Устройство для предотвращения асинхронного режима электропередачи Советский патент 1988 года по МПК H02J3/24 

Ю Ю

&с

; Изобретение относится к nporvroo- ав|арийной автоматике энергосистем.

I Цель изобретения - повьшение се- ле кт1гвности.

На фиг.1 приведен.а блок-схема устройства} на фиг.2 - схема выходного блока} на фиг.З - характеристики срабат1)Шания,

; Устройство содержит блоки 1 и 2 мбделирования напряжения первой и в горой электрических систем, к вы- KOTOf ix подключены соответственно первый 3 и второй 4 блоки пре- оЬразования, к выходу блока 1 подключен также дополнительный блок 5 преобразования, а к выходу блока 2 - бшк 6 выделения одиополупериодного напряжения, блок 7 пуска и блокировки, измерительный орган 8 блока пус- Kia и блокировки, первый 9 и второй 1Ю блоки угла, подключенные к выходу б)локов преобразование через парал- JiejibHo встречно соединенные диоды, о бщий 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 напряйсения первой и Второй электрических систем, блоки 3 и 4 преобразования, кроме основ- НЬ1Х выходов 15, соединенных через диоды, имеют общий выход 16, а блок 3 преобразования - еще доиолнитель- мый 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 28- 30. Первый блок 9 угла 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 третьего реле.

На фнг.З обозначены: эквивалент

ная ЗДС первой электрической системы Е,, эквивалентная ЭДС второй электрической системы Ej, область сраба- тьшания первого блока угла , , область срабатывания второго блока угла f,j, угол пуска первого блока угла сро, при небольшом угле и блокировки при большом угле между векторами модели- руем1лх напряжений U, и.й, угол срабатывания первого блока угла Cf, , когда вектор моделируемого напряжения второй электрической системы перемещается против направления часовой стрелки (I действие), угол срабатывания второго блока угла ср когда вектор моделируемого напряжения второй электрической системы перемещается: против направления часовой стрелки (основное - II действие), угол

срабатывания второго блока угла tpj , когда вектор моделируемого напряжения второй электрической системь перемещается по направлению часовой стрелки, угол срабатывания первого

блока угла ср , когда вектор моделируемого напряжения второй элект рической системы перемещается по направлению часовой стрелки, (резервное - III действие).

Устройство (фиг.1) подключено к

Трансформаторам тока I и трансформаторам напряжения U межсистемной электропередачи. Блоками 1 и 2 моделирования моделируются расчетные напряжения первой и второй электрических систем

U( и + I Z

К(

и, и - I Z

кг

где Z,

сопротивление до расчетной точки в сторону первой электрической системы, сопротивление до расчетной точки в сторону второй электрической системы.

Блоками 3 и 4 преобразования переменные напряжения U, и U, преобразуются в пря1 1оугольные стабилизиро- ванные двухполярные напряжения. Изменение полярности происходит в моменты времени перехода синусоид мо- делируе ых напряжен1-гл через нулевые звачения.

Блоком 5 преобразования преобразуется только одна полуволна синусоиды напряжения U, в прямоугольный однополярный стабилизированный сиг- нал. Первый блок 9 угла включен в токовую цепь сравнения времени совпадения прямоугольного стабилизированного отрицательного напряжения, получаемого преобразованием отрица- тельной полуволны синусоиды напряжения и, на блоке 3 и прямоугольного стабилизированного положительного напряжения, получаемого преобразованием положительной полуволны синусоиды напряжения V на блоке 4. Наличие в этой цепи блока 7 пуска и блокировки обеспечивает уменьшенную область действия блока 9 по сравнению с об- ластью действия блока 10, т.е.у,1у При этом в сегда ср, (fо .

Второй блок 10 угла включен в токовую цепь сравнения времени совпадения прямоугольного стабилизированного положительного напряжения, получаемого преобразованием положительной полуволны синусоиды напряжения и, на блоке 3, и прямоугольного стабилизированного отрицательного напряжения, получаемого преобразова- нием отрицательной полуволны синусоиды напряжения U на блоке 4. Наличие шунтирующего диода между выходами 16 и 17 блока 3 преобразования исключает зависимость характеристики срабатьшания второго блока 10 угла от работы блока 7 и обеспечивает симметричную характеристику срабатъша- кия1ц 1 , На выходе блока 6 выделения однополупериодного напря- жения периодически появляется положительная полуволна синусоиды напряжения U4, 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 напряжения й(. Последовательное включение блоков 9 и 10 угла с параллельно- встречно 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 моделиро

ванных напряжений на блоках 1 и 2- Однако ток трехфазного к.з. может быть меньше

Ё,|

(Е,

где Z - сопротивление сети между эквивалентными ЭДС Е, и Ё„, а устройство допустимо блокировать только при токах

,Ы ( н- /Е2/ 1 ,

у

и поэтому углом Cff, устройство блокируется при небольших токах трехфазного к.з. (cfoS 20°).

