(54) ПУСКОВОЙ ОРГАН ДЛЯ АВТСЖАТИЧЕСКОГО ВВОДА РЕЗЕРВНОГО ПИТАНИЯ ПОТРЕБИТЕЛЕЙ
1
Изобретение относится к противоаварийной автоматике энергосистем и, в частности, может быть применен на подстанциях потребителей с двигательной нагрузкой и резервированием источников питания.
Известны устройства для пусковог органа автоматического ввода резерва, содержащие органы контроля рабочего и резервного напряжений и исполнительные органы, например реле с замедлением на срабатывание }. Эти устройства просты по схеме, однако имеют значительное замедление срабатывания на подстанциях с двигательной нагрузкой, когда при потере питания от рабочего источник
вращающиеся по инерции двигатели. длительно генерируют снижааощееся по величине напряжение.
Наиболее близким решением технической задачи является пусковой орган для автоматического ввода резервного питания, содержащий блок контроля угла расхождения векторов напряжений, срабатывающий при перетоке активной мощности от шин потребителя к источнику, схему совпадения и исполнительные блоки 2.
Данный пусковой орган усложнен в связи с наличием в блоке контроля нескольких фазочувствительных блоков и датчиков тока, особенно в схемах с двухсторонним действием автоматики ввода резерва, он допускает отказ на питающей ли«ии, когда активная мощность в линию не передается и расходуется на собственную нагрузку
0 подстанции, а также при наличии на питающей линии других потребителей с более мощной двигательной нагрузкой, подпитывающей при совместном выбеге двигатели контролируемой
5 подстанции. Указанные недостатки определяются применением блока контроля направления активной мощности.
Целью настоящего изобретения
0 является упрощение и повышение .надежности.
Поставленная цель достигается тем, что пусковой орган для автоматического ввода резервного питания
5 потребителей с двигательной нагрузкой, содержащий блок контроля угла расхождения векторов напрйжений, входы которого предназначены для подключения на напряжения двух
источников питания, и исполнительные блоки, дополнен двумя блоками с заданной длительностью выходного сигнала, а блок контроля расхождения векторов снабжен элементом одновременной фиксации порядка следования фаз, причем выход каждого блока с заданной длительностью Ьыходного сигнала соединен с запрещающим входом другого блока с заданной длительностью выходного сирнала и соответствующим блоком, а разрииающие входы блоков с заданной длительностью выходного сигнала соединены с выходами блока контроля угла расхождения векторов напряжений.
Также тем, чтов пусковом органе блок контроля угла расхождения векторов с элементом одновременной фиксации порядка следования фаз содержит два реле контроля синхронизма, предназначенных для подключения на напряжения двух источников питания, причем замыкающие контакты одного реле контроля синхронизма и размыкающие контакты другого реле соединены последовательно и подключены к разрещаницим входам блоков с заданной длительностью выходного сигнала.
Также тем, что блок контроля угл расхождения векторов с элементом одновременной фиксации порядка следования фаз содержит два тиристора, причем управляющая цепь ке1ждого тиристора предназначена для включения на напряжение одного из источников, силовая цепь каждого тиристора предназначена для подключения на взятое в противофазе напряжение дру гого источника питания.
На фиг.1 представлена структурная блок-схема пускового органа; на фиг. 2 пока-зан пример выполнения блока контроля угла расхождения векторов с элементом одновременной фиксации порядка следования фаз , выполненный на двух реле контроля синхронизма; на фиг.З - пример выполнения блока контроля угла расхождения векторов с элементом одновременной фиксации порядка следования фаз, выполненный на тиристорах.
Потребитель с двигательной нагрукой имеет две секции, питающиеся раздельно от двух источников через вводные выключатели 1 и 2. Секции соединены выключателем 3. Входы блока контроля угла расхождения векторов напряжений 4 снабженй элемент одновременной фиксации порядка следования фаз 5 и подключены к трансФорматорам напряжения 6 и 7 первой второй секций, а выходы соединены с разрешгиошими входами блоков с заданной длительностью выходного сигнал 8 и 9, причем выход каждого блока с заданной длительностью выходного сигнала соединен с запрещающим
входом другого блока с заданной длительностью выходного сигнала и с исполнительными блоками 10 и 11.
При потере питания первой секции электродвигатели выбегают, разность фаз напряжений А и В секций достигает заданной в пределах 0-180 величины и имеет соответствующий знак Блок 4 подает питание на блок 8, который действует на отключение ввода 1 и одновременно запрещает срабатывание блока 9. При дальнейшем выбеге двигателей порядок следования фаз напряжений изменяется. Устройство находится в таком состоянии до окончания выбега двигателей (исчезновения напряжения на первой секции) или переключения на резервный источник, после чего возвращается в исходное состояние.
