Устройство противоаварийной автоматики Советский патент 1983 года по МПК H02J3/24 

тока X проходному и запрещающему входам своих элементов ЗАПРЕТ, к входу снятия запрета которых подключен другой выход блока переключения, а вчход {аждогог из которых подключен к входу своего элемента ИЛИ, к другому входу каждого из которых подключен выход первого и второго элементов ЗАПРЕТ, выкоды элементов ИЛИ через каналы передачи аварийной информации подключены к входам исполнительных органов высоких ступеней, а другие выходы первого и второго элементов ЗАПРЕТ через каналы передачи аварийной информации подключены к входам исполнительных органов низких ступеней.

УСТРОЙСТВО ПРОТИВОАВАРИЙНОЙ АВТОМАТИКИ, содержащее пусковые органы, исполнительные хтрганы высоких и низких ступеней управляющих воздействий, «5локи памяти для прямого и противополо1жного .направлений перетока активной мощности и централизованный блок расчета точной дозировки управляиадиэс воздействий, определяемых по параметрам доаварийного режима в течение определенного времени цикла и подаваемых через каналы передачи доаварийнай инфори|ации на настроечные входы блоков памяти, о т л и ч а ю щ е е с я тем, .что, с целью повышения надежности, оно снабжено блоком переключения индивидуальными блоками фиксации предшествующего перетока активной мощности линии с несколькими -ступенями в прямом и противоположном направлениях, элементами И, ЗАПРЕТ, ИЛИ по числу ступеней индивидуальных блоков фиксации предшествующего перетока активной мощности, двумя элементами И, ЗАПРЕТ блоков памяти, причем централизованный блок расчета точной дозировки управляющих воздействий выполнен с фиксацией вывода из действия и исправной работы, вновь введенные блоки, элементы и блоки памяти устано влены вместе с пусковым органом, а к другим входам блоков памяти подключены выходы блока переключения и пускового органа, котоpaft также подключен к входу элементов и, к другому входу которых подключен выход каждой ступени, индивидуального блока фиксации предшествующего перетока активной мощ-- . ности, через каналы передачи доаварийной информации к входам блока переключения подключены ьосоды фиксации соответственно вывода из действия и исправной работы централизованного блока точной дозировки управляющих воздействий, первый гыход | блока памяти для прямого направления перетока и выход индивидуального блока фиксации предшествующего пере тока для противоположного направления присоединены к входам первого элемен та И, а первый выход блока памяти дл противоположного направления перетока и выход индивидуального блока фиксации предшествующего перетока для прямого направления присоединены к входам второго элемента И, выход первого и второго элементов И подключЕены к запрещающему входу первого и второго элементов ЗАПРЕТ, к другим входам которых подключены выходы блоков памяти соответственно для прямого и противоположного направлений перетока по чис:лу ступеней исполнительных органов, выходы элементов И для индивидуальных блоков фиксации предшествующего перетока в прямом и противоположном направлениях и выходы блоков памяти для прямого и (Противоположного направлений пере

