Устройство для фиксации динамической перегрузки электропередачи Советский патент 1975 года по МПК H02J3/24 

щего реле включены в цепь питания промежуточного реле повторителя, а его размыкающие контакты включены в цепи тштания обмоток выходных промежуточных реле последовательно с контактами реагирующих реле.

На фиг. 1 дана диаграмма, характеризующая настройку двух ступеней органа фиксации перегрузки по мощности и скорости ее изменения; на фиг. 2 - диаграмма, характеризующая зону срабатывания органа при одном значении исходной передаваемой мощности; на фиг. 3, а - схема сети, 3, б - измерительные цепи устройства, 3, в - логическая часть устройства.

Характеристика срабатывания реагирующего реле имеет вид:

Р. + /СЯле

5 Я,

л ер

с.у1

df

rf/nep

скорость изменения активной 20

-.Г

мощности;

лер - величина активной мощности исходного режима; -fo.yi - мощность срабатывания реагирующего реле; /С - коэффициент, учитывающий угол

наклона характеристики. Эта характеристика в показана на фиг. 1. Характеристика срабатывания блокирующего реле имеет вид:

1 Р и .бл.,

где PC. бл. 1 - скорость изменения мощности, при которой срабатывает это реле. Эта характеристика д показана на фиг. 2.

Характеристика срабатывания дополнительного блокирующего реле имеет вид:

- пер .бЛ2

где PC. 6л. 2 - мощность срабатывания блокировки е показана на фиг. 2.

На фиг. 1 показаны зависимости максимальной скорости изменения активной мощности ПО электропередаче при возникновении небалансов мощности, граничных по устойчивости а и в п раз более граничных б от величины исходной мощности. По этим зависимостям для каждого исходного режима однозначно определяется величина небаланса мощности. Характеристики срабатывания предлагаемых реагирующих реле (в и г) на фиг. 1 выбираются так, чтобы было обеспечено срабатывание устройства при граничном по устойчивости небалансе (первая ступень) и при больщей величине небаланса (вторая ступень).

На фиг. 2 показан вид граничных фазных траекторий при определенной величине передаваемой мощности и неизменных постоянных инерции. Показана только часть кривых, расположенных в рабочей зоне. Характеристика т - это граничная фазная траектория

при синхронных качаниях относительно исходного режима. Характеристика п - фазная траектория при граничном по устойчивости небалансе мощности. Область, расположенная выще кривой т - это область неустойчивых режимов. Область, ограниченная кривой п и осью абсцисс - область устойчивых режимов. Область, заключенная между -кривыми тип, может быть или областью устойчивых режимов, если наброса не было, или областью неустойчивых режимов.

При возникновении небаланса мощности фазные траектории переходного процесса находятся целиком правее характеристики е, проходящей через точку, соответствующую исходной мощности. При коротких замыканиях, сбросах МОЩНОСТИ и т. п. процесс не может попасть в область, расположенную правее характеристики е, если до этого он не был в области, расположенной левее. Поэтому орган, блокирующий устройство на некоторое время после уменьщения мощности ниже исходной, предотвращает его излишнее срабатывание при качаниях.

Таким образом, зона срабатывания устройства при каждом определенном значении передаваемой мощности Piep ограничена характеристиками е, к и д на фиг. 2. Характеристика соответствует PC. у. i при данном Рпе

Измерительная часть устройства состоит из трех однофазных датчиков мощности 1--3, суммирующего операционного усилителя 4, подключенного к выходам датчиков мощности 1-3 инвертирующего усилителя 5 и инерционного звена на операционном усилителе 6, подключенных к выходу усилителя 4; реагирующих реле С двумя входами 7 и 8, дифференцирующий вход которых подключен к инвертору 5, а пропорциональный к усилителю 6; блокирующего реле 9, один вход которого подключен к усилителю 6, а другой к усилителю 4; блокирующего реле 10, дифференцирующий вход которого подключен к выходу инвертора 5. Логическая часть устройства состоит из промежуточных реле-повторителей 11 и 12, реле времени 13 и 14, выходных промежуточных реле 15 и 16; реле, ограничивающих длительность выходного сигнала 17 и 18 и резисторов 19 и 20. К датчикам мощности подводятся токи и напряжения, пропорциональные фазным токам и напряжениям линии электропередачи.

