Устройство для автоматического определения числа и номеров генераторов, подлежащих отключению при аварийных ситуациях Советский патент 1977 года по МПК H02J3/24 

Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к области иротивоаварийной автоматики многоагрегатных электростанций, работающих через линии электропередачи на приемные энергосистемы.

Известны устройства для определения числа и номеров отключаемых генераторов ири противоаварийном управлении в энергосистеме, содержащее несколько шин, каждая из которых соответствует разгрузке станции на определенную величину мощности АРог. К этим шинам подключены цепи отключения соответствующего числа генераторов, в предположении их равно.мерной загрузки. Подключение цепей отключеиия генераторов к указанны.м пшнам осуществляется с иомощью релейного вычислительного устройства. Необходимая очередность отключения генераторов устанавливается вручную персоналом электростанции. Цепи отключения проходят через блок фиксации сечения деления станции, позволяющего варьировать отключаемыми агрегатами (1). Недостатком этого устройства является необходимость выполнения ручной операции по изменению очередности отключепия генераторов.

Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство для автоматического определения числа и номеров отключаемых генераторов, содержащее

олок распознавания аварийиых ситуаций, подключенный к блоку управления и блоку фиксации сечения деления станции, блоки выбора генераторов, соединенных с блок-контактами генераторных выключателей, блоком управления и блоком контроля (2). Это устройство осуществляет автоматический выбор генераторов для заполнения ступеней разгрузки. Для учета изменения состояния генераторов (запрет отключения, вывод в ремонт) вводится автоматический перенабор генераторов для заполнения ступеней разгрузки. Перенабор осуществляется при изменении состояния по следующему правилу: ироизводится съем всех генераторов со ступеней разгрузки, а затем последовательно заполняются ступени разгрузки, начиная с первой.

Недостатком этого устройства является появление при его действии интервала времени, в течение которого осуществляется перенабор. Этот интервал является опасным с точки зрения возможного нарушения устойчивости электропередачи, так как при возникновении аварийной ситуации в течение указанного интервала времени устройство не способно функционировать нормально.

На электростанциях, где изменение состояния генераторов происходит часто, вероятность неправильной работы подобных устройств увеличивается. Например, на гидроаккумулирующей электростанции происходит частиый переход агрегатов из генераторного режима в двигательный.

Кроме того, на ряде стаиций генераторы могут отключаться лншь парами иосредством блочных выключателей. Существующее устройство автоматического выбора генераторов не учитывает этой особенности схем иервичных соединений станций, в результате чего возможны излишние отключения генераторов.

Для повыииения надежности и точиости оиределения числа и номеров генераторов, иодлежащих отключению ирн аварийной ситуации, предлагаемое устройство содержит генератор тактовых имнульсов, блок задания схемы станции и блок мощности геиераторов, причем блоки выбора генераторов соединены своими входами с выходами блока задания схемы станции н генератора тактовых импульсов, вход которого соединен с выходом блока управления, а блок мощности генераторов свонм входом соединен с блоком распознавания аварийной ситуации н с генераторными датчиками мощности и выходом - с блоком нравления.

На чертеже ноказана блок-схема описываемого устройства, содержащего блок 1 распознавания аварийных ситуаций (противоаварийная автоматика); блок управления 2; блок 3 выбора генераторов (но числу, генераторов); блок контроля 4; генератор 5 тактовых импульсов; блок 6 задания схемы первичных соедииений станцнн; блок 7 фиксации сечения деления станции; блок 8 мощности генераторов; генераторы 9; генераторные и блочные выключатели 10; высоковольтные трансформаторы и распределительное устройство 11; высоковольтную линию электронередачи 12; измерительные органы блока 13 распознавания аварийных ситуаций (трансформаторы напряжения, трансформаторы тока и т. д.); генераторные датчики мощности 14.

Выбор генераторов для онеративного отключения осуществляется, исходя из следующих принципов;

персонал задает желаемую очередность отключения генераторов, так как каждый генератор может быть установлен на любую очередь отключения;

фактическая очередность выбора генераторов определяется информацией, вводимой от автооператора, блок-контактов, выключателей или датчиков мощности. Эта информация, вводимая автоматически, может изменять заданную очередность отключения генераторов.

Набор генераторов производится таким образом, чтобы при любом срабатывании противоаварийной автоматики оставались включенными не менее, чем Я генераторов, где Я - уставка, задаваемая персоналом.

Нри иаличии в первичной схеме станции генераторов единичных и блочных заданная очередность отключения генераторов может нарушаться для более точного выполнения входного сигнала.

При делении станции на две несиихронно работающие части осундествляется противоаварийное управление каждой из разделившихся частей, иричем очередность отключения генераторов в каждой из разделив иихся частей станции устаиавливается автоматически из иервоначального задания.

Сигнал от противоаварийной автоматикн может означать требование на отключение

либо определенного числа генераторов, либо определенной мощности; в последнем случае автоматически оиределяются число и номера отключаемых генераторов.

Устройство работает следующим образо.ч.