Изобретение относится к энергетике, а именно к противоаварийной автоматике энергосистем. ИзвеЛ:ны централизованные устройства противоаварийной автоматики, содержащие пусковые органы, исполнительные органы и централизован ный блок расчета точной дозировки управляющих воздействий на базе УВМ определяемых по параметрам доаварий ного режима в течение определенного времени цикла и подаваемых на исполнительные органы через каналы аварийной информации для предотвращения нарушения устойчивости параллельной работы ЭНергосистем fl-lУстройства с централизованной структурой на базе УВМ имеют эысо кую точность дозировки в зависимоети от исходного, режима в сечении энергосистемы. Однако при профилактике или ремонте централизованного блока расчета точной дозировки, т.е при выводе этого блока из работы, возможна установка управляющих воздей ствий вручную при помощи штекерних коммутаторов с перфокартами, что для значительного геогра1фического пространства в сложной схеме сети . может создать значи..ельнЕае затруднения и приводить к ошибкам обслуживагадего персонала. Даже при высоком быстродействии современных УВМ время цикла (готовности) tj,, в течение которогр централизовано вы|ПОЛняются. расчеты дозировки для бол шого числа возможных аварий, xapaicтеризуется сравнительно высокой вел чиной ( с) , Особую опасность представляют аварии, которым в тече ние 20-30 с предшествовало изменение направления перетока, так как выполнение при этом дозировки у равляющих воздействий по данным с рого аварийного режима усугубляет аварийную ситуацию. Наиболее близким к предлагаемому является устройство противоаварийно автоматике, выполненное на базе УВМ .содержащее пусковые органы, испол нйтельные органы, блоки памяти исполнительных органов и централизованный блок расчета точной дозировки управляющих воздействий, определяемых по параметрам доаварийного режима в течение определенного времени цикла t,y и подаваемых через каналы передачи доаварийной информации на настроечные входы блоков памяти (вынесенные устройства до- зировки), рабочие входы которых связаны с соответствующими пусковыми органами прямыми каналами передачи , аварийной информации r2j. Цель изобретения - повышение надежности устройства в результате того, что оно функционирует при выводе из действия централизованного блока расчета точнрй дозировки управляющих воздействий на ограниченные мощности генераторов (ОГ) и нагрузки (ОН) . Поставленная цель достигается тем, что устройство, содержащее пусковые органы, исполнительные органы высоких и низких ступеней управляющих воздействий, блоки памяти для прямого и противоположного направлений перетока активной мощности и централизованный блок расчета точной дозировки управлякщих воздействий, определяемых по параметрам доаварийного режима в течение определенного времени цикла и подаваемых через каналы передачи доаварийно информации на настроечные вхо}уа блоков памяти,снабжено блоком переключения, индивидуальными блоками фиксации предшествующего перетока активной мощности линии с несколькими ступенями в прямом и противоположном направлениях, элег ментами И, ЗАПРЕТ, ИЛИ по числу ступеней индивидуальных блоков фиксации предшествукдцего перетока активной |(1ощности, двумя элементами И, ЗАПРЕТ блоков памяти, лричем централизованный блок расчета точной дозировки управляющих воздействий выполнен с фиксацией вывода из действия и исправной работы, вновь введенные блоки, элементы и блоки памяти уставовлены вместе с пусковым органом, а к другим входам блоков памяти подключены выходы блока переключения и пускового органа, который также поякпю,чен к входу тех элементов И, к дру-готлу входу KOTOptct подключен выход |КаждоЙ ступени индивидуального блока фиксации предшествующего перетока активной мощности, через каналы пб- реДачи доаварийной информации к входам блока переключения подключены выходы фиксации соответственно вывода из действия и исправной работы централизованного блока точной дозировки управляющюс воздействий, первый выход блока памяти для прямого направления перетока и выход индивидуального блока фиксации пред шествующего перетока для противоположно-го наиравлений присоединены к входам пе рвого элемента И, а первый блока памяти для противоположноГо направления перетока и выход индивидуального блока фиксации предшествующего перетока для прямого направлення присоединены к входам второго эле «ента И, выход первого и второго элементов И подключены к запрещающему входу первого и второго элементов ЗАПРЕТ, к другим входам которых подключены вькоды блоков памяти соответственно для прямого и противоположного направлений перетока по числу ступеней исполнительных органов, выходы элементов И для индивидуальных блоков фиксации предшествующего перетока в прямс л и противоположном направлениях и выходы блоков, памяти для прямого и противопложного направлений перетока подключены в соотвётстгвйи с направление перетока к проходному и запрещающемувводам своих элементов ЗАПРЕТ, к входу снятиур запрета которых подключен другой выход блока переключения, а выход каждого из которых пoдкJшчeн к входу своего элемента ИЛИ, к другому входу каждого из которых подключен выход первого и второго элементов ЗАПРЕТ, выходы элементов ИЛИ через каналы передачи аварийной информации подключены к входам исполнительных органов высоких стугпеней, а другие выходы первого и второго элементов ЗАПРЕТ через каналы передачи аварийной информации подключены к входам исполнительных органов низкюс ступеней.

На фиг.1 представлена структурная схема предлагаемого устройства; на ф|1г.2 - схема сети, поясняющая приццип работы устройства.

