Устройство для выявления асинхронного хода в энергосистеме на первом цикле Советский патент 1981 года по МПК H02J3/24 

Изобретение относится к противоаваряйной автоматике энергосистем. Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является устройство для выявления асинхронного хода (АХ) в энергосистеме на первом цикле, содержащее чувствительное и грубое реле сопротивления, реле времени, замыкающий с вьвдержкой времени контакт которого и замыкающий контакт чувствительного реле сопротивления включены на вход реле времени, выявитель перехода взаимного тла между эквивалентными ЭДС энергосистемы через критическое значение по срабатыванию или возврату рел мощности при срабатывании чувствительного реле сопрютивления 1J. Известно также устройство для выявления АХ на первом цикле, которое является первой ступенью основного устройства автоматического прекращения АХ (АПАХ), используемого в электросистемах СССР 2. Устройство весьма критично к величине скольжения АХ из-за малой длины дуги годографа сопротивления на зажимах реле, скорость прохождения которой контролируется 1 ступень а также из-за недостаточной чувствительности реле сопротивления. Устройство АПАХ работоспособно при величинах скольжения, не превышающих некоторого значения, называемого осольжением отказа и зависящего от нескольких факторов. Поэтому в некоторых случаях, когда действительное скольжение оказывается выще скольжения отказа, устройства АПАХ могут отказьшать, что ведет к затяжке ликвидации АХ и другим последствиям. Цель изобретения - расншрение фиксируемой области значений скольжения АХ, исключение отрицательного влияния разнотипности элементов выявителя перехода на его динамические характеристики, а также повыщение селективности выявления АХ путем отстройки от внещнего АХ. Поставленная цель достигается тем, что замыкающий контакт выявителя включен в цепь замыкающего с йьщержкой времени контакта реле времени, а размыкающий контакт - в цепь замыкающего контакта чувствительного реле сопротивления. в качестве выявителя перехода использован выявитель, включающий в себя пусковой орган ш базе реле сопротивления, второе реле сопротивления, область срабатывания которого охватывает часть области срабатывания первого реле, так что часть характеристики срабатывания второго реле, находящаяся внутри области срабатывания первого реле, является геометрическим местом концов векторов сопротивления на зажимах реле сопротивления в разных режимах работы энергосистемы при угле между эквивалентными ЭДС, близком к 180 , два повторителя пускового органа и исполнительный орган, причем замыкающий контакт пускового органа включен через параллельно включенные замыкающий контакт второго реле сопротивления и замыкающий контакт одного повторителя на его (повторителя) вход, и через параллельно включенные размыкающий контакт второго реле сопротивления и замыкающий контакт другого повторителя - на его (повторителя) вход. Устройство дополнено реле сопротивлеьшя, замыкающий контакт которого включен между выходом замыкающего с выдержкой времени контакта реле времени и выходными цепями устройства. В качестве чувствительного- реле использовано реле с четырехугольной характеристикой. На фиг. I дана принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - диаграмма, поясняющая его работу. Устройство характеризуется зоной срабатывания 1 чувствительного реле сопротивления и характеристикой срабатывания 2 выявителя 3 перехода, при этом переход через характеристи ку 2 из одной полуплоскости в другую (или обратно, независимо от направления перехода) вызывает срабатывание выявителя 3. Обе характеристики даны в осях реактивного (X) и активного (R) сопротивлений. При зтом характеристика выявителя является геометрическим местом концов векторов сопротивления на зажимах реле в разных режимах работы энергоi системы при угле между эквивалентными ЭДС близком к 180°. Выявитель 3 перехода включает в себя замы кающий контакт 4- пускового органа, его повт рители 5 и 6, замыкающие контакты 7 и 8 повторителей 5 и 6 соответственно и исполнительный орган 9.