При потере питания суммарная ЭДС выбегающих двигателей непрерывно изменяется по фазе относительно резервного напряжения, причем в начальный момент выбега в пределах разности фаз 0-180 отстает от напржения резервного источника; далее порядок чередования фаз напряжений периодически изменяется. Примененны блок контроля определяет потерю питания по величине разности фаз и обесточенную секцию по знаку разности фаз (отставание по фазе), образует сигнал на соответствующем выходе и включает один блок с заданной длительностью выходного импульса, обеспечивающей надежную работу исполнительного органа и переключение коммутационных аппара тов. Сигнал с выхода включенного временного элемента на запрет включения другого элемента необходим, поскольку включающий сигнал появляется поочередно на каждом из выходов блока контроля до окончания выбега или переключения на резервный источник.
На фиг.2 приведен пример выполнения блока контроля угла расхождения векторов. Он содержит реле контроля синхронизма 12 типа РН-55/160, обмотка 100 В которого включена на напряжение первой секции шин, а обмотка 60 В включена на напряжение второй секции, и реле контроля синхронизма 13, обмотка 100 В которого включена на напряжение второй секции шин, а обмотка 60 В включена на напряжение первой секции. Выходные реле 14 и 15 величины следующим образом: реле 14 - .через замыкающие контакты реле 12,размыкающие кон- . такты реле 13 и размыкающие контакты реле 15; реле 15 - через замыкающие контакты реле 13, разг влкающи контакты реле 12 и размыкающие контакты реле 14. В качестве реле 14 и 15 использованы промежуточные рел с замедлением на отпадание. Реле 14 действует на отключение ввода перво
секции, реле 15 действует на отключение ввода второй секции. На реле 12 и 13 выставлена уставка 40 (0,68 радиан). Начальный сдвиг фаз между контролируемыми напряжениями составляет 30 (0,52 радиан), причем на реле 12 вектор напряжения первой сеции опережает вектор напряжения второй секции, а на реле 13 наоборот. В нормальном режиме напряжения обеи секций синхронны,уставка реле больш начального сдвига фаз, реле 12,13 и 14 находятся в несработанном состоянии .
При погашении первой секции и выбеге на ней двигателей вектора напряжений этой секции вращаются с меньшей угловой скоростью и отстают от векторов напряжений здоровой секции. Тогда при увеличении угла между векторами сравниваемых напряжений на 10 (0,17 радиан) срабатывает реле 12, при увеличении указанного угла на 70 (1,19 радиан) сработает реле 13, то есть при данных начальном сдвиге фаз и уставках реле 13 сработает позже реле 12 на 60 (1,04 радиан), реле 12 возбудит реле 14 и разомкнет свой контакт в цепи питания реле 15. Реле 14 даст импульс на отключение ввода первой секции и одновременно заблокирует включение выходного реле 15, поэтому, хотя при расхождении векторов на угол 290° (5,04 радиан) наступает момент, когда при сработавшем реле 13 отпадает реле 12, реле 15 при этом не вклюг чается. Реле 12 подает питание на реле 14 несколько раз, количество срабатываний его определяется числом биений напряжения,- благодаря этому устройство находится в сработавшем состоянии все время выбега двигателей и возвращается в исходное состояние при полном исчезновении напряжения на погашенной секции (реле 12 и 13 притянуты), либо при восстановлении питания обеих секций (реле 12 и 13 в отпавшем положении) Действие устройства при погашении второй секции аналогично. Для повышения надежности в устройство может быть введен орган блокировки при неисправности цепей напряжения, например типа КРБ-13 с действием при однофазных замыканиях на землю. Вместо промежуточных реле с замедлением на отпадание могут использоваться двухпозиционные реле.
Если включить последовательно с обмоткой 60 в реле контроля синхронизма конденсатор 5,0 мкф и дополнительное сопротивление 500 Ом и подать на реле одноименные линейные напряжения резервируемых секций, между напряжениями на обмотках реле образуется угол около 30 (0,52 радиан). Работаустройства происходит аналогично описанной выше, но надежность повышается, поскольку на величину и фазу линейного напряжения не влияют однофазные замыкания в высоковольтной сети, а при неисправности одного линейного напряжения оба реле контроля синхронизма срабо- 5 тают одновременно и своими размыкающими контактами заблокируют действие устройства.
На фиг.З приведен пример выполнед ния блока контроля угла расхождения векторов с элементом одновременной фиксации порядка следования фаз, выполненный на тиристорах.