Структурная схема устройства (фиг.1) для условий отключения одной линии между энергосистемой Б и В (фиг.2) содержит расположенный в энергосистеме А централизованный 1 расчета точной дозировки управляющих воздействий, определяемых по параметрам доаварийного режилЯга, и расположенный в энергосистеме Б .(фиг. 2} пусковой орган 2 фиксации отключения линии (линии между энергосистемами В ив на фиг.2) вместе с блоками 3 и 4 «памяти (для прямого., и противоположного направления npejnTшествукщего перетока), блоком 5 переключения, индивидуальным, блоком б фиксации предшествующего перетока активной мощности с двумя ступенями в прямом направлении (например, от энергосистемы Б к энергосистеме В 1на фиг.2). индивидуальньм блоком 7 фиксации предшествующего перетока активной мощност с двумя ступенями в противоположном направлении (. от энергосистемы В к энергосистеме Б на фиг.2), элементами ;И 8 и 9 для фиксации двух высоких ступеней управляющих воздействий ОГ, ОН грубой дозировки в прямом направлении, (Элементами И 10 и 11/длЯ фиксации двух высоких ступеней управляющих воздействий ОГ, ОН грубой дози ровки в противоположном направлении

Г.

Структурная схема устройства содержит также первый элемент И 12 для фиксации еобходюяости вывода из действия трех низких ступеней управляющих воздействий ОН, ОН точной дозирювки при функционировании блока 3 памяти для. прямого направления перетока в течение времени цикла ty/ когда сравнительно быстро изменяется направление перетокл Hai противоположное, фиксируемое индивидуальнслм блоксям 7 npejuaecTByiciiter го перетока активной мощности, вто- рой элемент И 13 для фиксации необходимости вывода из трех низких ступеней управляющих воздействий ОГ, ОН точной дозировки при функционировании блока 4 для противоположного направления пертока в течение времени цикла t, когда сравнительно быстро изменяется ма правление перетока на прямое, фиксируемое индйвидуальньм блоком 6 предшествующего перетока активной мснцности, первый элемент ЗАПРЕТ 14 для вьшода из действия трех ступеней управляющих воздействий ОН, ОН точной дозировки, настраиваемых от блока 3 памяти при прямом направлении перетока, второй элемент ЗАПРЕТ 15 для вывода из действия трех ступеней управляющих воздействий ОГ, ОН точной дозировки, настраиваемых о блока 4 памяти при противоположном направлении перетока,элементы ЗАПРЁТ 16-19 для ВЁШода из действия двух высоких ступеней управляющих воздействий ОГ, ОН грубой дозировки для прямого и противоположного направлений перетока, настраиваемых от индивидуальных блоков 6 и 7, элементы ИЛИ 20-23 для использования, двух высоких ступеней управляющих воздействий ОГ, ОН для прямого и пр тивоположного направледгий перетока в составе точной или грубой дозировки, настраиваемых от блоков 3 и 4 памяти. На объектах управления расположены .исполнительные органы с пятью ступенями ОГ 24-28 в энергосистеме Б и ОН 29-33 в энергосистеме В для реализации управляющих во,з действий при отключении линии между энергосистемами Б и В при прямбм на правлении перетока от энергосистемы Б к энергосистеме В, показанном на фиг. 2 утоли1ено, и исполнительные органы с пятью ступенями ОГ 34-38 в энергосистеме В и ОН 39-43 в энерго системе Б для реализации управляющи воздействий при отключении этой линии при противоположном направлении перетока от энергосистемы В к энерг системе Б, показанном на фиг.2 пунк тиром . Под пусковьлм органом 2 (фиг.1) фиксации отключения линии между энергосистемами Б и В (фиг.2) расположенном в энергосистеме В, подразумевается распространенный орган, фиксирующий отключение выключателя этой линии со стороны энергосистемы Бис помощью канала аварийной информации (не показан) отключение выключателя этой линии со стороны энергосистемы В. Каждые две команды, идущие при отключении линии по каналам аварийной информации от устройства на одну ступень ОГ (одна команда) и ОН (другая команда) для простоты изображения показаны на фиг.1 одной линией, разветвляквдейся от ступени ОГ на ступень ОН. В конкретных условиях ОГ или ОН может выполняться в месте установки пускового органа без использования канала аварийной информации. К входам элементов И 8 и 9 подключен выход пускового органа 2 и выход каждой из двух ступеней индивидуального блока 6 фиксации пред шествующего перетока в прямом направлении, а к входам элементов И 1 и 11 подключен выход пускового орга н& 2 и выход каждой из двух ступеней индивидуального блока 7 фиксации предшествующего перетока в пр тивоположном направлении. Выход централизованного блока 1 через канал доаварийной информации подключен к первому, настроечному входу блоков 3 и 4 памяти. Выход пускового органа 2 подключен к второму входу блоков 3 и 4 памяти. Пер вый выход блока 3 памяти для прямог .