Способ пуска системы противоаварийной автоматики и устройство для его осуществления

Способ пуска системы противоаварийной автоматики и устройство для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(50

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

М0. ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3369141/24-07 (22) 18,12.81 (46) 23.04.83. Бюл. И 15 (72) Л. И. Брауде, В. П. Коваленко и Г. М. Шалыт (71) Всесоюзный научно-исследовательский институт электроэнергетики (53) 625.316.925(088,8) (56) 1. Киракосов В. Г., Лугинский Я. Н., Портной М. Г. Автоматическая разгрузка и отключение части гидрогенераторов при увеличении угла электропередачи,-"Электричество".

1967, И 3, с. 1-4.

2. Авторское свидетельство СССР

У 6188 6, кл. Н 04 В 3/24, 1978.

3. Авторское свидетельство СССР

1г 928526, кл. Н 02 J 3/24, 1980.

4. Гольдейберг Л. М. Теория и расчет импульсных. устройств на полупроводниковых приборах. М., "Связь",.

1969, с. 574-576 . е (54) СПОСОБ ПУСКА СИСТЕМЫ ПРОТИВОАВАРИЙНОЙ АВТОМАТИКИ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ (57) 1. Способ пуска системы противоаварийной автоматики по углу элект-, f

„„SU, 1014092 А т ропередачи, при котором в одном конце электропередачи формируют первый импульс первой заданной длительно-. сти напряжения, синхронный с определенной фазой напряжения промыш,ленной частоты этого конца, посылают его .к другому концу электропередачи, где формируют второй импульс той же длительности напряжения, синфазный с первым, измеряют интервал времени между первым и вторым..им пульсами, сравнивают его с уставкой и при превышении им уставки осуществляют пуск системы противоаварийной автоматики на разгрузку электропередачи, отличающийся тем, что, с целью увеличения быстродействия путем повышения досто- верности передачи значения фазового угла, на пе вом конце электропередачи формируют третий импульс синхронно с первым, второй заданной длительности, посылают его к второму концу электропередачи и на этом конце измеряют приходящие первый и третий импульсы, в случае совпадения времени прихода первого и треть.его импульсов, осуществляют прием первого импульса.

1014092

2. Устройство для пуска системы противоаварийной автоматики по углу электропередачи, состоящей из одной или нескольких линий и подстанций с ретрансляторами, содержащее на первом конце передатчик фазы, состоящий из блока управления и первого генератора импульсов, выход которого предназначен для подключения к системе присоединения первого конца линии, вход блока управления предназначен для подключения датчика напряжения первого конца электропередачи, а выход этого блока управления подключен к входу первого генератора импульсов, и на последнем конце - приемник фазы, содержащий блок приема импульсов, вход которого предназначен для подключения к системе присоединения последнего конца электропередачи, второй блок управления, вход которого предназначен для подключения датчика последнего конца электропереИзобретение относится к электро технике, в частности к противоаварийной автоматике энергосистем.

Известен способ пуска системы противоаварийной автоматики, при котором для сохранения устой4йвости электропередачи моделируют на одном конце вектор напряжения противополож ного конца, измеряют разность фаз между этим вектором и вектором напряжения,своего конца, сравнивают ее с уставкой и производят разгрузку пе редачи при превышении уставки t 1 .

Однако устройства, реализующие такой способ, дают удовлетворительную точность только при их применении на электропередачах, не имеющих промежуточных отборов мощности и тем более резко переменных отборов.

Известно также устройство для..передачи и приема сигналов телеотклю- чения в энергосистемах, в котором контрол ьная частота может быть ис пользована для передачи информации.

На основе этого устройства выполнена система телепередачи значения фазового угла напряжения с одного дачи, а выход подключен к входу первого блока задержки, выход которого предназначен для подключения к входу системы противоаварийной автоматики, о т л и и а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия и помехоустойчивости, передатчик фазы снабжен вторым генератором импульсов, вход которого подключен к выходу блока управления, выход предназначен для подключения к системе присоединения первого конца линии, а приемник фазы снабжен анализатором, вторым блоком задержки и временным селектором, причем выход блока приема импульсов подключен к входу анализатора, выход длинных импульсов анализатора соединен через второй блок задержки с первым входом временного селектора, а выход коротких импульсов - с вторым входом временного селектора, выход которого присоединен к второму входу блока сравнения. конца электропередачи на другой, где сравнивают этот угол со. знач нием фазового угла напряжения на втором конце и при превышении раз.