Возможны следующие случаи действия устройства.

Первый случай. При увеличении активной мощности по межсистемной электропередаче в сторону первой электрической системы, пропорциональной углуср , когда Ср, Ср сро , периодически срабатьтает блок 7 пуска и блокировки с последующим самоудержанием в открытое состояние тиристора 19 в течение времени наличия положительной полуволны синусоиды напряжения U2. Ни на одном из выходов сигнал не появляется.

Второй случай. При возникновении аварийного наброса активной мощности rfo межсистемной электропередаче пропорционального углу qj , когда , , происходит срабатывание первого блока 9 угла, который через замыка ощий контакт 31, размыкающий контакт 29 третьего реле и размыкающий контакт 34 второго блока угла . запускает первое реле 20 в выходном блоке 18, которое через свой замыкающий контакт 24, включенный параллельно контакту 34, самоподхватывается на время срабатывания первого блока 9 угла. Срабатътанием реле 20 обеспечивается появление сигнала на первом выходе 23, КОТ01ЛШ производит отключение части генераторов во второй электрической системе и части потребителей, а также пуск гидрю- генераторов и форсировку их возбуждения в первой электрической .системе. После реализации указанных про- тивоаварийных воздействий устройство возвращается в исходное состояние .

Третий случай. При возникновении аварийного наброса активной мощности

по межсистемной электропередаче,про- 1|1орционального углу tf , когда ср д , 1Й:роме пуска реле 20 контактов 32 пер- ого блока угла, контактом 35 второ- to блока угла и контактом 25 первого реле пускается второе реле 21. Сра- батьшанием реле 21 обеспечивается появление сигнала на втором выходе 27, соторый выполняет деление межсистем- фой электропередачи в основной зоне наиболее оптимальном месте по ба- йансу активных мощностей в послеава- |)Ийном режиме. После деления межеис- емной электропередачи устанавлива- фтся режим, когда q.cp, .

: Четвертый случай. При возникнове- Йии аварийного нйброса активной мощ- йости в сторону второй электрической системы и отказа аналогичного устройства на другом конце межсистемной элект1Х) пере дачи следует нарушение устойчивости. При угле с{ (-tp.j) про- Исходит срабатывание второго блока 10 угла. Один его контакт 34 разры- рает цепь пуска первого реле 20. В Момент времени, когда/tf/ / , ;происходит срабатывание первого 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 36, подхватывается в течение времени сработавшего состояния первого блока угла, тем самым исключая возможность срабатывания первого реле 20 в момент возврата в исходное состояние второго блока 10 угла. Срабатыванием реле 22 обеспечивается появление сигнала на третьем выходе 28, ействующем на деление межсистемной электропередачи в резервной зоне. После разрыва межсистемной электропередачи устанавливается угол Cf-i ср, или if обеспечивается озврат в исходное состояние блоков 9 и 10.

Формула изобретения

1. Устройство для предотвращения асинхронного режю1а электропередачи, содержащее четырехплечий мост, два ротивоположных плеча которого пред- ставляют собой первый и второй блоки реобразования напряжений, к входам оторых подключены основные выходы

блоков моделирования напряжений первой и второй электрических систем, первое пассивное плечо состоит из

g первого и второго блоков угла и источника питания, а второе - из блока пуска и бло кировки с выходным тиристором, включенным через диод между дополнительным стабилизированным

0 выходом, по напряжению первого блока преобразования и общим выходом первого и второго блоков преобразования, шунтированньй встречно включенным диодом, причем дополнительный выход

5 блока моделирования напряжения первой электрической системы -через дополнительный блок преобразования подключен к входу блока пуска и блокировки, выходной блок, к входам ко0 -торого подключены выходы блоков угла, а к трем выходам - исполнительные органы, отличающееся тем, что, с целью повьппения селективности, оно дополнительно содержит

5 блок фиксации коротких замыканий, выходы которого подключены к блокам моделирования напряжений, первый и второй блоки угла с частично совмещенными характеристиками срабатыва0 ния и общим источником питания соединены последовательно, параллельно встречно блокам угла включены диоды, а во второе пассивное плечо параллельно тиристору включен блок выделес ния однополупериодного напряжения, подключенный к дополнительному выходу блока моделирования напряжения второй энергосистемы.

2, Устройство по п. 1, о т л и - чающееся тем, что выходной блок состоит из трех реле, обмотка первого из которых включена через за1 1ыкающий контакт первого блока уг- ла, размыкающий контакт третьего реле и размыкающий контакт второго блока угла, параллельно которому включен замыкающий контакт первого реле, обмотка второго реле включена через зa 5Ь кaющиe контакты первого и второго блоков угла и первого реле, а обмотка третьего реле включена через замыкающий контакт первого блока угла, размыкающий контакт первого реле и через параллельные замыкающие контакты третьего реле и второго блока угла, выходами блока являются замыкающие контакты первого, второго и TfffiTbero реле соответственно.

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 превьша- ет 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

Ж