Устройство запрета многоступенчатой автоматической частотной разгрузки (АЧР) энергосистемы Советский патент 1984 года по МПК H02J3/24 

Изобретение относится к технике электроавтоматики энергосистем, в частности, к автоматической частной разгрузке (АЧР) при снижении частоты в энергосистеме. Известны устройства для обеспечения избирательного действия АЧР на основе дублирующего исполнения АЧР на подстанциях энергосистемы по отношению к устройствам АЧР потребителей с более высокой уставкой по частоте и меньшей по времени 1. Использование специальных очередей АЧР, установленных непосредственно на подстанциях потребителей, вызывает необходимость их дублирования на подстанциях энергосистемы с большим объемом отключения. Известны устройства АЧР на подстанциях энергосистемы с аппаратурой контроля мош,ности отключаемых от АЧР линий с избирательным отключением только тех присоединений, на которых эта мощность превышает установленное значение 2. Эффективность такого резервирования недостаточна,так как при снижении частоты возможно превышение допустимой мощности отдельных потребителей, но при этом допускается отказ срабатывания АЧР на определенную величину мощности, что привадит к необходимости отключения и других потребителей ввиду несрабатывания АЧР на отключение тех потребителей, где не обеспечена требуемая разгрузка при их мощности потребления меньше допустимой. Выполненная в настоящее время спецочередь АЧР на подстанциях потребителей не имеет эффективного контроля ее срабатывания со стороны подстанции энергосистемы, поэтому при их несрабатывании происходят излишние отключения потребителей равной степени ответственности из-за неселективного действия устройств АЧР при медленном снижении частоты с приближением к общей уставке АЧР. Цель изобретения - повышение селективности действия АЧР для предотвращения излишних отключений потребителей разной степени ответственности из-за отказа работы спецочереди АЧР неответственных потребителей. Поставленная цель достигается тем, что в устройство, содержащее у потребителя и на подстанции энергосистемы блоки АЧР и блоки контроля мощности, дополнительно введены реле сравнения, две подвижные катушки, жестко скрепленные между собой и расположеннь1е на продольном магните с полюсами на продольных гранях с примыкающим к ним магнитопроводом, два потенциометра роликовые токосъемники которых жестко скреплены с одной катушкой, стабилизатор напряжения переменного тока, трансформатор с тремя вторичными обмотками, снабженными подвижными контактами,два потенциометра, подвижные контакты первой и второй вторичных обмоток трансформатора и потенциометра объединены ьбщей ручкой регулировки режима работы, при этом к выходу блока контроля мощности под. ключена первая обмотка реле сравнения и через размыкающие контакты первой ступени блока АЧР системы - первая подвижная катушка, один вывод которой подключен к второй подвижной катушке, которая через те же контакты блока АЧР подключена к первому потенциометру, который через диодный мост подключен к стабилизатору напряжения переменного тока, к которому также подключена первичная обмотка трансформатора, первая и вторая вторичные обмотки которого включены встречно друг другу и подключены к второму потенциометру, при этом одним выводом вторичные обмотки подключены к начальному выводу потенциометра, а их подвижные контакты, являющиеся вторыми выводами вторичных обмоток трансформатора, через разделительные диоды соединены между собой и подключены к подвижному контакту второго потенциометра, третья вторичная обмотка трансформатора включена встречно с второй вторичной обмоткой и своим подвижным контактом подключена к конечному выводу второго потенциометра, который подключен к первому выводу второй обмотки реле сравнения, второй вывод которой подключен к роликовому токосъемнику второго потенциометра, параллельно второй обмотке реле сравнения включен конденсатор, размыкающие контакты реле сравнения предназначены для включения в цепь выхода второй ступени АЧР энергосистемы. На чертеже представлена схема предлагаемого устройства (а) и взаиморасположение магнита с катушками на роликах токосъемников потенциометров и магнитопровода (б). Блок контроля мощности подключен к трансформатору 2 тока, линии 3 и трансформатору 4 напряжения подстанции 5, от которой через выключатель 6 линия 3 питает подстанцию 7 с блоком 8 АЧР. К блоку 1 контроля мощности подключена обмотка реле 9 сравнения и через контакты 10 блока 11 АЧР подстанции 5 - катушка 12, с которой скреплена катушка 13, включенная через те же контакты 10 к потенциометру 14, который через диодный мост 15 подключен к стабилизатору 16. К стабилизатору 16 подключена также первичная обмотка трансформатора 17, который имеет три вторичные обмотки, снабженные подвижными контактами, первая и вторая включены встречно друг другу и одним выводом подключены к начальному выводу потенциометР подвижные контакты, являющиеся вторыми, выводами вторичных обмоток трансформатора, через раздельные диоды 19 соединены друг с другом и с подвижным контактом потенциометра 18, третья вторичная обмотка трансформатора включена встречно с второй вторичной обмоткой трансформатора и ее подвижный контакт подключен к конечному выводу потенциометра 18. Роликовые токосъемники потенциометров 14 и 18 скреплены с катушками 12 и 13, насаженными на продольный магнит 20 с полюсами на его продольных гранях, и примыкающим к ним магнитопроводом 21. К потенциометру 18 через роликовый токосъемник подключена вторая обмотка реле 9 сравнения, параллельно которой включен конденсатор 22, который сглаживает выпрямленное напряжение второй обмотки, реле сравнения, контакты 23 реле сравнения включены в цепь второй очереди АЧР системы.