направления перетока и выход индиви дуального блока 7 фиксации предшествующего перетока активной мощности для противоположного направления перетока присоединены к входам элемента И 12. Первый выход блока 4 памяти для противоположного направления перетока и выход индивидуального блока б фиксации предшествующего перетока активной мощности для прямого направления перетока присоединены к входам элемента И 13. Выход элемента И 12 подключен к запрещакидему входу элемента ЗАПРЕТ 14, а выход элемента И 13 подключен к запрещающему входу элемента ЗАПРЕТ 15. Выход первого и второго элементов И 8 и 9 подключен к входу элементов ЗАПРЕТ 16 и 17 а выход элементов И 10 и 11 подключен к входу элементов ЗАПРЕТ 18 и 19. Вторые выходы блоков 3 и 4 памяти для прямого и противоположного направлений перетока подключены к запрещающим входам элементов ЗАПРЕТ 16, 17 и 18, 19. К входу снятия запрета элементов ЗАПРЕТ 16-19 подключен первый выход блока 5 переключения, второй выход которого подключен к третьему входу.вывода из действия блоков 3 и 4 памяти. Через канал передачи доаварийной информации к первому входу блока 5 переключения подключен выход фиксации вывода из действия централизованного блока 1 расчета точной дозировки, а к второму входу подключен выход фиксации исправной работы централизованного блока 1 точной дозировки. Третий, четвертьай, пятый, шестой и седьмой выходы блоков 3 и 4 памяти для прямого и противоположного направлений подключены к входс1М элементов ЗАПРЕТ 14 и 15, первый и вторюй выkoды которых подключены к первому входу элементов ИЛИ 20-23. К второму входу элементов ИЛИ 20-23 подключен выход элементов ЗАПРЕТ 16-19. Через каналы аварийной информации выход каждого элемента ИЛИ 20-23 подключен к двум.высоким ступеням исполнительных органов 27 и 28 на ОГ и 32 и 33 на ОН при прямом направлении перетока и к двум высоким ступеням исполнительных органов 34 и 35 на ОГ и 39 и 40 на ОН при противоположном направлении перетока./ Через каналы аварийной информации третий, четвертый и пятый выходы элемента ЗАПРЕТ 14 подключены к трем низким ступеням исполнительных органов 24-26 на ОГ и 29-31 на ОН при прямом направлении перетока, а третий, четвертый и пятый выходы элемента ЗАПРЕТ 15 подключены к трем низким ступеням исполнительных органов 36-38 на ОГ и 41-43 на ОН при противоположном на- правлений перетока. На фиг.1 пунктиром ограничены блоки и элементы, расположенные в месте размещения пускового органа 2. Блоки 3 и4 памяти выполняются на известных принципах в виде набора триггеров (или двухпозиционных реле), которые по сигналам доаварийной информации от блокаГ 1 точной дозировки на первый, настроечный вход блоков памяти (на первый или второй вход каждого триггера) срабатывают или возвращаются и подготавливают цепи на определенные ступени .исполнительных органов ОГ, ОН для прямого и противоположного направле НИИ перетока. Вывод из действия бло ков памяти осуществляется путем подачи сигнала от второго выхода блока переключения на третий вход блоков памяти (на второй вход каждого триг гера) . Сигнал на первом выходе блоков памяти, подключенном к входу элемен та И 12 и 13, и сигнал на втором вы ходе блоков памяти, подключенном к запрещающему входу элементов ЗАПРЕТ 16-19, появляются одновременно при срабатывании хотя бы одного триггера в каждом блоке памяти (т.е. к первому и второму выходам каждого блока памяти подключены параллельно соединенные по схеме ИЛИ выходы три геров) . Соответственно сигналы с первого и второго выхода блоков памяти исче зают при возврате всех сработавших до этого триггеров по сигналу (от блока 5 переключения), поступающему, на третий вхо, блоков памяти о в воде их из действия. Сигналы на остальных пяти выходах каждого блока памяти, подключенных к входам элементов ЗАПРЕТ 14 и 15, появляются по сигналу от пускового органа при ег срабатдаании в условиях предшествую шего срабатывания соответствукадих триггеров (т.