1
Изобретение относится к электротехнике, а именно к автоматике энергосистем, и может быть использовано, например, в устройствах автоматического повторного включения (АПВ) линий электропередачи.
Известны устройства для объединения двух частей энергосистемы с контролем синхронизма при трехфаэном АПВ линий с двухсторонним питанием, выполненные на электромеханических реле 1 и t21 .
Недостатком этих устройств является малый диапазон контролируемых скольжений, вследствие чего АПВ запрещается в тех случаях, когда оно допустимо по условиям устойчивости системы.
Кроме того, при неравенстве действующих значений напряжений разделившихся частей, эти устройства имеют большую погрешность в выборе момента подачи команды на повторное включение выключателя особенно при больших скольжениях (3-5%).
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для объединения двух частей энергосистемы с контролем синхронизма, содержащее датчики на-.
пряхсений объединяемых частей, энергосистемы, к которым подсоединены реле сдвига фаз, причем выход первого из них через первый элемент времени с задержкой на срабатывание подключен к первому входу логического элемента ИЛИ, а выход второго к первому входу первого логического элемента И непосредственно, и через
to первый логический элемент НЕ- к первому входу второго логического элемента И, второй элемент времени с задержкой на срабатывание, третий логический элемент И, к первому
15 входу которого подключен блок формирования сигнала на включение выключателя , третий элемент времени с задержкой на срабатывание и выходной элемент ГзЗ
20
Недостатком известного устройства является малый диапазон контролируемых скольжений. Граница диапазона углов срабатывания сЛ зависит от полного времени включения t ,
скольжения S и предельно допустимого угла между соединяемыми частями системы
180-S
rf /Von
ftnv
30 ,
Полное время включения определятся главным образом временем вклюения выключателей, которое для соременных выключателей 220-750 кВ оставляет 0,2-0,3 с, значение бычно не превышает 90°.
С учетом этого, например, при 2,5% получаем
с 180° 2,5 0,2 90°- 9СР 0.
Следовательно, при скольжениях 7/2,5% известное устройство по ринципу действия правильно функионировать не может, в то время как по условиям устойчивости в ряде лучаев допускается объединение частей энергосистемы при .
Цель изобретения - расширение дипазона контролируемых скольжений.
Указанная цель достигается тем, что в устройство для контроля синхронизма при объединении двух частей энергосистекы, содержащем датчики напряжения объединяемых частей энергосистемы, к которым подсоединены два реле сдвига фаз, причем выход первого из них через первый элемент времени с задержкой на срабатывание подключен к первому входу логического элемента ИЛИ, а выход второ го к первому входу первого логического элемента И непосредственно, и через первый логический элемент НЕ - к первому входу второго логического элемента и, второй элемент времени с задержкой на срабатывание, третий логический элемент И, к первому входу которого подключен блок формирования сигнала на включение выключателя, третий элемент времени с задержкой на срабатывание и выходной элемент, дополнительно введены третье реле сдвига фаз, подсоединенное к упомянутым датчикам напряжений, второй логический элемент НЕ,.элемент двоичной памяти с входом на срабатывание и входом на отпадание, ограничитель импульсов и расширитель импульсов, причем выход третьего, реле сдвига фаз непосредственно подключен ко второму входу второго логического элемента И, выход которого через второй элемент времени с задержкой на срабатывание подключен к входу на срабатывание элемента двоичной памяти, а через второй логический элемент НЕ - к входу на отпадание элемента двоичной памяти, выход которого соединен со вторым входом первого логического элемента И, подключенного своим выходом через ограничитель импульсов ко вторс 1у входу логического элемента ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу третьего логического элемента И, а выход последнего через включенные последовательно третий элемент времени с задержкой на срабатывание
и расширитель импульсов подключен к выходному элементу.
На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 эпюры, поясняющие его работу.
Устройство содержит датчики напряжений соединяемых частей энергосистемы 1 и 2, первое, второе и третье реле 3-5 сдвига фаз соответственно, срабатывающие, когда сдвиг фаз между контролируемыми напряжениями становится меньше заданного, первый эле,мент б времени с задержкой на срабатывание , первый и второй логические элементы НЕ 7 и 8 соответственно, первый и второй логические элементы И 9 и 10 соответственно, ограничител 11 импульсов, формирующий короткий импульс по переднему фронту входного сигнала, второй элемент 12 времени с задержкой на срабатывание, логический элемент ИЛИ 13, элемент 14 двоичной памяти с входом на срабатывание и входом на отпёщание, блок 15 формировани,я сигнала на включение выключателя, третий логический элемент И 16, т-ретий элемент 17 времени с задержкой -на срабатывание, расширитель импульсов 18, обеспечивающий срабатывание выходного элемента 19 в течение времени, достаточного для надежного включения выключателя.
Напряжение каждой из двух объединяемых частей энергосистемы Ll и Un подается на реле 3-5 сдвига фаз.
Элементы 13 и 6 обеспечивают подачу разрешакядего сигнала на элемент 16 при малых и нулевых значения скольжения. Реле сдвига фаз 3 срабатывает в диапазоне углов скольжения -« , 0,3 . Если время нахождения реле 3 в сработанном состоянии превышает время задержки t, сигнал проходит на выход элемента времени б и через элементы 13 и 16 (при наличии сигнала от блока 15}, 17, и 18 вызывает срабатывание выходного элемента 19.
