .«а выходе блока 3 управления последнего конца электропередачи; 23 - импульсы на выходе первого блока 10 задержки; 2k - импульс на втором выходе анализатора 13; 25 импульсы на выходе временного селектора 15; 26 -диаграмма измерения инте вала времени запаздывания напряжения. Напряжение первого узла линии 1 электропередачи через датчик 16 напряжения подается на вход блока 3 уп равления передатчиком 2 фазы. Выходы блока 3 управления подключены соответственно к входам первого 4 и второго 12 генератора импульсов. Выходы этих генераторов через систему 5 присоединения подключены к линии 1 первого конца электропередачи. На промежуточной подстанции электро передачи последовательно установлен ретранслятор 6. На последнем конце электропередачи к линии 1 через сис тему 5 присоединения подключен блок 9 приема импульсов, а через датчик 16 напряжения - вход блока 1 управления (приемника 7 фазы . Выход бло ка управления 17 подключен к входу первого блока 10 задержки, выход кот рого соединен с первым входом блока 11 сравнения, выход которого предназ начен для подключения к входу системы 8 противоаварийной автоматики . В ход блока 9 соединен с входом анализ тора 13. Выход длинных импульсов ана лизатора 13 через второй блок задержки подключен к первому входу временного с /1ектора 15, а выход коротких импульсов анализатора 13 соединен со вторым входом временного селектора.15, выход которого подключен ко второму входу блока 11 сравнения. Устройство работает следующим образом. Напряжение промышленной частоты n дается на вход блока 3 управления пе редатчика от датчика (трансформатора) 16 напряжения (диаграмма 18). На первом выходе блока 3 управления синхронно с фиксированной фазой вырабатываются короткие импульсы, задержанные на время : относительно передаваемой фиксированной фазы нап. ряжения (диаграмма 20). По команде блока 3 управления генератор выра 92 батывает короткие, а генератор 12 длинные радиоимпульсы, которые через систему 5 присоединения поступают в ВЛ. При наличии промежуточных подстанций они ретранслируются ретранслятором 6, На конечной подстанции импульсы через систему присоединения 5 поступают в блок Э приема, где фильтруются и детектируются, а затем поступают в анализатор 12, где разделяются на длинные и короткие. Схема анализатора может быть выполнена, например, по . При этом анализатор импульсов будет состоять из двух селекторов импуль сов заданной длительности, Один из селекторов настраивается на первую длительность импульсов и его выход является выходом коротких импульсов анализатора 13, а второй селектор настраивается на импульсы второй заданной длительности и его выход является выходом длинных импульсов анализатора 13. Входы обоих селекторов объединены и являются входом блока анализатора импульсов 13. Длинные импульсы через блок 1 задержки поступают во временной селектор 15, а короткие - непосредственно (диаграмма 2) . При 9ТОМ время задержки длинных импульсов равно t,-0,i)Tv,, где TH - длительнрсть данного импульса, длиннее импульс, тем лучше помехоустойчивость, но тем хуже точность , с которой он позволяет определить фазу напряжения. Соотношение между длительностями импульсов определяется видом помех и отношением сигнал-помеха. Временной се лектор 15 выдает импуль.с только в том случае, если короткий импульс приходит на его вход одновременно с длинным, а момент появления выходного импульса совпадает с приходом короткого ( диаграмма 25). Короткие импульсы обеспечивают требуемую точность измерения фазы. Помехи, приходящие вне пределов длинного импульса, не оказывают влияния на достоверность измерения фазы, что позволяет существенно уменьшить врем Статистической обработки сигналов, т.е. уменьшить время измерения (время пуска системы противоаварийной автоматики). Напряжение промышленной частоты последнего конца линии 1 электропеу ..10 редачи (диаграмма 21) через датчик 1б напряжения поступает в блок 17 управления приемника, который выработает импульсы, синхронные с измёряе. мой фазой (диаграмма 22),Эти импульсы задерживаются на время в первом блоке 10 задержки (диаграмма 23). Время tj. равно времени распространения электромагнитных волн вдоль линии электропередачи. В блоке 11 сравнения происходит измерение запаздывания фазы напряжения одного конца линии 1 электропередачи по отношению к другому. Изме-, ренный интервал времени t {диаграмма 26) кодируется и передается в систему 8 противоаварийной автоматики. 210 Для удобства измерения между выходом блока 3 управления и входом генератора коротких импульсов может быть включен третий элемент задержки на время t (диаграмма 19). По сравнению с известным предлагаемый способ и устройство для его осу-,;, ществления позволяют получить повышенные достоверность и быстродействие. Использование предлагаемого устройства позволяет -увеличить передаваемую по ВЛ мощность без снижения устойчивости передачи , а за счет этого получить большой экономичес1 ий с ффект. Предлагаемое устройство может быть реализовано с помощью известных блоков и элементов.

18

С

J II I I I I

22