(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ АСИНХРОННОГО ХОДА
В ЭНЕРГОСИСТЕМЕ
1
Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к противоаварийной автоматике энергосистем.
Известно устройство для выявления асинхронного хода (АХ) в энергосистеме по факту изменения активной мощности при большом токе, содержащее блок проверки автоматики, состоящий из реле времени и промежуточного реле, управляемого проскальзывающим с выдержкой времени контактом реле времени; питание обоих реле осуществляется через размыкающий с выдержкой времени контакт реле времени. Проверка осуществляется путем периодической скачкообразной смены полярности напряжения, подводимого к обмотке реле направления активной мощности при больщом токе, совпадающим по фазе с напряжением одной из двух полярностей 1.
Отказ устройства для выявления АХ возникает из-за отказа его логической части и поэтому нужны оперативные проверки его работоспособности, кроме того переключения во вторичных цепях высоковольтных трансформаторов тока и напряжения требует особой внимательности, так как при
неправильных операциях эти трансформаторы повреждаются, обуславливая отказ питающихся от них же устройств релейной защиты, автоматики и измерительных устройств. Поэтому для оперативной проверки устройства для выявления АХ, при отсутствии простых и надежных технических рещений по переключениям в его измерительных цепях, целесообразно и достаточно выполнять проверку только логической части, связанной с коммутациями в цепях оперативного постоянного тока. Поэтому устройство целесообразно использовать лишь при плановых профилактических проверках, когда контролируемая линия электропередачи выводится из работы на профилактику и лишь для устройств, выявляющих АХ на указанном выше принципе.
Для противоаварийной автоматики энергосистем используется устройство для выявления АХ, состоящее из трех ступеней, причем I ступень выявляет АХ по скорости изменения сопротивления на зажимах реле Zp, путем сравнения разности времен срабатывания чувствительного и грубого реле сопротивления, II и III ступени - по изменению знака расчетной мощности S/ при малом Zp, т.е. по изменению знака Syj в зоне срабатывания реле сопротивления устройство не может быть использовано для проверки З-ступенчатого устройства для выявления АХ, поскольку скачкообразное изменение полярности вектора напряжения, подводимого к реле сопротивления, вызывает изменение вектора Zp на 180° и, следовательно, его выход за пределы характеристики срабатывания реле сопротивления, т.е. отказ устройства в целом. Известно также устройство, состоящее из двух фазорегуляторов iФPf, ФР/), первичные обмотки которых включены параллельно, одна из фаз вторичной обмотки ФР объединена с одной из фаз вторичной обмотки ФР;1, а к двум другим фазам вторичной обмотки ФР подключена обмотка напряжения реле мощности, трансформатора, первичная обмотка которого включена на разность двух других фаз вторичных обмоток ФР. и ФР., а ко вторичной обмотке подключено через регулируемый резистор R реле тока 1РТ, регулируемого резистора Rjj, включенного последовательно с токовыми обмотками реле мощности и реле тока 2РТ и ЗРТ на напряжение питания первичных обмоток фазорегуляторов, Проверка осуществляется путем ручного проворота с помощью ФР вектора напряжения, приложенного к обмотке напряжения реле мощности, относительно вектора тока, подводимого к токовой обмотке реле мощности 2. Недостатком устройства является невозможность проверки узла контроля периода АХ из-за медленного и неравномерного подкручивания ротора фазорегулятора и необходимости исключить из-за этого на время проверки контакт реле времени узла контроля периода АХ. Другим недостатком устройства является его громоздкость и необходимость вывода его из работы на длительный срок при проведении профилактических работ. Поэтому известное устройство может быть использовано для проверки I ступени и непригодно для проверки II и III ступеней З-ступенчатого устройства для выявления АХ. Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для выявления асинхронного хода в энергосистеме по факту изменения знака расчетной мощности при малом сопротивлении на зажимах реле, содержащее замыкающий контакт органа сопротивления счетчика циклов, включенный на вход блока пусковых цепей счетчика циклов через замыкающий и размыкающий контакты реле расчетной мощности, замыкающий контакт органа сопротивления электрического центра качаний, орган сопротивления первого цикла, включающий в себя последовательно и параллельно включенные размыкающий и замыкающий контакты грубого и замыкающий контакт чувствительного реле сопротивления 3. Недостатокустройства - сложность настройки и профилактической проверки взаимодействия элементов цепей постоянного тока, выполняемой (ориентировочно) один раз в два года (по нормам проверки аппаратуры релейной защиты). Сложность настройки и проверки этого устройства обусловлена необходимостью имитировать тем или иным образом АХ в энергосистеме с различным периодом, а также в такой, чтобы обусловить различные взаимные размещения зон срабатывания выявительного реле расчетной мощности и пусковых органов (органа сопротивления + счетчика циклов, органа сопротивления электрического центра качаний, органа сопротивления первого цикла). Отсутствие какой-либо методики, а также испытательного комплекса аппаратуры существенно усложняет эту процедуру. Кроме того,, предлагаемое устройство обладает повыщенной надежностью несрабатывания, т.е. оно, в силу сложности алгоритма выявления АХ, более склонно к отказу, чем к излищнему срабатыванию. Поэтому повыщение надежности действия устройства выявления АХ можно получить путем организации более частых профилактических проверок исправности его логической части, чему мещает достаточно больщая трудоемкость проведения этой операции. Целью изобретения является повыщение надежности устройства путем проверки взаимодействия элементов цепей постоянного тока. Для достижения поставленной цели устройство для выявления асинхронного хода в энергосистеме по факту изменения знака расчетной мощности при малом сопротивлении на зажимах реле сопротивления, содержащее подключенные между щинами источника оперативного постоянного тока блок пусковых цепей счетчика циклов, на вход которого включен замыкающий контакт органа сопротивления счетчика циклов через замыкающий и размыкающий контакты реле расчетной мощности, реле фиксации электрического центра качаний с замыкающим контактом органа сопротивления электрического центра качания, блок, фиксации асинхронного хода в первом цикле, к которому подключен орган сопротивления первого цикла с последовательно соединенными размыкающим контактом грубого и замыкающим контактом чувствительного реле сопротивления и подключенным к ним замыкающим контактом грубого реле сопротивления, дополнено блоком контроля лсправности, состоящим из двух промежуточных реле с регулируемой выдержкой времени на срабатывание и на возврат и переключающейся оперативно накладкой, причем одни выводы промежуточных реле подключены к одной щине источника оперативного тока а к другому выводу первого промежуточного реле подключен первый замыкающий контакт второго промежуточ.ного реле, к другому же выводу второго промежуточного реле подключен первый размыкающий контакт первого промежуточного реле, другие же выводы этих контактов соединены между собой и подключены к другой шине источника оперативного тока; первый замыкающий контакт первого промежуточного реле, первый размыкающий и второй замыкающий контакты второго промежуточного реле подключены параллельно замыкающему контакту органа сопротивления счетчика циклов и замыкающему и размыкающему контактам реле расчетной мощности соответственно, второй замыкающий контакт первого промежуточного реле подключен параллельно замыкающему контакту органа сопротивлеНИИ электрического центра качаний, кроме того, второй размыкающий контакт первого и третий замыкающий контакт второго промежуточного реле, соединенные между собой параллельно, одним концом подключены к размыкающему контакту грубого реле сопротивления органа сопротивления первого цикла и к последовательно соединенным второму размыкающему контакту второго и третьему замыкающему контакту первого промежуточных реле, а другим концом - к параллельно соединенным- третьему замыкающему контакту первого и к четвертому замыкающему контакту второго промежуточных реле, которые, в свою очередь, другим концом подключены к замыкающему контакту чувствительного реле сопротивления органа сопротивления первого цикла, а замыкающий контакт грубого реле сопротивления подключен к третьему замыкающему контакту первого промежуточного реле. На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство; на фиг. 2 - зоны срабатывания контактов выявительного и пусковых органов устройства - реле расчетной мощности, органа сопротивления счетчиков циклов, органа сопротивления электрического центра качаний и органа сопротивления первого цикла в плоскости углов 6 между эквивалентными ЭДС энергосистемы Е и Е на фиг. 3 - совмещенная временная диаграмма работы промежуточных реле блока контроля и зон срабатывания; на фиг. 4 - группы контактов промежуточных реле блока контроля, адэкватные