При наличии скольжения (S jf 0) реле 4 и 5 срабатывают при углах сдвига между и U cfl- к п, соответственно, причем с Промежуток времени .ut между последовательными срабатываниями реле 4 и 5 обратно пропорционален скольжению
/Ч-сГ
&.t 180- S
Импульс длительностью At формируется на выходе элемента 10.
Временем задержки t,j на элементе 12 задается установка по предельно допустимому скольжению
t . . ,
1805доп
Если длительность импульса на выходе элемента 10 At t/ (следовательно S ) , сигнал логической 1 проходит на выход элемента времени 12 и вызывает срабатывание эле мента двоичной памяти 14. В ВТОМ случае в момент срабатывания реле 4 на выходе элемента И 9 появляется сигнал 1, который ограничивается на ограничителе 11 по времени до t и поступает через элемент ИЛИ 13 на второй вход элемента И 16. При наличии на первом входе элемента 16 сигнала от блока 15 формирования им пульс проходит на элемент 17 времени , имеющий задержку на срабатывание t, причем t , t. Далее импульс проходит на расширитель импул сов 18, где увеличивается по дли.тельности и обеспечивает срабатывание выходного элемента 19 в течение заданного времени. Если it tj (S Здоп) , сигнал 1 на выход 12 не проходит, на выходе 14 сохраняется сигнал О, который через элементы 9, 11 и 13 поступает на второй вход элемента 16, блокируя прохождение сигнала на включение выключателя от лока 15. Элемент двоичной памяти- обеспечи вает запоминание сигнала 1 если S 5дог-. Сброс памяти производится при отпадании реле 5. Применение эл ivieHTa 14 двоичной памяти совместно с элементом И 9 позволяет обеспечит подачу команды на включение выключа теля на нисходящей ветви кривой напряжения биений. Ограничение длительности импульса на 11 служит для стабилизации угла опережения команды на включение выключателя вблизи зна (, что необходимо в тех случаях, когда срабатывание формироваTeJtp 15, койтролирующего выполнение других условий, необходимых для вклю чения выключателя (например, давления воздуха, наличия напряжения и др.) , поступает позднее срабатывания элемента И 9 в диапазоне угла в. (f I . Элемент времени 17 предназначен .для поглощения импульсных помех, длительность которых обычно не превышает 0,5-1 мс. В связи с этим значение 1д выбирается порядка 1-1,5 мс, а значение t - порядка 2-3 мс. . Изобретение может быть использова но в устройствах АПВ линий, трансфор маторов с несколькими обмотками на стороне высокого напряжения и секцио нирующих выключателей, например, в автоматике опережающего деления сети Устройство позволяет расширить диапазон контролируемых скольжений до 5%, Полагая 90°, .(с 90 и Ьвк.л 0,2 с, получаем, что-, подавая разрешающий сигнал в момент, соответствующий . при S Ч 5%, удается обеспечить включение выключателя в допустимом диапазоне углов вкА ° + 30 5 0,2 90. Применение устройства обеспечит повышение быстродействия АПВ, так как сигнал на включение выключателя подается в самом начале диапа:юна допустимых углом включения. Экономическая эффективность предлагаемого технического решения заключается в том, что повшиение быстродействия АПВ снижает потери электроэнергии, связанные с разрывом между частями энергосистемы, а расширение диапазона контролируемых скольжений позволяет повысить эффективность АПВ и надежность электроснабжения потребителей. Формула изобретения Устройство для объединения двух частей энергосистемы с контролем синхронизма, содержащее датчики напряжений объединяемых часте й энергосистемы, к которым подсоединены реле сдвига фаз, причем выход первого из них через первый элемент времени с задержкой на срабатывание подключен к первому входу логического элемента ИЛИ, а выход второго - к первому входу первого логического элемента И непосредственно,и через первый логический элемент -НЕ - к первому, входу второго логического элемента И, второй элемент времени с задержкой на срабатывание, третий логический элемент И, к первому входу которого подключен блок формировайия сигнала на включение выключателя, третий элемент времени с задержкой на срабатывание и выходной элемент, отличающееся тем, что, с целью расширения диапазона контролируемых скольжений, дополнительно введены третье реле сдвига фаз, подсоединенное к упомянутым датчикам напряжений, второй логический элемент НЕ, элемент двоичноП памяти с входом на срабатывание и входом на отпадание, ограничитель импульсов и расширитель импульсов, причем выход третьего реле сдвига фаз непосредственно подключен ко второму входу второго логического эле лента И, выход которого через второй элемент времени с задержкой на срабатывание подключен ко входу на срабатывание элемента двоичной памяти, а через второй логический элемент НЕ - ко входу на отпаданме эле мента ,цйоичной памяти, выход которого соединен со вторым входом первого логического элемента И, подключенного своим выходом через ограничитель импульсов ко второму входу логического элемента ИЛИ, выход когорого подключен ко второму входу третьего логичрского элемента И, а выход последнего через включенные последовательно третий элемент времени с задержкой на срабатывание и расширитель импульсов подключен к выходному элементу.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Богород A.M. и Назаров Ю,Г. Лвтоматическоо повторное включение
в энергосистемах. М., Энергия, 1969, с. 30-42.
2.Справочник по релейной защите. Под ред. Берковича М.А. М., ГЭИ,
с, 485-488.
3.Фокин Г.Г. Орган контроля синхронизма для устройств АПВ линий электропередачи. - Электрические станции, 1979, 2, с. 54-58.