е. к указанным пяти выходам блоков памяти подключены по следовательно соединенные каж го из пяти триггеров и выход пускового органа по схеме И). Блок 5 переключения выполняется на известных принципах в виде триггера или двухпозиционного реле. Индивидуальные блоки 6 и 7 с нескот&кими ступенями, обеспечивающие совместно с элементами И 8, 9 и 10, 11, а также элементом 2 фиксации отключения линии грубую дозировку управляющих воздействий, выполняются на известных принципах достоинством которых является низкое время готовности (3-5 с). Устройство работает следующим об разом. . В доаварийном режиме прямого направления перетока активной мощност от энергосистемы Б к энергосистеме В (фиг.2) точнай дозировка управляющих воздействий, определенная в централизованном блоке точной дозировки 1 (фиг.1), расположенном в энергосистеме. А для пускового органа 2, расположенного в энергосистеме Б, передается через канал доаварийной информации в блок 3 Пс1мяти. По этоМу же каналу к блоку 5 переключения передается сигнал об исправной работе блока 1. Блок 3 памяти подготавливает (для рассчитанной в централизованном блоке 1 и запоминаемой в блоке 3 памяти точной дозировки) цепи для передачи сигналов управляющих воздействий по каналам аварийной информации в условиях прямогэ направления перетока, например, на 3 или 4 степень исполнительных органов 26 или 27 на ОГ и 31 или 32 на ОН. С выхода блока 3 памяти подается запрещающий сигнал на вход запрета элементов ЗАПРЕТ 16 и 17, что обеспечивает вывод из действия выходов элементов И 8 и 9 грубой дозировки при прямом направлении перетока вусловиях функционирования централи- . зованного блока 1 точной Дозировки. В условиях рассмотренного прямого направления перетока при аварийком отключении линии связи между энергосистемами.Б и В (фиг.2) срабатывает пусковой орган 2, и сигнал с его выхода подается на вход блока 3 памяти и на входы элементов И 8-11 грубой дозировки. При этом на выходе элементов И 8 или 9, в зависимости от величины активной мощности перетока прямого направления, фиксируемого индивидуальньм блоком 6, сигнал появится, а на выходе элементов И 10 и 11 сигнал не появится, так как индивидуальный блок 7 фиксации активной мощности ориентирован в противоположную сторону. Однако сигнал, появившийся выходе элемента И 8 или 9, не проходит через элементы ЗАПРЕТ 16 и 17благодаря рассмотренному предварительному запрещающему сигналу от блока 3 памяти. Поэтому после подачи сигнала с выхода пускового органа 2 на вход блока 3 памяти сигнал с выхода блока 3 памяти без за- . пргацения в элементе ЗАПРЕТ 14 по каналу аварийной информации поступит на вход исполнительного органа 26 иа ОГ и 31 на ОН или через элемент ИЛИ 20 на вход исполнительного органа 27 на ОГ в энергосистеме Б и 312 на ОН в энергосистеме В для реализации необходимых управляющих воздействий. Аналогично работает устройство при противоположном направлении перетока. Если за время цикла t {20-30 с) блока 1 в результате быстрого набора нагрузки гидростанциями в энергосистеме В .или ааарийн 11 отключнии части генераторов в энергосистемах А или Б, не приведшем к нарушению устойчивости, происходит изменение перетока по линии Б-В (пунктир на фиг.2) на противоположное по отношению к исходнсму направлению для которого рассчитывалась в блоке и запоминалась в блоке 3 памяти дозировка/ то afi выходе индивидугшьного блока 7 фиксации предшествукхцего перетока противоположного направления благодаря низкому врем1еии его toтовности (.3-5 с) появляется сигнал. Этот сигнал поступает на вход элемента И 12, на втором входе которого имееется сигнал с выхода блоке 3 . памяти, так как блок 3 памяти, несмотря на изменение направления перетока, продолжает функционировать в течение времени цикла t (на выходе блока 4 памяти сигналы отсутствуют, так как этот блок 4 после изменения перетока начинает Функционировать по. истечении времени tц). С Выхода элемента И 12 сигнал подаетдя на запрецанхций вход -элемента ЗАПРЕТ 14, благодаря чему при срабатывании пускового орга;на 2 исключаются в течение цикута tt неправильные управлякхциё воздействия точной доэироЬки от блока 3 памяти.

