Устройство для автоматического выявления перегрузки линий электропередачи при аварийных дефицитах мощности Советский патент 1977 года по МПК H02J3/24 

Цель взобретевнГя - повышение селектившхзти а надежности выявления разных уровней аварийных яефвпитов мощности в приемных объединениях Это достигается при использовании предложенного устройства для автоматического выявления перегрузки линии электропередачи при аварийных дефицитах мощности, содержащего датчик эквивалент ной фазы напряжения на приемном конце линии, выход которого соединен с первым входом датчика разности фаз Напряжений, датчик эквивалентной фазы напряжения на отправном конце линии, выход которого через линию передачи фазы соединен со вторым входом датчг.ка разности фаз на1 рягжений, комбинировавное реле угол -ско жёние, вход которого соединен с выходом датчика разности фаз напряжений и исполнительное реле на выходе. Новым в предложенном устройстве является то, что в. него введены реле максимального угла, ган уставки времени с блоком памяти и логические элементы Запрет, ИЛИ, И. i При этом вход реле максимального угла подключен к выходу датчика разности фаз выход комбинированного реле угол-скольжение соединен с разрошающим входом первого элемента Запрет, с первым входом элемента И и с, запрещающим входом второго элемента Запрет, к разрешающему входу KOTOpoio подключен выход рел максимального угла. Выход первого элемента Запрет включен на разрешающий вход третьего элемента Запрет, выход которого соединен со входом исполнительного органа, срабатывающего при большом аварийном дефиците мощности. Выход элемента И подключен к разрешающему входу четвертого элемента Запрет, выход которого соединен со входом исполнительного элемента, срабатывающего при малом аварийном дефиците мощности. Выход второго элемента Запрет подключен на вход органа уставки времени, выход которого непосредственно и через блок памя- ти соединен со входами элемента ИЛИ. Выходы последнего подключены к запрещающему входу первого элемента Запрет и ко второму входу элемента И . На фиг. 1 изображена блок-схема предложенного устройства; на фиг. 2 - характеристики реле .,aкcимaльнoгo угла и комбинировакного роле угол-скольжение с фазовыми траекторнями взаимный уголскольжение. Устройство для автоматического выявления перегрузки лпиий электропередачи |При аварг-гйпых дефицитах мощности со дер1жит датчик 1 экппвплеитной фазы напряжения на приемном линии, выход которого соединен с первым входом датчика 2 разности фаз напряжений; датчик3 эквивалентной фазы напряжения на отправном конце линии, выход которого через линию 4 передачи фазы соединен со вторым входом датчика 2 разности фаз напряжений; комбинированное реле 5 уголскольжение; реле 6 максимального угла; логические элементы 7 - 1О Запрет ; логические элементы 11 ИЛИ, 12 И ; орган 13 уставки времени; блок 14 памяти; исполнительный орган 15, срабатывающий при болылом аварийном дефиците мощности; исполнительнь/й элемент 16, срабатывающий при малом аварийном фиците мощности, и узел 17 блокировки. Входы комбинированного реле 5 уголскольжение и реле 6 максимального угла подключены к выходу датчика 2 разностифаз напряжений. Выход комбинированного реле 5 угол-скольжение соединен с размещающим входом элемента 8 Запрет, первым входом логического элемента 12 И и с запрещающим входом элемента 7 За- прет. Выход реле 6 максимального угла подключен к разрешающему входу элемента 7 Запрет. Выход элемента 8 Запрет подключен к разрешающему входу элемента 9 Запрет, выход которого соединен со входом Исполнительного органа 15, срабатывающего при болылом аварийном дефиците мощности. Выход элемента 7 Запрет через орган 13 уставки времени соединен непосредственно и через блок 14 памяти со входами элемента 11 ИЛИ. Выход последнего подключен к запрещающему входу элемента 8 Запрет и ко второму входу логического элемента 12 И. Выход логического элемента 12 И соединен с разрешающим входом элемента 1О Запрет , выход которого соединен со входом исполнительного элемента 16, срабатывающего при малом аварийном дефиците мощности. Выход узла 17 блокировки соединен с запрещающими входами элементов 9 и Ю Запрет. На фиг. 2 показана взаимность харак- еристик реле максимального угла {криая а), комбинированного .реле уголкольжение (кривая d) с фазовыми траекориями взаимный угол-скорость изменения гла (разность фаз-скольжение) при двух азличных аварийных дефицитах мощности (кривые в , г ). При небольшом уровне пасного апарийпого дефицита мощности (кривая г ) пересечение фазовой траекто

риа с кривой характеристики комбинированного реле угол- скольжение происходит при больших углах, чем уставка реле максимального угла, т«е. срабатывание комбинированного реле угол - скольжение проИсхоцит после срабатывания реле максимального угла через промежуток времени, больший заданного. При большом уровне аварийного дефицита (кривая в) пересечение фазовой траектории с кривой характеристики комбинирс анного реле происходит до срабатывания реле максимального угла или после, но через промежуток времени, меньший заданного.

Следовательно;по определению логической последовательности срабатывания реле максимального угла, комбинированного реле угол - скольжение и временному интервалу между их срабатыванием можно четко разделить два уровня опасных аварийных дефицитов мощности в приемных объединениях,

Работает устройство следующим образом

Эквивалентная фаза напряжения на приемном конце определяется датчиком 1 эквивалентной фазы и подается на один из входов датчика 2 разности фаз. Эквивалентная фаза напряжения на отправном конце определяется датчиком 3 фазы и через 1лчнию 4 передачи подается на второй вход датчкиа 2 разности фаз.