Параллельно контактам 7 и 8 включены замыкающий 10 и размыкающий 11 контакты второго реле сопротивления. Устройство включает в себя также замыкающий контакт 12 чувствительного реле сопротивления с характеристикой 1, включенный одним концом последовательно с размыкающим контактом 13 выявителя 3 и соединенный вторым концом со входом реле 14 времени (ка4тущкой), и замыкающий контакт 15 выявителя 3, соединенный с замыкающим с вьщержкой времени контактом 16 реле 14 времени. Контакт 16 своим вторым концом соединен с диодом 17, включенным своим выходом на вход катущки реле 14 времени и с замыкающим контактом 18 дополнительного реле сопротивления, выполняющего функцию органа сопротивления электрического центра качений (ОСэцк.), второй конец которого соединен с выходными цепями устройства. Сопротивление на зажимах реле сопротивления в цикле АХ (годограф сопротивления Zp) характеризуется кривой 19. Устройство работает следующим образом. При АХ увеличивается угол между эквивалентными ЭДС энергосистемы и, соответственно, изменяется сопротивление на зажимах чувствительного реле сопротивления. Срабатьгеание чувствительного реле сопротивления (замыкание контакта 12) приводит к запуску реле 14 времени. Дальнейщее увеличение взаимного угла до критической величины (180°) обуславливает независимо от направления изменения годографа сопротивления 19 срабатывание выявителя 3 перехода взаимного угла через критическое значение (замыкание контакта 15 и размыкание контакта 13). Если последний срабатывает до срабатывания реле 14 времени, то оно возвращается в состояние несрабатывания. Если же выявитель 3 срабатывает после срабатывания реле 14 времени (замыкание его контакта 16), то последнее самоудерживается через диод 17. При этом имеется в виду, что реле 14 времени не успевает вернуться и разомкнуть свой замыкающий контакт-16 за время размыкания контакта 13 и размыкания контакта 15. При реализации устройства на электромеханических реле может возникнуть опасность возврата реле времени за время изменения состояния контактов 13 и 15. Для обеспечения надежной работы устройства в этом случае можно заменить контакт 13 замыкающим контактом реле-повторителя выявителя 3. Если электрический центр качания оказывается в зоне срабатывания ОС эцк. то последний срабатывает и замыкает свой контакт 18. Наличие замкнутых контактов 15, 16 и 18 обуславливает появление выходного сигнала устройства. Предлагаемое устройство, обеспечивает существенное увеличение скольжения отказа первой ступени основного устройства АПАХ и, как следствие, успеш-тое управление ликвидацией системных аварий, сопровождающихся нарушением устойчивости энергосистем. Это, в свою очередь, уменьшает аварийные перерывы электроснабжения потребителей. в соответствии с предварительными расчетами величина скольжения отказа для первой ступени устройства АПАХ увеличивается в 2,5-3,6 раза, что практически исключает откаЗБ1 устройств АПАХ из-за высокого скольжения Причиной повышения скольжения отказа является увеличение дуги годографа сопротивления на зажимах реле, скорость прохождения которой контролируется первой ступенью. При использовании КРС- 2 скорость изменения Zp определяется дугой годографа Zp, заключенной между граниченнЫми линиями круговых (или эллиптических) характеристик срабатывания грубого и чувствительного реле сопротивления, имеющих совпадающие линии максимальных моментов. Возможности широкой регулировки -характеристик срабатывания реле сопротивления позволяют видоизменить метод контроля скорости измерения Zp за счет совмещения характеристик срабатывания выявителя и чувствительного реле таким образом, чтобы первая проходила через точки годографов Zp , соответствующие углу 5 между эквивалентными ЭДС, бли кому к 180°, а две боковые стороны характеристики чувствительного реле находились по обе стороны от указанной характеристики примерно на одинаковом расстоянии. Фиксация начала АХ осуществляется по факту срабатывания чувствительного реле, а сам факт наступления АХ определяется по факту перехода годографа сопротивления через характеристику срабатывания 2 выявителя 3 на одной части области срабатывания чувствительного реле в другую ее часть (знак