Нерсонал станции выбирает очередность отключения генераторов, причем количество очередей отключения равно количеству генераторов и, следовательно, генератор может быть установлен на любую из очередей отключений.

Пусть в некоторый момент изменилось состояние одного из агрегатов. Нод изменением .понимается перевод генераторов в режим синхронного компенсатора или двигательный режим, отключение генератора не по команде устройства, запрещение отключения генератора; включенне генератора.

Блок контроля 4, получающий информацию о «состоянии всех генераторов при изменеНИИ «состояния г-го генератора выдает сигнал на г-ый блок 3 выбора генераторов и автоматически сдвигает очередность отключення, выводя f-ый генератор из очереди (случай «а), либо устанавливая его на соответствующую очередь (случай «б).

При срабатывании блока 1 распознавания аварийных ситуаций, оценивающего ио инфор.мации, поступающей от измерительных органов 13, состояние высоковольтной части

схемы 12, выходные сигналы блока 1 на отключение требуемого при данной аварийной ситуации числа генераторов поступают непосредственно на блок управления 2.

Выходной сигнал блока 2 запускает генератор 5 тактовых импульсов, выход которого подается на входы всех блоков выбора генераторов 3, для последовательного формирования команд на отключение генераторов от 1-го до г-ого. Когда количество импульсов на выходе

генератора 5 станет равным номеру очереди отключения f-го генератора, ири выполнении условий, разреи1ающих отключение генератора, срабатывает i-ый блок выбора генераторов 3 и выдает сигнал Л ,- на соответствующий

генераторный выключатель 10. Сигналы с выходов блоков 3 поступают одновременно и на блок управления 2. В момент выполнения усkловия /VoTK.a- S отключение прекра

щается.

Если сигнал от блока 1 распознавания аварийных ситуаций пропорционален мощности PfitK.i, которую необходимо отключить, этот сигнал поступает на блок 8 мощностей генераторов, на другие входы которого поступают сигналы Рд. от генераторных датчиков мощности 14. При отключении генераторов обрап

разность РОТКЛ - , где Рд,-

1 1

мощность t-Toro генератора, п - число отключившихся генераторов.

В этом случае происходит автоматическое определение числа и номеров отключаемых генераторов одновременно.

При выполнении условия отключение генераторов прекращается.

В процессе отключения генераторов выходные сигналы блоков 3 выбора генераторов ноступают в блок управления 2, который непрерывно вычисляет разность между общи.м числом генераторов и числом отключенных генераторов. Как только эта разность становится равной Я блок управления 2 запрещает дальнейщее отключение генераторов. Блок 6 задания первичной схемы соединений станции воздействует на блоки 3 выбора генераторов, задавая каждому блоку свой коэффициент, который зависит от того, сколько генераторов отключаются при срабатывании 1-го выключателя. В режиме отключения «но мощности эти коэффициенты учитывают суммарную мощность генераторов, отключаемых одним выключателем, а в режиме отключения «по числу - общее число генераторов, отключаемое одним выключателем. Сигналы, поступающие от блоков 3 в блок 2, формируются с учетом указанных коэффициентов.

Для точного выполнения сигнала от блока 1 распознавания аварийной ситуации, в случае наличия на станции единичных и блочных генераторов, блок управления 2 имеет следующпй алгоритм действия.

В процессе отключения генераторов ироиз; водится запоминание единичного генератора, имеющего наименьшую очередь отключения :реди единичных генераторов. Отключение та-;ого генератора производится в том случае.

когда для окончательного выполнения сигнала сгг блока 1 необходимо отключить один генератор. При делении станции на две несинхронно работающие часта блок 7 фиксации сечения деления станции по команде от блока 1 распознавания аварийных ситуаций воздействует на блоки 3 выбора генераторов, распределяя их на «левые и «правые относительно сечения деления станции, и на блок

управления 2, который начинает осуществлять раздельное управление соответственно «левыми и «правыми блоками выбора генераторов.

Формула изобретения

Устройство для автоматического определения числа и номеров генераторов, иодлел ащих отключению при аварийных ситуациях, содержащее блок распознавания аварийных

ситуаций, подключенный к блоку управления и блоку фиксации сечения деления станцин, блоки выбора генераторов, соеднненных с блок-контактами генераторных выключателей, блоком управления и блоком контроля, отл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышення надежности и точности, оно снабжено генератором тактовых имнульсов, блоком задания схемы станции и блоком мощности генераторов, причем указаннь е блоки выбора генераторов соединены своими входами с выходами блока задания схемы станции и генератора тактовых имиульсов, вход которого соединен с выходом блока управления, а блок мощности генераторов своим входом соединен с блоком расиознавания аварийных ситуаций и с генераториыми датчиками мощиости и выходом - с блоко.м управления.

Источники информацни, ирииятые во внимание при экспертизе:

1. «Противоаварийиая автоматика ЛЭП 500

KB Сибирн. Рабочий проект. Институт «Энергосетьнроект, инв. Л 5144-15-Т2, ТЗ, 1969.

2. Авторское свидетельство N° 378916, М.

Кл.2 Н 02 3/24, 1971 (прототип).

/J ;2