в части временных зависимостей соответствующим контактам выявительного и пусковых органов устройства. Устройство содержит блок 1 контроля исправности, состоящий из двух промежуточных реле 2 И 3 с регулируемой выдержкой времени на срабатывание и на возврат и переключающейся оперативно накладкой 4, одни выводы промежуточных реле 2 и 3 подключены к одной шине источника 5 оперативного тока, к другому выводу первого промежуточного реле 2 подключен первый замыкающий контакт 6 второго промежуТОЧНОГО реле 3 и первый размыкающий коктакт 7 первого промежуточного реле 2, другие выводы контактов 6 и 7 Соединены между собой и через накладку 4 подключены к другой шине источника 5 оперативного тока. Первый замыкающий контакт 8 первого промежуточного реле 2, через накладку 4 подключен к замыкающему контакту 9 органа сопротивления счетчика циклов, подключенного на вход блока пусковых цепей счетчика 10 циклов через замыкающий 11 и размыкающий 12 контакты реле расчетной мощности. Параллельно контактам 11 и 12 через накладки 4 подключены первый размыкающий контакт 13 и второй замыкающий контакт 14 второго промежуточного реле 3, соединенные в свою очередь с контактом 8 между шинами источника 5 оперативного постоянного тока включено реле 16 фиксации электрического центра качаний с замыкающим контактом 16 органа сопротивления электрического центра качаний, параллельно которому через накладки 4 подключен второй замыкающий контакт первого промежуточного реле 17. Устройство содержит также блок 8 фиксации асинхронного хода в первом цикле, к которому подключен орган 19 сопротивления первого цикла с последовательно соединенными размыкающим контактом 20 грубого и замыкающим контактом 21 чувствительного реле сопротивления и подключенным к ним замыкающим контактом 22 грубого реле сопротивления, второй размыкающий контакт 23 первого и третий замыкающий контакт 24 второго промежуточного реле, соединенные между собой параллельно, через накладки 4 одним концом подключены к размыкающему контакту 20грубого реле сопротивления органа сопротивления первого цикла и к последовательно соединенным второму размыкающему контакту 25 второго и третьему замыкающему контакту 26 первого промежуточного реле 2, другим концом контакты 23 и 24 подключены к параллельно соединенным третьему замыкающему контакту 27 первого и к четвертому замыкающему контакту 28 второго промежуточного реле, которые в свою очередь другим концом подключены через накладку 4 к замыкающему контакту 21чувствительного реле сопротивления органа сопротивления первого цикла, а замыкающий контакт 22 грубого реле сопротивления подключен через накладку 4 к третьему замыкающему контакту 26 первого промежуточного реле. Устройство работает следующим образом. При проверке исправности устройства для выявления АХ в энергосистеме накладки 4 переключаются в положение, указанное пунктиром, а выход устройства переключается на сигнал. При этом из устройства выявления АХ исключаются контакты его выявительного и пусковых органов 9, 11, 12, 16 и 20-22, а вместо них вводятся контакты 8, 14, 13, 17 и 24, 23,28, 27, 25,26 промежуточных реле 2 и 3. .соответственно - (фиг. 4), на реле 3 через контакт 7 реле 2 подается оперативное напряжение (вместо накладок 4 могут быть применены перемычки съемные, ключи пакетные и т.п., а в цепях блоков 10, 15 и 18 вообще могут быть сняты, так как не влияют на эти блоки вне режима контроля исправности устройства.). Через время срабатывания реле 31, (имитация части периода АХ, в которой разомкнут контакт 21 чувствительного реле сопротивления, входящего в орган 19 сопротивления первого цикла) срабатывает реле 3 и своим контактом 6 замыкает цепь питания реле 2. Одновременно происходит замыкание контакта 14 и размыкание контакта 13, имитирующие изменение состояния реле расчетной мощности (изменение состояния контактов 11 и 12 соответственно, фиг. 3) и не вызывающие никакого действия ввиду несработанного состояния реле 2 (разомкнут контакт 8), замыкаются контакты 24 и 28, имитируя замыкание контакта 21 (фиг. 4), замыкается контакт 25, не вызывая никакого действия ввиду несработанного состояния реле 2 (разомкнут контакт 26). Через время срабатывания реле 2t (имитация части периода АХ, в которой замкнуты контакты 21 и 11, но еще не сработали 9, 19 и 22, фиг. 3) срабатывает реле 2 и своим контактом 7 разрывает цепь питания реле 3. Одновременно происходит замыкание контактов 8 и 17, имитирующее срабатывание 9 и 16 (фиг. 4), замыкание контактов 26 и 27, не вызывающее никакого действия (контакт 28 реле 3 сохраняет замкнутое состояние, а 25 - разомкнутое). Через