Система циркулярного телеуправления по электрическим сетям

Система циркулярного телеуправления по электрическим сетям

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СИСТЕМА ЦИРКУЛЯРНОГО ТЕЛЕУПРАВЛЕНИЯ ПО ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ СЕТЯМ, содержащая на передающей стороне по следовательно соединенные блок запщ и пусковой блок, первый и второй вы ходы которого соединены с первыми входами соответствующих источников задаияцих импульсов, вторые входы которых через трансформатор напряжения подключены к электрической сети, а выходы источников задающих импульсов соединены с входами соотйетствующих формирователей-преобразователей импульсов управления, а такте первый и второй тиристоры, причем катод первого и анод второго тиристоров подключены к общей шике, анод первого и катод второго тиристоров через соответствующие защитн дроссели соединены с первым выводом Il- --p t S,-,; I активного сопротивления, второй вывод которого через последовательно соединенные трансформатор тока и выключатель подключены к электрической сети, причем трансформатор тока соединен с входом .блока защиты, а на приемной стороне .- первый,второй и третий частотные каналы, каждый из которых содержит последовательно соединенные частотный селектор, пороговый элемент и селектор длительности , а также первый и второй элементы И и исполнительный блок, причем входы частотных селекторов часг тотных каналов объединены и через трансформатор напряжения подключены к электрической сети, вторые вь|ходы частотных селекторов первого и второго частотных каналов соединены через ключи с ВТОРЫ14И входами селекторов длительности соответственно второго и первого частотных каналов, выходы селекторов длительности первого и второго частотных каналов, соединены с первыми входами соответственно первого и второго элементов И, выход селектора длительности третьего частотного канала соединен с вторыми входами первого и второго элементор И, отличающаяся тем, что, с целью расщирения функциональных возможностей путем удвоения числа гередаваемых команд, па передающей стороне введен двухполюсный переключатель , два подвижных контакта которого подключены к выходам первого и второго формирователей-преобразователей импульсов управления, первый размыкающий контакт двухполюсного переключателя соединен с вторым за

ае (и) ССЮЭ СОВЕТСКИХ

ОЗ,ИЦ»Ю

РЕСПУБЛИК щ) Н 04 В 3/54

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ CCOP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3432847(18-09 (22) 03.05.82 (46) 30 ° 05.84. Бюл. № 20 (72) Л.И. Буслов, В.И. Кошман, С.Ю. Вольская, В.К. Туваржиев, Е.А. Ленчевский и Л.Г. Цыганкова (71) Институт электродинамики АН УССР (53) 621.315.052.63(088.8) (56) 1. Краснова Н.С., Попов И.Н., Система циркулярного телеуправления для передачи команд прн аварийных и нормальных режимах работы энергосистем. "Электричество", 1975, № 8, с . 9-14.

2, Шестопалов В.Н. Автоматизация и релейная защита энергосистем,разработка и испытания системы циркулярной .разгрузки электросетей. Киев, "Наукова думка", 1981," с. 109-110 (прототин). (54}(57) СИСТЕИА ЦИРКУЛЯРНОГО ТЕЛЕУПРАВЛЕНИЯ ПО ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ СЕТЯИ, содержащая на передающей стороне последовательно соединенные блок защиты и пусковой блок, первый и второй выходы которого соединены с первыми входаии соответствующих источников задающих импульсов, вторые входы которых через трансформатор напряжения подключены к электрической сети., а выходы источников задающих импульсов соединены с входаии соот ветствующих фориирователей-нреобразователей импульсов управления, а также первый и второй тиристоры, причем катод первого и анод второго тиристоров подключены к общей шине, анод первого и катод второго тиристоров через соответствующие защитные дроссели соединены с первым выводом активного сопротивления, второй вывод которого через последовательно соединенные трансформатор тока и выключатель подключены к электрической сети, причем трансформатор тока соединен с входои.блока защиты, а на приемной стороне ; первый,второй и третий частотные каналы, каждый из которых содержит последовательно соединенные частотный селектор, пороговый элемент и селектор длительности, а также первый н второй эле- . менты И и исполнительный блок, причем входы частотных селекторов час-. тотных каналов объединены и через трансформатор напряжения подключены И