При срабатывании, пускового органа 2 в условиях изменившегося направления перето, благодаря сигналу на выходе индивидуального блоТ а 7 о сработавшей одной из двух ступеней, на выходе элемента И 10 или 11 появляется сигнал который без запрещения проходит через элемент ЗАПРЕТ 18 или 19 (так как на запрещакщем входе элементов 18 и 19 отсутствует сигнал от блока 4 памяти), и поступает на вход элемен.та или 22 или 23. С вьисода. элемента ИЛИ 22 сигнёш поступает на высокие ступени управляющих воздействий грубой дозировки ОГ 34 и ОН 39 или ОГ 35 и ОН 40. Благодаря выполнению, указаиньбс, хотя и грубых но правильньж, управляющих воздействий предотвращается нарушение устойчивости при отключении линии Б-в в условиях изменения направления перетока в течение времени ЦИКла t{lблoкa 1,

Аналогично работает устройство пр предшествующем противоположном напралении перетока по линии Б-В и изменении «аправления перетока в течение времени цикла.

Если эа время цикла Ьц при изменении направлени1Я перетока пусковой .орган 2 не сработал (возмущение отсутствовало; т.е. линия Б-В не отключалась) , то по истечении времени

tи блок 3 памяти прекращает функцио нировать, и начинает функционировать блок 4 памяти для измененного направления перетока, а также индивидуальный ,блок 7.

Благодаря указанному на выходе элементов И 12 .и 13 сигнал исчезает, и устройство функционирует на основании информации, поступающей от ценрализованного блока 1 расчета точной дозировки.

На период ремонта или профилактик централизованного блока 1 расчета точной дозировки сигнал фиксации вывода из действия блока 1 .подается автоматически или обслуживающим персоналом по каналу доаварийной информации на йход блока 5 переключения и запоминается в этом блоке 5. С первого выхода блока 5 сигнал подается к входу сня;гия запрета в элементах; ЗАПРЕТ 16-19, а с второго выхода блока 5 сигнал подается к третьему входу вывода из действия блоков 3 и 4 памяти. Поэтому будут отсутствовать сигналы на входах исполнительнах органов 24-26 на ОГ и 29-31 на ОН, а также 36-38 на ОГ и 41-43 на ОН. Реализация управляющих воздействий на высоких (грубых) ступенях исполнительных органов 27 и 28 на ОГ и 32 и 33 на ОН при прямом направлении перетока или 35 и 36 на ОГ и 40 и 41 на ОН при противоположном направлении перетока будет обеспечена индивидуальными блокам б и 7 фиксации акттной мощности при срабатывании пускового органа 2.

При появлении сигнала доаварийной информации об исправной работе блока 1 сигналы с выходов блока 5 исчезают и устройство функционирует на оснований информации, поступающей от блока 1.

. Использование прдлагаемого .устройства является наиболее эффектйвHbw;, когда централизованная структура устройств противоаварийной автоматики на базе УВМ реализуется при наличии распространенной существующей доцентралиэованной структуры на основе индивидуальных блоков фикса.ции перетока..

Причал использование устройства целесообразно как по причине требуемого резервирования при выводе из :работы централизован1Н1ого блока точ|ной дозировки, так и благодаря возможности предотвращать нарушение устойчивости при аварийных возмущениях имеющих место s условиях сравнительно быстрого изменения направления перетока. Указанные свойства предлаг гаемого устройства создают положительц лй эффект, заключающийся в повышении надежнос и и устой 1ивости энергосистем в аварийных ситуациях.

.А

О

S

в

о

О