1 ностью углов уставки осуществляют пуск противоаварийной автоматики.

Телепередача фазового угла осуществляется путем манипуляции контрольной частоты в пределах 60 Гц в момент перехода напряжения передающего конца через нуль, промежуточного усиления на подстанциях электропередачи, фиксации смены .час1$ тот, несущей на приемном конце, означающей переход через нуль напряжения передающего конца.f 2) .

Указанное устройство может быть принципиально реализовано на любых рВ электропередачах, однако практическая область использования ограничена по следующим обстоятельствам: про межуточные усилители несущей часто-!

: ты одновременно усиливают помехи по

2s всему тракту телепередачи фазы., тем самым уменьшая достоверность передачи информации; отсутствует техническая возможность для определения

3 10 реального поворота фазы за счет реактивных элементов канала- телепередачи (фильтров аппаратуры, фильтров заградителей); в условиях резких изменений нагрузок и в аварийных режимах электропередачи время обработки информации и соответственно выдачи сигнала на пуск системы противо аварийной автоматики по углу электропередачи недопустимо велико.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению являетчя способ пуска системы противоаварийной автоматики, который реализован в устройстве путем телеперадачи фазы напряжения одного конца электропередачи к другому концу, измерения разности фаз напряжений этих концов, сравнения ее с уставкой и пуска системы противоаварийной автоматики на разгрузку электропередачи при превышении уставки, при этом в одном конце электропередачи формируют импульс напряжения, синхронный С определенной фазой напряжения промышленной частоты этого конца, посыдают импульс к другому концу электропередачи, фиксируют момент прихода и момент достижения напряжением промышленккой частоты этого конца той же фазы, измеряют время между ними, вычитают из него известное время распространения импульса между указанными концами электропередачи и по полученной разности времен определяют разность фаз напряжений этих концов t 3).

Длительность импульса должна выбираться по формуле

14092 4 величины для повышения достоверности измерений, что приводит к снижен нию быстродействия, Известно устройство для пуска системы противоаварийной автоматики по углу электропередачи, состоящей из одной или нескольких линий и промежуточных подстанций, садержащее на первом конце электропередачи передат10 чик.фазы, на промежуточных подстанциях ретрансляторы фазы и на последнем конце приемник фазы, при этом передатчик фазы выполнен в виде соеди енных последовательно генератора импульсов и блока управления, вход которого предназначен для подключения напряжения первого конца электропередачи, а выход генератора предназначен для подключения к

20 системе присоединения этого конца, приемник фазы выполнен в виде блока приема импульсов, вход которого предназначен для подключения к с,стеме присоединения последнего конца элект2s ропередачи, выход его подключен к первому входу блока сравнения, блок управления, вход которого предназначен для подключения к датчикам

: напряжения последнего конца элзктроЗ0 передачи, а выход подключен к входу ,олока задержки, выход которого подключен ко второму входу блока сравнения, выход которого предназначен для подключения к системе противо аварийной автоматики Ы.

Недостатки известного устройства вытекают из недостатков способа, положенного в его основу, т,е . оно имеет малое быстродействие и низкую помехоустойчивость.

Цель изобретения — повышение быстродействия и помехоустойчивости. где Сц - длительность импульса, с;

Q - -допустимая погрешность телепередачи фазы;

Т вЂ” длительность периода напря- . жения промышленной частоты С.

Недостатком известного способа является то, что он обладает невысокой помехоустойчивостью, так .как максимальная длительность импульса, необходимая для обеспечения помехозащищенности, ограничена требованиями точности передачи угла g4 ). Поэтому при реализации известного способа приходится производить длительное : статистическое усреднение измеряемой

Указанная цель достигается тем, что в способе пуска системы противоаварийной автоматики по углу электропередачи, при, котором в одним конце электропередачи формируют первый импульс первой заданной. длительности напряжения, синхронный с определенной фазой напряжения промышленной частоты этого конца, посылают его к другому концу электропередачи, где формируют второй импульс напряжения той же длительности, синфазный с первым, измеряют интервал времени между первым и вторым, импульсами, сравнивают его с уставкой и при превышении им уставки осуществляют пуск система

5 .10140 противоаварийной автоматики на разгрузку электропередачи, дополнительно на первом конце электропередачи формируют третий импульс синхронно с первым второй заданной длительности, посылают его к второму концу электропередачи и на этом конце измеряют приходящие первый и третий импульсы, в случае совпадения .времени прихода первого и третьего импульсов осуществляют прием первого импульса.