Устройство работает следующим образом.

При снижении частоты в энергосистеме спецочередь АЧР 8 на подстанции 7 потребителя производит-отключение части наименее ответственной нагрузки. При обеспечении заданного объема разгрузки в пределах заданного лимита общей подключенной мощности последующее снижение частоты не вызывает действие АЧР 11 -на подстанции 5 энергосистемы на отключение питающей линии 3 выключателем 6 ввиду срабатывания реле 9 сравнения и размыкания его контактов 23.

Срабатывание реле 9 сравнения происходит от превыщения ампервитков второй обмотки по отнощению к первой обмотке, которая питается от блока 1 контроля мощности, подключенного к трансформатору 2 тока линии 3 и трансформатору 4 напряжения подстанции 5. Вторая обмотка реле 9 через роликовый токосъемник потенциометра 18 питается от алгебраической суммы напряжений вторичных обмоток трансформатора 17 с индивидуальной и общей ручкой регулировки режима их работы от стабилизатора 16 питания. Место суммирования напряжений на потенциометре 18 определяется положением общей ручки регулировки.

Предварительной установкой общей ручки потенциометра 18 и трансформатора 17 устанавливается допустимое предельное значение мощности нагрузки линии 3, превыщение которой перемещением роликового токосъемника правее места расположения ручного регулятора потенциометра 18 вызывает поступление на вторую обмотку реле 9 уменьщенной величины напряжения на величину, пропорциональную превышению мощности за счет встречного включения вторичных обмото1к трансформатора 17. Встречное включение третьей вторичной обмотки трансформатора 17 позволяет индивидуальным регулятором заранее устанавливать уменьщение величины общего напряжения потенциометра 18 на величину заданной

мощности спецочереди АЧР 8 на питаемой по линии 3 подстанции 7 потребителя. Диоды 19 исключают взаимное влияние вторичных обмоток трансформатора 17 тем, что препятствуют перетоку между ними.

Величина напряжения на второй обмотке реле 9 зависит от положения роликового токосъемника потенциометра 18, который перемещается вдоль магнита 20 за счет взаимодействия его магнитного поля стоком

0 катущек 12 и 13. Ток в катущке 12 пропорционален мощности нагрузки линии 3.

Противодействующий ток катущки 13 пропорционален напряжению на потенциометре 14, зависящем от положения его po-i ликового токосъемника.

