Устройство для определения тяжести короткого замыкания в электрической сети Советский патент 1984 года по МПК H02H7/26 H02H3/38 H02H3/44 

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам автоматики энергетических систем, в частности к устройству автоматики фиксации опасности короткого замыкания для сохранения устойчивой работы энергосистемы.

Известно, что опасность короткого замыкания для сохранения устойчивой работы энергосистемы может быть выявлена при помощи устройств фиксации сбро.са мощности с зависимостью чувствительности от мощности исходного режима, которые содержат соединенные последовательно измери ель текущего значения актив-ноЙ мощности, блок запоминания сигнала исходной мощноети, блок вьщеления сигнала сброса мощности, пороговый элемент, логи-, ческую схему органа сброса мощности, исполнительный орган Г13иС23 .

Однако органы сброса мощности не могут отличить сброс мощности при отключении нагрузки, синхронных ка-чаниях, неисправностях в цепях напряжения от сброса мощности при коротких замыканиях.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности являются панели автоматики типов ПДЭ 2104А и ПДЭ 2104Б. Панели содержат соединенные последовательно измеритель текущего значения трехфазной активной мощности, блок запрминания .сигнала i исходной мощности, блок выделения сигнала сброса мощности с пороговым элементом, логической частью и исполнительным органом сброса мощности параллельно которым включаются .блокировка от качаний, содержащая фильт тока или напряжения обратной последовательности, фильтр тока нулевой последовательности, выпрямительные мосты, схетлы сравнения, сглаживающий фильтр, реагирующий орган и элемент памяти блокировки, обеспечиваквдий ввод панели автоматики при коротком замыкании (К.З,) на заданное время. Параллельно блокировке от качаний включено на вход элемента памяти блокировки реле минимального напряжения, которое обеспечивает возврат блокировки после восстановления напряжения при ликвидации короткого замыкания. Логическая часть связи аппаратуры сброса мощности и блокировки устанавливается на отдельной панели. Использование блокировки от качений позволяет от-, личить сброс мощности при КЗ от сброса мощности при синхронных качани ях, асинхронном ходе и трехфазном од овременном отключении нагрузки 133 .

Однако блокировки от качаний вводят,ся в работу на заданное время при появлении несимметрии в момент включения или отключения нагрузки из-за разновременности включения итщ отклю

чения фаз выключателей. Последнее может вызвать ложное срабатывание устройства автоматики при сбросе мощности в момент отключения нагрузки, что снижает надежность работы автоматики. На дополнительной панели необходимо также устанавливать блокировку от неисправности цепей напряжения для исключения ложной работы органов сброса при неисправности данных цепей,

Целью изобретения является повышение надежности работы устройства путем отстройки его от разновременности включения и отключения выключателей.

Цель достигается тем, что в устройстве для определения тяжести короткого замыкания в электрической цепи, содержащее измеритель текущего значения трехфазной активной мощности, к выходу которого параллельно подключены входы блока вьвделения сигнала сброса аварийной мощности и блока запоминания сигнала исходной мощности, выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам первого порогового элемента, третий вход которого служит для подключения опорного сигнала, выход первого порогового элемента через блок логики подключен к первому входу первого блока совпадения, к второму

входу которого подключен выход первого блока задержки, выход первого блока совпадения через второй блок задержки подключен к разрешающему входу исполнительного органа, к запрещающему входу которого подключен выход блока контроля исправности цепей напряжения, фильтр напряжения прямой пос :едовательности, к выходу которог через соединенные последовательно выпрямитель и сглаживающий фильтр подключен блок минимального напряжения, дополнительно введены соединенные последовательно блок вьщеления приращения прямой последовательности и второй пороговый элемент, вькод которого подключен к первому входу вновь введенного второго блока совпадения, выход последнего подключен к входу упомянутого второго блока задержки, к .второму входу второго блока совпадения подключен выход упомянутого блока минимального напряжения, а вход блока выделения приращения напряжения прямой последовательности подключен к выходу упомянутого сглаживающего фильтра, параллельно входу упомянутого блока минимального напряжения.

На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2зависимость приращения мощности от величины исходной мощности..

