Устройство для выявления угла расхождения эквивалентных э.д.с. частей энергосистемы Советский патент 1980 года по МПК H02J3/24 

- г--- - ;-: ...-,.„.-...-.7 лом связи и приемником с детектором и ограничителей ш; плитуды гтрйнймаёмог сигнала , причем вход высокочастотного передатчика подключен к выходу второй фазосдвигающей схемы, а выход приемника - к фазочувствительного органа. На чертеже изображена блрк-схема предложенного устройства и приведеньг следующие обозначения: 1 и 2 - трансфо маторы тока, через которые устройство подключено к линиям Шёк1рдпё|рёдата различньтх направлений; прй мпол нЬст трансфорйаторов тока приняты одинаковы ми по отнрщению к эквивалентным ЭДС Ej и Ед ; 3 и 4 - трансформаторы напряжё1№я , через которые формировате устройства подключены к дазлйЧЕйдм наП р;яжени5ясй энергосистемы Uj н Од; EI Е-ц. эквивалентнйе ЭДС р1азличных частей энергосистемы;. vlj токи П1эямой последовательности частей 1 и энергосистемы, протекающие через трансформаторы 1 и 2; А узел частей X -Я . Ж энергосистем Устройство для,выявления угла расхождения эквивалентных ЭДС частей энергосистемы содержит фильтры 5 и 6 токов прямой последовательности, подключенные через трансформаторы 1 и 2 к лийияы электропередачи различных направлений, фильтры 7 и 8 напрягяк нйя прямой пОследйватёШтностй .подключёнHKie через трансформаторы 3 и 4 на напря(Сёнйя энергосистемы в местах устадовки формирователей 9 и 10, в которых из токов (;)j и Зц) и напрЖешй (О..и Ojj) прямой последовательности формируются вспомогательные ЭДС. соответственно и|:+гусгД,ии,1-2устА- °Р мирователи снабжены регуляторами 11 и 12 уставок и2усто. Р по сопротивлениям. На выходе формирователей включены фаэосдвига Ю1Вд1е схемы 13 и 14 с датчиками 15 и 16 сдвига фаз. Выход фазосдвигающей схемы 14 вклкхчен на манипулятор высокочастотног передатчика 17, выход котер61б чёрез высокочастотный канал 18 связи подr-i fS /--.- v-V---- -----...,--..,.,.-..ключей К входу высокочастотного прием ника 19, ймеюп1его в своем составе и . огрЙШчИтель амп штуды. Зцходы детектора высокочастотного, приемника и фазосдвигающей схемы 13 подключены к входу фазочувствительного opiraHia 2О, имеющего р егулятор Si днапазона граничных углов срабатывайия. С фазочувст1витеяьного органа выходной 6 сигнал подаетря к исполнительному органу автоматики, пронэволящему необходимые операции в энергосистеме. Для пояснения работы устройства представляют схемы замещения прямой последовательности частей Д и 1Г энергосистемы в ввде четьфехполюсников, считая, что внутри этих частей устойчивость между генерирующими источника-мк не Нарушается. Если входными зажимами являются места приложения эквивалентных ЭДС частей энергосистемы, | и Ejj а выхойныйи - места подключения формирователей 9 и 10 вспомогательных эДС устройства, то в форме I А U эти эквивалентные ЭДС можно представить E,-SVVx( . V4 K-Vit-(, -д-.тг тг / . .. - где А, В , А параметрь соответствующих четырехполюсников в фор-ме Н А Н ; -напряжения прямой , последовательности в местах установки форМ11рЬвателей 9 и 10 соответственноОтнощение этих эквивалентных ЭДС -: Vr Да Откуда взаимный угол между эквивалентными ЭДС Cf . ,С, . п я ТГ 1 vcT - vCTi ycT «-gА -а A Получим .. .-, Для фазочзшбтвительного органа 2О, выполненного по схеме сравнения времени совпадения с заданным, условие работы устройства имеет вид ч- сг VCT. . с лг-с лг. -сЛ, cf. . % И S , -граничные взаимные лы срабатывания устройства; бустдИбуст - уставки по углу, определяемые неодно родностью продольны и поперечных сопротивлений соответ ственно частей i и энергосистемы; угол, определяемый нечной скоростью ра пространения высоко частотных сигналов по каналу 18 связи, а также запаздыванием в селективнЪЬс элементах приемника и передатчика . Vci viZycT - уставки реле по со противлению, определяемьге выходными сопротивлениями четырехполюсников частей J и 31 энергосистемы соответст- , венно. Для простоты Коэффициенты трансфор машш трансформаторов тока и напряжения опущены; они могут быть разтшчными в частях X и IS энергосистемы. Работает устройство следующим образом. фазные токи линий электропередачи , направлений эквивалентных ЭДС , и § частей энергосистемы через трансформа торы тока 1 и 2 подаются на фильтры 5 и 6 токов прямой последовательности На фильтры 7 и 8 напряжений от трансф маторов 3 и 4 подаются фазные напряж ния в местах установки формирователей 9 и 10 вспомогательных ЭДС на электропередаче. На выходах фильтров 5, 6 и 7, 8 получают токи и напряжения прямой последовательности соответственнд Зх , 3 и Uj , U jf , из которых в формироватепе 9 получают вспомогатель+ УСТ .тЗ в форную ЭДС и р миров ателе 1О -. Ujj+Z-ycT iiУставки по сопротивлениям УСТ и tyuT регулируются в формирователях с помощью регуляторов 11 и 12 таким образом, чтобы они были пропорциональны эквивалентным сопротивлениям прямой последовательности частей и J и S энергосистемы с учетом нагрузок, В фазосдвйгающей схеме 14 с помощью датчика 16 производится сдвиг пр фазе вспомогательной ЭДС U-j угол, равный 8уст определяемый не, т - Т однородностью продольных и поперечных сопротивлений части I энергосистемы. Величина S вычисляется по схеме замещения прямой последовательности части i. энергосистемы по выражению (5)бу(;..