Пусковой орган содержит тиристоры 16,17. Силовая цепь тиристора 16 через реле с замедлением на отпадание 18 и защитный диод 19 включена на напряжение первой секции, а цепь управления через защитный диод 20 и разделительный трансформатор 21
0 включена на напряжение второй секции. Силовая цепь тиристора 17 через реле с замедлением на отпадание 22 и защитный диод 23 включена на напряжение второй секции, а цепь управления через защитный диод 24 и разделительный трансформатор 25 включена на напряжение первой секции. Резервируемые напряжения взяты в противофазе, первичные и вторичные обмотки
0 разделительных трансформаторов включены синфазно. Замыкающий контакт реле 18-1 соединен с блоком отключения ввода второй секции 26, размыкающий контакт реле 18-2 введен в
5 цепь управления тиристора 17.Замыкающий контакт реле 22-1 соединен с блоком отключения ввода первой секции 27, размыкающий контакт реле 22-2 введен в цепь управления тирисд тора 16 (цепь блокировки). В нормальном режиме поступающие в силовые и управляющие цепи тиристоров положительные полуволны не совпадают во времени, тиристоры выключены.
При исчезновении питания первой
5 секции подключенные к ней электродвигатели выбегают, генерируя напряжение с уменьшающейся частотой, вследствие чего на тиристоры 16, 17 начинают поступать совпадающие во
времени положительные полуволны напряжения. Пусть включение тиристора происходит при примерно равных в процентном отношении от номинального значения напряжениях силовой
5 и управляющей цепи. После включения силовое напряжение тиристора. 17 возрастает, несмотря на уменьшение напряжения управления, что вызывает срабатывание его исполнительного органа 22, а силовое
напряжение тиристора 16 уменьшается до его выключения, несмотря на возрастание управляющего напряжения, при этом исполнительный орган 18
5 не срабатывает. В процессе дальнейшего торможения двигателей первой секции создаются условия для сраба тывания исполнительного органа 18, однако, поскольку в управляющей цепи тиристора 16 разомкнут контак реле 22-2, этого не происходит. Замыканием контакта 22-1 возбуждае ся блок отключения ввода первой се ции 27, производится переключение потребителя на резервный источник. При исчезновении одного напряжения ложное действие устройства автоматически исключается по принципу работы тиристоров. По окончании выбега двигателей на секции или после успешного переключения на резервный источник устройство возвращается в исходное состояние. Для правильной работы устройства необходимо выполнение следующих условий напряжение включения тиристора больше напряжения его удер жания во включенном состоянии при данном сопротивлении нагрузки, но меньше напряжения срабатывания исполнительного органа. Как правило, эти условия легко обеспечивают ся. Цепи блокировки могут быть выполнены многими способами. При сравнительной простоте пусковой орган обладает значительно большим быстродействием в сравнении с существующими пусковыми орга нами автоматического ввода резерва с элементами контроля резервируемых напряжений и позволяет опрег делить потерю рабочего питания без снижения величины напряжения на секции, при изменении разности фаз напряжений на угол меньший л радиан. Устройство может быть выполнено на релейно-контакторных, полу проводниковых или магнитных логических элементах и не требует для своего изготовления значительных затрат. Формула изобретения 1. Пусковой орган для автоматического ввода резервного питания п требителей с двигательной нагрузко содержащий блок контроля угла расхождения векторов напряжений, вход которого предназЕ 5ачены для подключ ния на напряжения двух источников 8 питания, и исполнительные блоки, отличающийс я тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, в него дополнительно введены два блока с заданной длительностью выходного сигнала, а блок контроля расхождения векторов снабжен элементом одновременной фиксации порядка следования фаз, причем выход каждого блока с заданной длительностью выходного сигнала соединен с запрещающим входом другого блока с заданой длительностью выходного сигнала и соответствующим исполнительным блоком, а разрв11аю|цие входы блоков с заданной длительностью выходного сигнала соединены с выходами блока контроля угла расхождения векторов напряжений. 2. Пусковой орган по п.1. отличающийся тем,что блок контроля угла расхождения векторов с элементом одновременной фиксации порядка следования фаз содержит два реле контроля синхронизма, предназначенных для подключения на напряжения двух источников питания,причем замыкающие контакты одного реле контроля синхронизма и размыкающие контакты другого реле соединены последовательно и подключены к разрешающим входам блоков с заданной длительностью выходного сигнала. 3. Пусковой орган по пЛ, о т личающийс я тем, что блок контроля угла расхождения векторов с элементом одновременной фиксации порядка следования-фаз содержит два тиристора, причем управлякядая цепь каждого тиристора предназначена для включения на напряжение (эдного из источников, силовая цепь каждого тиристора предназначена для подключения на взятое в противофазе напряжение другого источника питания. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Левченко М.То, Хомяков М.Н. Автоматическое включение резерваМ., Энергия, 1971, стр.11. 2. Авторское свидетельство СССР №493858, кл. Н 02 D 9/06. 1973.
л I ев
iPut. 1
л let
Фиг. I