Предлагаемое устройство содержит блок 1 измерения текущего значения трехфазной активной мощности, выход которого параллельно соединен со входами блока 2 выделения сигнала, пропорционального сбросу мощности и блока 3 запоминания исходной мощности. Пороговый элемент 4 органа сброса мощности реагирует на сумму этих сигналов, что при неизменном опорном сигнале обеспечивает автоматическое изменение чувствительности по сбросу мощности при КЗ от величины исходной мощности, приведен ной на фиг. 2. Указанная зависимость обеспечивает при большей исходной мсяцности срабатывания органа сброса при меньшем сбросе, так как при этом больше вероятность нарушения устойчивости энергосистемы. Логический блок 5 соединен с первым входом схемы 12 совпадения, а выход ее соединен с общим элементом 14 памяти, обеспечивающим расширение импульса на выходе органа сброса при срабатывании- на время, достаточное для срабатывания исполнительного ; органа 15 устройства. Параллельно органу сброса включены последовательно фильтр 6 напряжения прямой последовательности, выпря митель 7 и сглаживающий фильтр 8. В качестве- фильтра применен многозвенньй активный фильтр. Следовательно, на выходе .фильтра 8 напряжение прямо последовательности преобразуетсяв .среднее значение выпрямленного напря жения, которое поступает на вход бло ка 9 выделения приращения напряжения пропорционального скачку напряжения прямой последовательности, а-затем на вход второго порогового-элеменат 10, срабатывающего при снижении напряжения на величину, превышающую его уставку. Одновременно напряжение с рыхода фильтра 8 подается на вход блока 11 минимошьного напряжения прямой последовательности, срабатывающего при напряжении ниже уставки срабатывания. Выходы второго порогового элемента 10 и блока 11 минимального напряжения, через схему 12 совпадения соединены со входом элемента 13 памяти блокировки. Такое включение обеспечивает разрешение срабатывания органа сброса при помощи элемента 13 на заданное время только при КЗ; отстройку срабатывания органа сброса мощности при синхронных качаниях по скорости снижения напряже- ния прямой последовательности при помощи органа блоков 9 и 10; отстройку от срабатывания органа сброса мощности при включении и отключении нагрузки, так как в этом режиме нет снижения напряжения прямой последовательности до уставки блока 11. Разн овременность включения и отключентля фаз выключателей не вызывает изменения напряжения прямой последовательности до урсзвня ниже уставки блока 11 и одновременно на величину уставки блока 10. При неисправности в цепях напряжения возможно срабатывание блоков 9-11 и органа сброса мощности, но ложная работа устройства в этом режиме предотвращается срабатыванием устройства 16 блокировки при неисправности цепей напряжения, которое срабатывает при обрыве любой фазы напряжения значительно быстрее появления сигнала на выходе элемента 13 и запрещает срабатывание исполнительного органа 15 устройства. Таким образом, разрешается работа устройства при сбросах активной мсяцности, сопровождающихся снижением напряжения прямой последовательности, и предотвращается возможность его работы при разновременном включении и отключении фаз выключателя при коммутации нагрузки, чем и .обеспечивается достижение поставленной цели.

- л - 6

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЯЖЕСТИ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ В ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ, содержащее измеритель текущего значения трехфазной активной мощности, к выходу которого параллельно подключены входы блока ВЕДцеления сигнала сброса мощности и блока запоминания сигнала исходной мощности, выходы которых подключены соответственно к первому и вторсяну входам первого порогового элемента, третий вход которого служит для подключения опорного сигнала, выход первого порогового элемента через блоки логики подключен к первсяиу входу первого блока совпадения, к второму входу .которого подключен выход первого блока задержки, выход первого олока совпадения через второй блок задержки подключен к разрешающему входу исполнительного органа, к запрещающему входу которого подключен выход блока контроля исправности цепей напряжения, фильтр напряжения прямой последовательности, к выходу которого соедннеуные последовательно выпрямитель и сглаживающий фильтр подключен блок минимального напряжения, о т л и i чающееся тем, что, с целью повввиения надежности работы устройства путем-отстройки его от разно.временности включения и отключения выключателей, в него дополнительно введены соединенные последовательно блоки выделения приращения напряжения прямой последовательности и второй пороговый элемент, выход которого подключен к первому входу вновь введенного блока совпадения, выход последнего подключен к входу упомя,нутого второго блока задержки к 05 второму входу второго блока совпаде ч1 ния подключен выход упомянутого блосл ка минимального напряжения,-а вход блока выделения приращения напряже05 ния прямой последовательности подк ключен к выходу упомянутого сглаживающего фильтра, парраллельно входу упомянутого блока минимального напряжения.

И 7

/5

//

/4

Г

/J

Cpu9.i

qOf/ff.f