Продольный магнит 20 и потенциометры 14 и 18 расположены так, что перемещение подвижных катущек 12 и 13 с роликами токосъемников потенциометров 14 и 18 вдоль магнита 20 соответствует величине мощности

Q нагрузки подстанции 7 в каждый момент времени замера и фиксации мощности по линии 3.

При снижении частоты в энергосистеме до величины, превыщающей на возможную погрешность уставку срабатывания реле

5 частоты АЧР 8, срабатывает первая ступень АЧР 11 и размыкает контакты 10, чем прекращается питания катущек 12 и 13, в результате чего фиксируется мощность потребления подстанции 7 до срабатывания ее спецочереди АЧР 8. При этом роликовым

0 токосъемником потенциометра 18 устанавливается соответствующая мощности величина напряжения с уменьшением ее на величину заданной мощности АЧР 8 подстанции 7. Если мощность нагрузки превысила 5 заданную, то напряжение уменьшается дополнительно и на величину превышения мощности по линии 3.

При снижении частоты в энергосистеме до величины, меньшей уставки АЧР 8 на

0 возможную погрешность ее реле частоты, срабатывает вторая ступень АЧР 11- и действует на отключение выключателя 6 только в том случае, если предшествующая мощность линии 3 за вычетом объема АЧР подстанции 7 и превышения допуска загрузки линии 3 оказалась меньше мошности в момент после снижения частоты ниже уставки АЧР 8. Если же АЧР 8 обеспечило отключение требуемой мощности, отнесенной к спецочереди, и мощности, которая превыщала

0 заданный предел нагрузки, то действие АЧР 11 на отключение линии 3 не происходит. При более глубоком снижении частоты в энергосистеме, когда требуется отключение потребителей в целом, АЧР 11 действует на отключение выключателя 6 без бло5 кировки контроля мощности от третьей ступени АЧР 11 для предотвращения общесистемной аварии.

УСТРОЙСТВО ЗАПРЕТА МНОГОСТУПЕНЧАТОЙ АВТОМАТИЧЕСКОЙ ЧАСТОТНОЙ РАЗГРУЗКИ (АЧР) ЭНЕРГОСИСТЕМЫ, содержащей у потребителя и на подстанции энергосистемы блоки АЧР, блоки контроля мощности, отличающееся тем, что, с целью повыщения селективности действия, в него дополнительно введены реле сравнения, две подвижные катущки,жестко скрепленные между собой и расположенные на продольном магните с полюсами на продольных гранях с примыкающим к ним магнитопроводом, два потенциометра, роликовые токосъемники которых жестко скреплены с одной катущкой, стабилизатор напряжения переменного тока, трансформатор с тремя вторичными обмотками, снабженными подвижными контактами, два потенциометра, причем подвижные контакты первой и второй вторичных обмоток трансформатора и потенциометра объединены общей ручкой регулировки режима работы, при этом к выходу блока контроля мощности подключена первая обмотка реле сравнения и через размыкающие контакты первой ступени блока АЧР системы - первая подвижная катушка, один вывод которой подключен к второй подвижной катущке, которая через те же контакты блока АЧР подключена к первому потенциометру, который через диодный мост подключен, к стабилизатору напряжения переменного тока, к которому также подключена первичная обмотка трансформатора, первая и вторая вторичные обмотки которого включены встречно друг другу и подключены к второму потенциометру, при этом одним выводом вторичные обмотки подключены к начальному выводу потенциометра, а их подвижные контакты, являющиеся вторыми выводами вторичных обмоток транс форматора, через разделительные диоды сое(Л динены между собой и подключены к подвижному контакту второго потенциометра, третья вторичная обмотка трансформатора включена встречно с второй вторичной обмоткой и своим подвижным контактом подключена к конечному выводу второго потенциометра, который подключен к первому выводу второй обмотки реле сравнения, второй вывод которой подключен к роликовому токосъемнику второго потенциометра, парал лельно второй обмотке реле сравнения вклюГчЭ чен конденсатор, размыкающие контакты реле сравнения предназначены для включения в цепь выхода второй ступени АЧР энерго системы. СП