Реле 6 максимального угла устанавливается на срабатывание при угле, равном о - (см.фиг. 2).

Комбинированное реле 5 срабатывает при различных значениях взаимных углов, уменьшающихся с ростом аварийного де- фицита. (На фиг. 2 угол соответствует болыиому аварийному дефициту, а угол (2 --малому аварийному дефициту).

При боль1иом уровне аварийного дефицита мощности комбинированное реле 5 угол - скольжение срабатывает в точке пересечения кривых б, в (см. фиг. 2) и подает сигнал на запрещающий вход элемента 7 Запрет, через элементы 8,9 Запрет - на исполнительный орган 15, срабатывающий при большом аварийном дефиците, и на вход логического элемента И 12. При пересечении кривых а в ерабатывает реле 6 максимального угла, которое выдает сигнал на разрещающий вход элемента 7 Запрет. Поэтому при больших аварийных перегрузках орган 13 устаки времени или вообще не запускается, или обеспечивается его возврат ранние заданной на нем уставки.

Отсутствие сигнала на выходе органа 13 уставки времени и на выходе логического элемента 11 ИЛИ способствует прохождению сигнала от комбинированного реле 5 к исполнительному органу 15, срабатывающему при большом аварийном де- )иците. .

Отсутствие сигнала на выходе логического элемента 11 ИЛИ не позволяет проходить сигналу от комбинированного реле 5 через логический элемент 12 И к исполнительному элементу 16, срабатывающему при малом аварийном дефиците. При малом уровне аварийных,дефицитов орган 13 уставки времени, запускаемой от реле 6 максимального угла, подает сигнал на вход логического элемента 11 ИЛИ, который выдает сигнал на запрещающий вход элемента 8 Запрет, Этот же сигнал является разрещающим для логического элемента 12 И, благодаря чемусраё атывает исполнительный элемент 16.

Срабатывание органа 13 уставки времени фиксируется блоком 14 памяти, благодаря чему и после срабатывания комбинированного реле 5 и выдачи запрещающего сигнала на элемент 7 /Запрет (при этом исчезает сигнал на выходе органа 13 уставки времени) дальнейщее прохождение сигнала на вхйд исполнительного элемента 16 не прекращается.

Таким образом, величина промежутка времени, равная уставке на органе 13, по существу является границей переключения срабатывания исполнительных элемента 16 и органа 15.

Узел 17 блокировки совместно с элементами 9, 10 Запрет прекращает постуление сигналов на исполнительные органы 1 и элемент 16 во время коротких замыканий, а также при действии других устройст е1Втоматики.

Преимуществом предлагаемого устройства по сравнению с известными является выявление не только факта опасной перегрузки, но и определение двух различных опасных уровней аварийных дефицитов мощности и формирование двух различных выходных воздействий, благодаря чему существенно сокращается объем выполняемы мероприятий противоаварийной автоматики, в особенности при уменьшении аварийных дефицитов мощности, например сокращаетс объем отклкзчения нагрузок в дефицитной системе и объем ограничения мощности генераторов в избыточной системе.

Формула из обретения

Устройство ДЛ51 автоматического Bt mBпения перегрузки линий электропередачи при авар1шных дефицитах , содержащее датчик эквивалентной фазы напряПИЯ на приемном конце линии, выхоп которого соепинен с первым пхопом датчика разности фаз напряжений, пятчик эквивалентной фазы напряженил на отправном конпе линии, выхоп которого через ли нию передачи фазы соединен со Т торым входом датчика разности фаз напряжений, комбинированное реле угол - скольжение вход которого соединен с выходом да1чика разности фаз напряжений, и исполни- тельные реле на выходе, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и селективности выявления аварийных дефицитов мощности, оно снаб. жено реле максимального угла, органом уставки времени с блоком памяти, логическими элементами Запрет, ИЛИ и И, при этом вход реле максимального угла подключен к выходу датчика разности фаз выход комбинированного реле угол - скол жение соединен с разрешающим входом первого элемента Запрет, с первым Ьхо дом элемента И и с запрещающим входом второго элемента Запрет, к разрешающему входу которого подключен выход ре ле максимального угла, вых.-;1 порвото элемента Запрет включен на разрешающий вход третьего элемента Запрет, выход которого соединен со входом исполнительного органа, срабатывающего при большом аварийном дефиците мощности, выход элемента И подключен к разрешающему Входу четвертого элемента Запрет, выход которого соединен со входом исполнительного элемента, срабатывающего при малом аварийном дефиците мощности, а выход второго элемента Запрет подключен на вход органа уставки времени, выход которого непосредственно и через бпоу памяти соединен со входами элемента ИЛИ выходы последнего подключены к запрещающему входу первого элемента Запрет и ко второму входу элемента И. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1,Авторское свидетельство СССР № 196981, кл. Н 2 Н 3/26, 1965. 2.Иофьев Б. И. Автоматическое аварийное управление мощностью энергосистем, М.,.Энергия, 1974, с. 212,

I

Фиг. 1

ff, Sy62

Фиг.2