М к электрической сети, вторые выходы .частотных селекторов первого и второго частотных каналов соединены через ключи с вторыми входами селекторов длительности соответственно второ-Я го и первого частотных каналов, выходы селекторов длительности первого . .и второго частотных каналов, соеди0 иены с первыми входами соответственно первого и второго элементов И, выход селектора длительности третьего частотного канала соедийен с вторыии входами первого и второго элементов

И, о т л.и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью расширения функциональных ) возможностей путем удвоения числа передаваемых команд, на передающей стороне введен двухполюсный переключатель, два подвижных контакта которого подключены к выходам первого и второго формирователей-преобразователей импульсов управления, первый размыкающий контакт двухполюсного переключателя соединен с вторыи за1095423 мыкающим контактом и подключен к управляющему. входу первого тиристора, а первый замыкаизций контакт соединен с вторым размыкающим контактом и подключен- к управляющему входу второго тиристора, а на приемной сторойе введены приемник импульсных сигналов, содержащий генератор прямоугольных импульсов, селекторы отрицательных и положительных импульсов входы которых подключены к входам частотных

/ селекторов частотных каналов, а также с третьего по шестой элементы И, выходы которых соединены с исполнив тельным блоком, при этом выход селектора положительных импульсов соединен с первым"и вторым импульсными каналами, каждый из которых содержит последовательно соединенные формирователь импульса длительности, триггер, формирователь импульса приема, элемент И и счетчик, и третьим импульсным кана- лом, содержащим последовательно соединенные установочный триггер, элемент И и счетчик, выход которого

Изобретение относится к энергетиze и может быть использовано при автоматизации силовых сетей, а также в системах защиты энергосистем.

Известна система телеуправления,ис- пользующая в качестве канала йередачи команд силовую сеть, которая содержит на передающей стороне генератор тональных частот и согласующее устройство, а на приемкой стороне— фильтр и частотные каналы, каждый из которых содержит полосовой фильтр, детектор и пороговое устройство (1 ).

Недостатком данной системы явля" ется малое количество команд при их большой информационной емкости.

Наиболее близкой к предпагаемой является система циркулярного телеуправления по электрическим сетям, содержащая на передающей стороне последовательно соединенные блок защиты и пусковой блок, первый и второй выходы которого соединены с первыми входами соответствующих источников задающих импульсов, соединен с вторым входом установочного триггера и вторыми входами счетчиков первого и второго. импульсных каналов, причем выход генератора прямоугольных импульсов соединен с вто-. рым входоьР элемента И третьего импульсного канала, выход селектора отрицательных импульсов соединен с вторыми входами элементов И первого и второго импульсных каналов, выходы формирователей импульса приема первого и второго импульсных каналов соединены с вторыми входами соответствующих триггеров, выход первого элемента И соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов

И, выход второго элемента И вЂ” с первыми входами пятого и шестого элементов И, выход счетчика первого импульсного канала соединен с вторыми входами третьего и пятого элементов И, выход счетчика второго ,импульсного канала — с вторыми входами четвертого и шестого элементов И. вторые входы которых через трансформатор напряжения подключены к электрической сети, а выходы источников задающих импульсов соединены с входами соответствующих формирователейпреобразователей импульсов управления, а также первый и второй тиристоры, причем катод первого и анод второго тиристоров подключены к общей

10 шине, анод первого и катод второго тиристоров через соответствуюшие защитные дроссели соединены с первым .выводом активного сопротивления, второй вывод которого через цоследова15 тельно соединенные трансформатор тока и выключатель подключены к элек" трической сети, причем трансформатор тока соединен с входом блока защиты, а на приемной стороне - первый, вто20 рой и третий частотные каналы, каждый из которых содержит последовательно соединенные частотный селектор, пороговый элемент и селектор длитель-. ности, а также первый и второй зле менты И и исполнительный блок, причем входы частотных селекторов час3 10954

I тотных каналов объединены и через трансформатор напряжения подключены к электрической сети, вторые выходы частотных селекторов первого и второго частотных каналов соединены через ключи с вторыми входами селекторов длительности второго и первого частотных каналов, соответственно, выходы селекторов длительности первого и второго частотных каналов сое-ig динены с первыми входами первого и второго элементов И соотвнтственно, выход селектора длительности третьего частотного канала соединен со вторыми входами первого и второго элементов И 2 .