время возврата реле 3t/j. (имитация части периода АХ, в которой сохраняется предыдущее состояние выявительного и пусковых органов устройства) происходит возврат реле 3, имитирующий изменение состояния реле расчетной мощности (размыкается контакт 11 и замыкается контакт 12, фиг. 3) в условиях сработанного состояния 9 (замыкается контакт 13 и размыкается кон такт 14), контактом 6 размыкается цепь питания реле 2, замыкание контакта 25 и раз мыкание контакта 24 имитирует срабатывание грубого реле сопротивления 22 (фиг. 4), размыкание контакта 28 не вызывает никакого действия (контакты 26 и 27 реле 2 сохраняет замкнутое состояние). Через время возврата реле 2t (имитация части периода АХ, завершающей цикл АХ, в которой сохраняется замкнутое состояние контактов 20 и 21, входящих в орган 19 первого цикла, а также контактов 9 и 16 контакт 12 остается замкнутым (фиг. 3), происходит возврат реле 2, имитирующий (фиг. 4) возврат 9, 16, 20 и 21 при сохранении состояния реле расчетной мощности (остается замкнутым контакт 12); контактом 7 замыкается цепь питания реле 3. Этим заверщается имитация первого цикла АХ. За первым циклом АХ имитируются его последующие циклы. Регулировка времени срабатывания и возврата реле 2 и 3 позволяет менять соотношение рассмотренных выше частей периода АХ. В предлагаемом изобретении оперативно осуществляется проверка взаимодействия элементов цепей постоянного тока устройства для выявления АХ в энергосистеме в условиях имитированного АХ с заданной длительностью периода и заданным соотношением зон срабатывания и возврата выявительного и пусковых органов устройства, что уменьшает вероятность неправильного функционирования устройства для выявления АХ в энергосистеме. Формула изобретения Устройство для выявления асинхронного хода р энергосистеме по факту изменения знака расчетной мощности при малом сопротивлении на зажимах реле сопротивления, содержащее подключенные между шинами источника оперативного постоянного тока блок пусковых цепей счетчика циклов, на вход которого включен замыкающий контакт органа сопротивления счетчика циклов через замыкающий и размыкающий контакты реле расчетной мощности, реле фиксации электрического центра качаний с замыкающим контактом органа сопротивления электрического центра качаний, блок фиксации асинхронного хода в первом цикле, к которому подключен орган сопротивления первого цикла с последовательно соединенными размыкающим контактом грубого и замыкающим контактом чувствительного реле сопротивления и подключенным к ним замыкающим контактом грубого реле сопротивления, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства путем проверки взаимодействия элементов цепей постоянного тока, устройство дополнено блоком контроля исправности, состоящим из двух промежуточных реле с регулируемой выдержкой времени на срабатывание и на возврат и переключающейся оперативно накладкой, причем одни выводы промежуточных реле подключены к одной шине источника оперативного тока, а к другому выводу первого промежуточного реле подключен первый замыкающий контакт второго промежуточного реле, к другому же выводу второго промежуточного реле подключен первый размыкающий контакт первого промежуточного реле, другие же выводы этих контактов соединены между собой и через накладку подключены к другой шине источника оперативного тока; первый замыкающий контакт первого промежуточного реле, первый размыкающий и второй замыкающий контакты второго промежуточного реле подключены параллельно замыкающему контакту органа сопротивления счетчика циклов и замыкающему и размыкающему контактам реле расчетной мощности соответственно, второй замыкающий контакт первого промежуточного реле подключен параллельно замыкающему контакту органа сопротивления электрического центра качаний, кроме того, второй размыкающий контакт первого и третий замыкающий контакт второго промежуточного реле, соединенные между собой параллельно, одним концом подключены к размыкающему контакту грубого реле сопротивления первого цикла и к последовательно соединенным второму размыкающему контакту второго и третьему замыкающему контакту первого промежуточных реле, а другим концомк параллельно соединенным третьему замыкающему контакту первого и четвертому замыкающему контакту второго промежуточных реле, которые, в свою очередь, другим концом подключены к замыкающему контакту чувствительного реле сопротивления органа сопротивления первого цикла, а замыкающий контакт грубого реле сопротивления подключен к третьему замыкающему контакту первого промежуточного реле.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