-агрА,и регулируется с помощью датчика 16. С выхода фазосдвйгающей схемы 14 сигнал, совпадающий по фазе с эквивалентной ЭДС подается на манипулятор передатчика 17, который осуществляет фазово-импульсную модуляцию высокочастотного сигнала, генерируемого передатчиком. Использование фазовоимпульсной модуляции обеспечивает больший КПД высокочастотного передатчика (коэффициент модуляции равен единице), упрощение конструкции модулятора (манипулятора), больщую помехоустойчивость и надежность при сохранении информации о фазе, чем использование телеизмерения фазы. В качестве манипулятора может быть использован , например, триггер 11 ь1идта, создающий на выход§. прямоугольные импульсы положительной или отрицательной полярности при подведении к его входу синусоидальногосигнала. Полученные на выходе манипу лятора прямоугольные импульсы управГляют генерацией высокочастотного передатчика. Триггер Шмидта обеспечивает стабильность манипуляции при изменении амплитуды синусоидального сигнала, полученного на выходе фазосдвйгающей схемы 14. Высокочастотный манипулированный сигнал через канал 18 связи подается на приемник 19, в котором производит- : ся детектирование высокочастотного сргнала с ограничением амплитуды. На i нагрузочном сопротасвлении детектора получаются напряжение конечной величины при наличии на входе приёмника высокочастотного сигнала и напряжение. 773 равное нулю, при отсутствии входного высокочастотного сигнала, т.е. последовательность импульсов прямоугольной формы с ограниченной амплитудой. $|азосдвигающая схема 13 осуществляет cfjBHr вспомогательной ЭДС U j + +ZVCT угол, определяемый неоднород ностью продольных и поперечных сопротив лений в части Ц энергосистемы уст -ar типом фазочувствительного органа 0 и граничными углами срабатывания и Ьц устройства. Для фазочувстШтёйьНогд орг на, вьшолненного по схем сравнения вре меш совпадения с заданным, этот угол Фазосдвигающая схема .13 осуществляет также угловой сдвиг 8е , определяемый конечной скоростью распространения высокочастотных сигналов по каналу 18 связи и запаздывани.ем , в селективных элементах передатчика 17 и приемника 19, вследствие чего сигналы от формирователя 9 запаздываю во времени (и, соответственно по фазе) по отношению к сигналам, полученным от форМ1гр(эватёля 10. Так как высокочастотный сигнал, посылаемый передатчиком 17 от части 1 энергосистемы, может, быть использован не только в части Л энергосистемы, но и в проме- ; жуточных точках электропередачи, на- : пример для выявления угла (у.„ между , экви валентной ЭДС Е -j и эквивалентной ЭДС Е JJ , то углойой сдвиг еГ учитывающий расстояние до передатчика, необходимо производить лишь на приемно конце, т.е. там, где установлен фазочувствительный орган 20. Таким образом, фазосдвигающая схема 13 осуществ ляет сдвиг всПогйогательной ДС. и л + 2ус ,на угол (, + - (je который регулируется датчиком 15 сдвига фазы. Притшпиал но схема 13 может Также осуи ествлятъ фазовый сдвиг, определяемый неоднородностью продольных и. поперечных сопротивлений в части i, энергосистемы ( tf ус-гд ) , что несколько упростит конструкцию устройства (не потребуется фазосдвигающей схемы. 14 с датчзпсом 1 сЯвига фаз. Однако формирователи 9 и 10 вспомогательных ЭДС могут находиться на больших расстояниях друг от друга (сотни иногда тысячй километров) , в адш1нйст1зати6яЬм я опера-йш6ном управления различных энергосистем. Эксплуатация устройства улучшается и облегчается, если угол i Учитывающий неоднородности продольных и поперечных сопротивлений в частиТэнергосистемы, устанавливается в этой части с помощью датчика 16 сдвига фаз . Последовательность прямоугольных импульсов напряже шя от детектора приемйика 19 и напряжение с фазосдвигающей схемы 13 подаются на фазочувствитель,ный орган 20, Сигнал на его выходе появляется, если угол сГ ; между эквивалентными ЭДС Ei и ETI но величине больше заданного граничного угла срабатьшания . меньше .« . Диапазон граничных углов срабатывания ( ffi{i ) может быть отрегулирован регулятором 21. Из уравнений (б) и (7) следует, что точность работы устройства, т.е. точность выявления угла ( , зависит рт соответствия уставок по сопротивлениям уст1; У а углам cfycTi ,уст схеме замещения прямой последовательности только частей X и Г энергосистемы и не зависит от схемы электропередачи между частями Т я Ж. , наличия между ними промежуточных нагрузок и других энергосистем, например части Ш , энергосистемы, которая может потерять устойчивость по отношению к части 5 или Л . Это позволяет применить устройство в кольцевой схеме сети.. Точность выявления угла &. не нарушается и при трехфазном коротком замыкании на электропередаче, связывающей части энергосистемы. Таким образом, предложенное устройство позволяет выявлять нарушение устойчивости в сложной многомашинной энергосистеме, когда имеет место нарушение устойчивости нескольких частей, позволяет быстро и селективно выявлять многочастотный асинхронный ход. Форм.ула изобретения Устрдйс гво для выявле1шя угла расхочодения эквивалентных ЭДС частей энергосистемы по авт. св. № 439878, отличающееся тем, что, с яелью повышения точности выявления много1фатногр нарушения устойчивости по различньш направлениям, оно снабжего-второй фазосдвнгающей схемой с датчиком сдвига фаз, вход который под