Третий импульс, длительность которого определяется требованиями по помехоустойчивости, позволяет опреде.лить приблизительно время прихода первого импульса, а неточность измерения этого импульса определяет "ворота", т.е. интервал, в котором осуществляется прием первого импульса, несущего точную информацию о фазе 20 напряжения промышленной частоты.противоположного конца электропередачи. .При этом ошибка измерения, возникающая за счет помех, не может превысить при единичном измерении погрешности, определяемой длительностью третьего импульса, а промахи вне

"ворот" вообще исключаются. Соотношение между длительностью первого. и второго импульса определяется харак-30 тером помех и отношением сигнал/помеха на входе приемника фазы, а длительность первого - выражением (1). (1оставленная цель достигается также тем, что в устройстве для пуска системы противоаварийной автоматики по углу электропередачи, состоящей из одной или нескольких линий и промежуточных подстанций с ретрансляторами, содержащем на первом койце 4р передатчик, фазы, состоящий из блока управления и первого генератора импульсов, выход которого предназначен для подключения к системе присоединения первого, конца линии, вход 4s блока управления предназначен для подключения датчика напряжения„, первого конца электропередачи, а выход этого блока управления подключен к входу первого генера- S0 тора импульсов, и на последнем конце - приемник фазы, содер жащий блок приема импульсов, вход которого предназначен для подключения к системе присоединения последнего конца электропередачи, второй блок управления, вход которого, предназначен для подключения дат92 6 чика напряжения последнего конца электропередачи, а выход подключен к входу первого блока задержки, выход которого соединен с первым входом блока сравнения, выход которого предназначен для подключения к входу системы противоаварийной автоматики, передатчик фазы снабжен вторым генератором .импульсов, вход которого подключен к выходу блока управления, выход предназначен для подключения к системе присоединения первого конца линии, а приемник фазы снабжен анализатором, вторым блоком задержки и временным селектором, причем выход. блока приема импульсов подлючен к входу анализатора, выход длинных импульсов анализатора соединен через второй блок задержки с первым вхоцом временного селектора, а выход коротких импульсов - с вторым входом временного селектора, выход которого присоединен к второму входу блока сравнения.

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства, реализующего предлагаемый способ; на фиг. 2 — временные диаграммы, поясняющие характер его работы.

На фиг. 1 показана линия 1 электропередачи, Устройство для реализации способа содержит передатчик фазы 2, блок 3 управления, первый генератор импульсов. 4, систему присоединения 5 первого узла линии, ретранслятор 6, установленный на промежуточной подстанции, приемник :фазы 7, систему 8 противоаварийной автоматики, блок 9 приема импульсов, первый блок 10 задержки, блок сравнения 11, второй генератор-импульсов

12, анализатор 13, второй блок 14 задержки, временной селектор 15, датчик напряжения 16, второй блок 17 управления.

К оборудованию электропередачи относятся датчики напряжения 16 и системы присоединения 5. Блоки с одинаковыми функциональными назначениями обозначены на чертежах одинаковыми позициями.

На фиг. 2 обозначены временные диаграммы, где 18 — найряжение на первом конце электропередачи; 19импульсы на втором выходе блока 3 управления первого конца электропе7 1014092 8 редачи; 20 - импульсы на первом вы- батывает короткие, а генератор 12 ходе блока управления первого конца длинные радиоимпульсы, которые чеэлектропередачи; 21 - напряжение на рез систему 5 присоединения поступоследнем конце электропередачи; . пают в Bjl. При наличии промежуточ22 - импульсы на выходе блока 3 уп- - ных подстанций они ретранслируются равления последнего конца электропе- ретранслятором 6. На конечной подредачи; 23 - импульсы на выходе пер- станции импульсы через систему при-. вого блока 10 задержки; 24 - импульсы соединения 5 поступают в блок 9 приена .втором выходе анализатора 13; 25 - ма, где фильтруются и детектируются, импульсы на выходе временного селек- ð а затем поступают в анализатор 12, тора 15; 26 — диаграмма измерения интер- где разделяются на длинные и ковала времени запаздывания напряжения. роткие. Схема анализатора может

