Устройство для аварийной разгрузки узла энергосистемы Советский патент 1980 года по МПК H02J3/24 

Устройство относится к электроэнергетике и может найти применение в устройствах дополнительной разгрузки энергосистем при возникновении аварийных ситуаций с большим дефицитом реактивной мсяяности, приводящих к нарушению устойчивости узлов нагрузки.

Известны устройства разгрузки узла энергосиств 1. Недостатком указанных устройств является то,что им свойственна задержка на 2-4 с начала осуществления противоаварийных мероприятий, которая приводит к рез.кому увеличению объема разгрузки, что наносит ущерб потребителю.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для аварийной разгрузки узла энергоCHCT eNttJ, содержащее преобразователь тока, связанный с релейным элементом, реагирующим на увеличение тока нагрузки,второй релейный элемент и реле времени, причем выходные контакты релейных элементов включены последовательно с обмоткой реле времени, а также оно снабжено преобразователем активной мощности и релейным элементом, реагирующим на

уменьшение активной мощности, вход которого связан с выходом преобразователя активной мсяцности 2.

5 Существенным недостатком указанного, устройства является то, что устройство выявляет лишь факт нарушения устойчивости узла нагрузки в зоне закритических скольжений,не

10 определяя минимально йеобходимый объем разгрузки узла для обеспечения устойчивости узла нагрузки.

Объем разгрузки в зоне закритических скольжений существенно зависит от времени разгрузки и вэличины

15 постоянной механической инерции дэигателей. И только в начале переходного аварийного Т1рС)цесса величина отключаемой мощности нагрузки минимальна и не зависит от значения по20стоянной механической энергии двигателей .

Целью устройства является повышение надежности электроснабжения потребителей за счет уменьшения ава25рийно отключаемой мощности нагрузки.

Указанная цель достигается тем, что устройство для аварийной н разгрузки узла энергосистемы, содержащее преобразователь активной мощности, снабжено блоком возведения в квадрат критического напряжения нагрузки, блоком возведения в квадрат эквивалентной ЭДС системы, блоком суммирования напряжений, блоком деления, блоком суммирования сопротив ления внешней сети, выходным блоком суммирования, причем выходы блоков возведения в квадрат критического напряжения нагрузки и возведения в квадратэквивалентной ЭДС энергосис темы соединены с входами блока суммирования напряжений, выход которого подключен к первому входу блока деления, второй вход которого соединен с выходом блока суммирования сопротивления, а на входы выходного блока суммирования подключены вы ходы блока деления и преобразователя активной мощности. На фиг. 1 представлен график зав симости величины отключаемой нагруз ки (мощности) от времени разгрузки, на фиг. 2 - блок-схема предлагаемог устройства. Выход блока 1 возведения в квадр критического напряжения нагрузки и выход блока 2 возведения в квадрат эквивалентной ЭДС энергосистемы под ключены ко входам блока 3 суммирования напряжений, выход которого подключен к первому входу блока 4 деления, второй вход которого подключен к блоку 5 суммирования сопро тивления внешней сети, выходы блока деления и преобразователя б активной мощности нагрузки подключены к входам выходного блока 7. Устройство работает следующим об разом. В нормальных условиях работы, энергосистемы отрицательное или нулевое значение выхода выходного бло ка 7 суммирования блокирует выходное устройство, воздействующее на отключение нагрузки. В аварийной ситуации, характеризующейся, в частности, увеличением величины,реактивного сопротивления внешней сети Хсили уменьшением эквивалентной ЭДС энергосистемы Е, на выходе блока 4 деления происходит уменьшение величины предельно допустимой потребляемой мощности нагруз1(и Pfip и, если ее значение меньше мощности нагрузки Р, то на выходе, выходного блока 7 суммирования появляется сигнал, пропорциональный минимально необходимой отключаемой мощности нагруаки для обеспечения устойчивости. Выходное устройство производит разгрузку путем одновременного отключения потре бителей, суммарная мощность которых равна разности между предельной и текущей мощностью нагрузки. Таким образом, предлагаемое устройство имеет возможность отключать минимально необходимую мощность нагрузки, что значительно снижает объемы аварийного отключения потребителей и увеличивает надежность электроснабжения ответственных потребителей электроэнергии. Ниже приводится теоретическое обоснование достижения указанной цели. Как известно, узел асинхронной нагрузки с однородным составом потребителей (например, насосные подстанции нефтепроводов, газопроводов и т.п.) можно представить схемой замещения эквивалентного двигателя. Тогда значение максимальной мощнос- ти Рд эквивалентного двигателя опреяеляется соотношением: 4 Р. ) где Б,Хр - эквивалентные .Параметры сети ; реактивное сопротивление рассеяния двигателя. Величина сопротивления X находится из выражения ЦКР (2) 2Р где Р - активная мощность, потребляемая двигательной нагрузкой ; значение критического напряжения угла без учета внешнего сопротивления сети (X 0) Подставляя (2) в (1) получим: м- Граничным условием устойчивой работы является равенство потребляемой .И максимальной, активной мощности РР , из которого с учетом (3) находим предельно допустимую пoтpeбляe мую активную мощность нагрузки са. а Р„- -У Тогда.величина минимально необходнмой отключаемой мощности для обеспечения устойчивости оставшейся нагрузки определяется соотношениPOTK--P-VФормула изобретения Устройство для аварийной разгрузки узла энергосистема, содержащее преобразователь активной мощности, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности электроснабжения потребителей за счет уменьшения аварийно отключаемой мощности, в него введены блок возведения в квадрат критического напряжения нагрузки/ блок возведения в квадрат эквивалентной ЭДС энергосистемы, блок суммирования иащ яжений, блок деления, блок суьвчирования сопротивления вневшей сети, выходной блок суммирования, причем выходы блоков возведения в квадрат критического напряжения нагрузки и возведения в квадрат эквивалентной ЭДС соединены с входами блока сум1Фсрования .напряжений, выход которого подключен к первсшу входу блока деления, второй вход соединен с выходом блока cyt&mpomaHKa сопротивления, а на входщ олходного блока сум о1рования подключен выходы блока деления и преобразователя активной моцноств.

Источники информгишн, принятые во внимание при экспертизе

I. Авторское свидетельство СССР 489180 от 1973, кл.н 02 S 3/24.

2. Авторское свидетельство СССР 542292, кл. Я 02 J от 1974.

i.S

ОЛ

ife ffi