При возникновении аварийного дефицита мощности в приемной энергосистеме П, или избытка мощности в передающей системе I увеличивается активная мощность по электропередаче Рпер. Соответственно увеличивается напряжение на выходе однофазных датчиков активной мощности 1-3. Напряжение на выходе суммирующего усилителя 4, пропорциональное активной мощности всех трех фаз Рпер, также увеличивается. Операционный усилитель 6, работающий в режиме инерционного звена, сохраняет на выходе некоторое

время напряжение, пропорциональное величине мощности по электропередаче до вознккновения возмущения На выходе инвертора 5, также переключенного к выходу усилителя 4, напряжение пропорционально текущему значению величины активной мощности Ртг того знака, что и на выходе (инерционного звена 6). Таким образом, возрастающее напряжение с выхода инвертора 5 подается на дифференцирующий вход реагирующих реле 7 и 8, а постоянное во время переходного процесса напряжение с выхода инерционного звена б подается на пропорциональный вход. С помощью входных резисторов можно менять наклон характеристики срабатывания этих реле, как показано на фиг. 1 (линия в и г). Если сумма сигналов ПО двум входам превыщает заданную величину, реле срабатывает, замыкая свой контакт в цепях выходных реле 15 и 16. Последние срабатывают, если не работали реле блокировки 9 и 10, управляющие промежуточными реле-повторителями 11 и 12, которые своими закрытыми контактами при срабатывании размыкают цепь обмоток выходных реле.

Реле блокировки 9 при увеличении мощности не срабатывает, поскольку напряжение на выходе инвертора 5 увеличивается пропорционально изменению мощности, а напряжение на выходе ийерционного звена 6 увеличивается с постоянной времени, определяемой величиной емкости конденсатора и сопротивления резистора в обратной связи усилителя, и условия срабатывания не выполняются. Реле блокировки 10 также не срабатывают поскольку скорость изменения напряжения на выходе инвертора 5 при небалансах мощности, которая является входным сигналом для этого реле, недостаточна для его срабатывания.

Во время синхронных качаний после отключения короткого замыкания возможно срабатывание реагирующих реле 7 и 8, однако цри этом раньще срабатывает реле блокировки 9 и контактом реле-повторителя 11 разрывается цепь выходных реле 15 и 16. При включении одной из параллельных линий, при отключении коротких замыканий и т. п. также возможно срабатывание реагирующих реле 7 и 8, однако в этом случае раньще срабатывает реле блокировки 10, и контактом реле-повторителя 12 разрывается цепь обмоток выходных реле.

Для повыщения надежности блокировки реле-повторители 11 и 12 имеют цепь самоудерживания. Возврат их возможен лишь после выдержки времени реле 13 илп 14, которые запускаются контактами реле 11 и 12 соответственно и замыкают с выдержкой времени свои контакты в цепях, щунтирующих обмотки реле 11 и 12.

Выходные реле также имеют цепи самоудерл ивания, которые размыкаются спустя некоторое время контактами реле 17 и 18, в цепи катунлек которых включены открытые контакты выходных реле 15 и 16 соответственно.

Предмет изобретения

1.-Устройство для фиксации динамической перегрузки электропередачи, содержащее датчики мощности, подключенные к входу суммирующего усилителя, реагирующее и блокирующее реле с дифференцирующим и пропорциональным входами, контакты которых включены в цепь питания обмотки промежуточного выходного реле, отличающееся тем, что, с целью улучщения селективности устройства, оно снабжено инвертирующим усилителем и инерционным звеном, выполненным, например, на операционном усилителе, причем К выходу суммирующего усилителя подключены входы инвертирующего усилителя и инерционного звена, выход которого подключен к пропорциональному входу реагирующего реле, а выход инвертирующего усилителя к дифференцирующим входам реагирующего и блокирующего реле.

2.Устройство по п. 1, отличающееся тем, что, с целью повьпления точности, оно снабжено включенными параллельно реагирующему реле дополнительными реагирующими реле, замыкающие контакты которых включены последовательно с обмотками дополнительных промежуточных выходных реле и размыкающими контактами промежуточных реле-повторителей блокирующего реле, причем характеристики срабатывания всех реагирующих реле выбраны различными.

3.Устройство по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью предотвращения излищнего срабатывания устройства при синхронных качаниях, оно снабжено блокирующим реле с двумя пропорциональными входами, один из которых подключен к выходу суммирующего усилителя, а другой к выходу инерционного звена, причем замыкающие контакты дополнительного блокирующего реле включены в цепь питания промежуточного реле повторителя, а его размыкающие контакты включены в пепи питания обмоток выходных промежуточных реле последовательно с контактами реагирующих реле.

dt

ткс

Фиг 2

Н

(О Р

Фиг