скольжения опре деляется с помощью элементов выявителя 3, как в известном устройстве АПАХ, и здесь не рассматривается). Предлагаемое выполнение выявительного органа первой ступени позволяет контролировать скорость изменения годографа Zp половиной его дуги, ограниченной характеристикой срабатывания чувствительного реле сопротивления. Кроме того, повышение скольжения отказа зависит от увеличения быстродействия за счет обеспечения работы выявителя перехода взаимного угла через критическое значение с высоКИМ коэффициентом чувствительности. При использовании КРС-2 средняя величина козффициеита чувствительности выявительного органа первой ступени определяется чувствительностью органа сопротивления ОС с.ц. и составляет ,5, чему соответствует время существования условия срабатывания ОСс.ц., необходимое для его срабатывания, At 120 мс Выполнение характеристики четырехугольной и вытянутой в вертикальном направлении искгдочает практические случаи размещения контролируемого годографа Zp близко от ее верх96ней или нижней стороны, что адекватно работе выявительиого органа с К 25-30 и, следовательно, с At 80, мс. Это означает, что предлагаемое совмещение характеристик выявителя и чувствительного реле сопротивления обуславливает по этой причине увеличение скольжения отказа в 1,5 раза. Таким образом, использование предлагаемого устройства обуславливает увеличение скольжения отказа первой ступени основного устройства АПАХ в 2,5-3,6 раза. Формула изобретения 1.Устройство для выявления асинхронного хода в энергосистеме на первом цикле, содержащее чувствительное реле сопротивления, ре- . ле времени, замыкающий с вьщержкой времени контакт которого и замыкающий контакт чувствительного реле сопротивления включены на вход реле времени, выявитель перехода взаимного угла между эквивалентными ЭДС энергосистемы через критическое значение, о тличающееся тем, что, с целью расширения фиксируемой области значений скольжения асинхронного хода, замыкающий контакт выявителя включен в цепь замыкающего с выдер юсой времени контакта реле В1)еме1ш, а размьжающий контакт - в цепь замыкающего контакта ч)лвствительного реле сопротивления. 2.Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью исключения отрицательного влияния разнотипности элементов выявителя перехода на его динамические характеристики, в качестве выявителя перехода использован выявитель, включающий в себя пусковой орган на базе реле сопротивления, второе реле сопротивления, область срабатывания которого охватывает часть области срабатывания первого реле, так что часть характеристики срабатывания второго реле, находящаяся внутри области срабатывания первого реле, является геометрическим местом концов векторов сопротивления на зажимах реле сопротивления в разных режимах работы энергосистемы при угле между эквивалентными ЭДС, близком к 180°, два повторителя пускового органа и испол1штельный орган, причем замыкающий контакт пускового органа включен через параллельно включенные замыкающий контакт второго реле сопротивления и замыкающий контакт одного повторитея .на его (повторителе) вход, и через парал- . ельно включенные размыкающий контакт втоого реле сопротивлеиия и замыкающий коикт другого повторителя - на его (повториеля) вход. 3, Устройство по п. 1, отличающеся тем, что, с целью повьпиения селектившсти выявления асинхронного хода (путем отстройки от внешнего асинхронного хода, оно дополнено реле сопротивления, выполняющим функции органа сопротивления электрического центра качаний, замыкающий контакт которого включен между выходом замыкающего с выдержкой времени контактом р«ле времени и выходными цепями устройства.

4. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что в качестве чувствительного ре689198

ле использовано реле с четырехугольной характеристикой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 5 1. Авторское свидетельство СССР № 539353, кл. Н 02 J 3/24, 1976.

2. Панели устройств автоматического прекращения асинхронного хода. Типовые решения 407-0-136 (ВГПИ И НИИ Энергосеть-проект). 10 инв. № 5488, лист ЭВ-П-14, альбом П, 1974.

На отключение (к Вы)одным цепям ycfnpuucfnSa )