Напряжение первого узла линии 1 быть выполнена, например, по 4) . электропередачи через датчик 16 нап- При этом анализатор импульсов ряжения подается на вход блока 3 уп> 1з будет состоять из двух селекторов равления передатчиком 2 фазы. Выхо- импульсов заданной длительности, ды блока 3 управления подключены .:. Один из селекторов настраивается на соответственно к входам первого 4 и первую длительность импульсов и его второго 12 генератора импульсов. Вы- выход является выходом коротких им. ходы этих генераторов через систему р пульсов анализатора 13 а второй присоединения подключены к ли- селектор настраивается на импульнии l первого конца электропередачи. сы второй заданной длительности

На промежуточной подстанции электро-. и его выход является выходом длинпередачи последовательно установлен ных импульсов анализатора 13, Входы ретранслятор 6. На последнем конце gg обоих селекторов объединены и явэлектропередачи к линии 1 через сис- ляются входом блока анализатора имтему 5 присоединения подключен блок пульсов 13.

9 приема импульсов, а через датчик Длинные импульсы через блок !4

16 напряжения - вход блока 17 управ- задержки поступают во временной ленив (приемника 7 фазы . Выход бло-.: 3> селектор 15, а короткие - непос- . ка управления 17 подключен к входу редственно (диаграмма 24) . При первого блока 10 задержки выход кото этом время задержки длинных импульУ

t рого соединен с первым входом блока сов равно -0,5 С1„, где Ги - дли11 сравнения, выход которого предназ-,тельность данного импульса. Чем начен дпя подключения к входу систе- длиннее импульс, тем лучше помехомы 8 противоаварийной автоматики . Вы- устойчивость, но тем хуже точход блока 9 соединен с входом анализа- ность, с которой он позволяет опретора 13. Выход длинных импульсов ана- делить фазу напряжения. Соотношелизатора 13 через второй блок 14 за- ние между длительностями импульсов держки подключен к первому входу бО определяется видом помех и отношевременного селектора 15, а выход ко- нием сигнал-помеха. Временной серотких импульсов анализатора 13 сое.- лектор 15 выдает импульс только в динен со вторым входом временного том случае, если короткий импульс селектора. 15, выход которого подклю- приходит на его вход одновременно чен ко второму входу блока 11 сравб5 с длинным а момент появления .выходУ нения. ного импульса совпадает с прихоУстройство работает следующим дом короткого (диаграмма 25) Кообразом. роткие импульсы обеспечивают требуНапряжение промышленной частоты по-: емую точность измерения фазы. дается на sxog блока. 3 управления пе- Помехи, приходящие вне пределов редатчика от датчика (трансформато- длинного импульса,. не оказывают влира) 16 напряжения (диаграмма 18). яния на достоверность измерения фаНа первом выходе блока 3 управле- зы, что позволяет существенно уменьния синхронно с фиксированной фазой вырабатываются короткие импульсы, задержанные на время: относительно передаваемой фиксированной фазы напряжения (диаграмма 20), По команде блока 3 управления генератор 4 выра шить время..Статистической обработки сигналов, т.е. уменьшить время измерения (время пуска системы противоаварийной автоматики).

Напряжение промышленной частоты последнего конца линии 1 электропе21

ВНИИПИ Заказ 3034/65 Тираж 615 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

9 .10 редачи (диаграмма 21) через датчик

16 напряжения поступает в блок 1/ управления приемника, который выработает импульсы, синхронные с измеряе. мой фазой (диаграмма 22) .Эти импульсы задерживаются на время t в первом блоке 10 задержки (диаграмма 23) °

Время й", равно времени распространения электромагнитных волн вдоль линии электропередачи.

В блоке 11 сравнения происходит измерение запаздывания. фазы напряжения одного конца линии 1 электропередачи по отношению к другому . Изме-, ренный интервал времени дt (диаграмма 26) кодируется и передается в систему 8 противоаварийной автоматики.

14092 10 а .

Для удобства измерения между выходом блока 3 управления и входом генератора 4 коротких импульсов может быть включен третий элемент задержки на время t (диаграмма 19), (По сравнению с известным предлагаемый способ и устройство для его осуществления позволяют получить повышенные достоверность и быстродействие..

10 Использование предлагаемого устройства позволяет .увеличить передаваемую по ВЛ мощность без снижения устойчивости передачи, а за счет этого получить большой экономический эфь

15 фект.

Предлагаемое устройство может быть реализовано с помощью известных блоков и элементов.