В известной системе осуществляется частотное кодирование двух команд.

Недостатком системы является малое количество передаваемых команд.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем удвоения числа передаваемых команд.

Поставленная цель достигается тем, что в систему циркулярного телеуправления по электрическим сетям, содержа-, жую на передающей стороне последовательно соединенные блок защиты и пусковой блок, первый и второй выходы которого соединены с первыми входами

30 соответствующих источников задающих импульсов, вторые входы которых через трансформатор напряжения подключены к электрической сети, а выходы источников задающих импульсов соединены с входами соответствующих формирователей-преобразователей импульсов управления, а также первый и второй тиристоры, причем катод первого и анод второго тиристоров подключены к общей шине, анод первого и катод второго тиристоров через соответствующие защитные дроссели соединены с первым выводом активного сопротивления, второй вывод которого через после45 довательно соединенные трансформатор тока и выключатель подключены к электрической сети, причем трансформатор тока соединен с входом блока защиты, а на приемной стороне - первый, второй и третий частотные каналы, каж-

: дый из которых содержит последователь. но соединенные частотный селектор,goроговый элемент и селектор длительности, а также первый и второй элементы И и исполнительный блок, причем входы частотных селекторов частотных каналов объединены и через гз 4 трансформатор напряжения подключены к электрической сети, вторые выходы частотных селекторов первого и второго частотных каналов соединены через ключи с вторыми входами селекторов длительности второго и первого частотных каналов, соответственно, выходы селекторов длительности первого и второго частотных каналов соединены с первыми входами первого и второro элементов И соответственно, селектора длительности третьего частотного канала соединен с вторыми входами первого и второго элементов И, на передающей стороне введен двухполюсный переключатель, два подвижных контакта которого подключены к выходам первого и второго формирователейпреобразователей импульсов управления, первый размыкающий контакт двухполюсного переключателя соединен с вторым замыкающим контактом и подключен к управляющему входу первого тиристора, а первый замыкающий контакт соединен с вторым размыкаю.; им контактом и подключен к управляющему входу второго тиристора, а на приемной стороне введены приемник импульсных сигналов, содержащий генератор прямоугольных импульсов, селекторы отрицательных и положительных импульсов, входы которых подключены к входам частотных селекторов частотных каналов, а также с третьего по шестой элементы И, выходы которых соединены с исполнительным блоком,. при этом выход селектора положительных импульсов соединен с первым и вторым импульсными каналами, каждый из которых содержит последовательно соединенные формирователь импульса длительности, триггер, формирователь импульса приема, элемент

И и счетчик, и третьим импульсным каналом, содержащим последовательно соединенные установочный триггер, элемент И и счетчик, выход которого соединен с вторым входом установоч-, ного триггера и вторыми входами счетчиков первого и второго импульсных каналов, причем выход генератора пря.моугольных импульсов соединен с вторым входом элемента И третьего импульсного канала, выход селектора отрицательных импульсов соединен с вторыми входами элементов И первого и второго импульсных каналов, выходы

- формирователей импульса приема первого и второго импульсных каналов соединены с вторыми входами соответ1095423

5 ствуницих триггеров, выход первого элемента И соединен с первыми входами третьего и четвертого элементов И, выход второго элемента И вЂ” с первыми входами пятого и шестого элементов И, 5, выход счетчика первого импульсного канала соединен с вторыми входами третьего и пятого. элементов И, выход счетчика второго импульсного канала— с вторыми входами четвертого и шестог 1О

ro элементов И. г

Система циркулярного телеуправления по электрическим сетям позволя ет в аварийныхорежимах произнести разгрузку магистральной линии путем одновремениого отключения неответственных потребителей. Ее работа основана на использовании частотно-импульсного кодирования команд управле-2О ния. В качестве передающего устройства используется управляемая нагрузка, которая выполнена в виде активного, сопротивления, подключаемого к сети в определенные моменты време- 25 ни с .помощью тирисгоров, включенных встречно-параллельно. При таком вклю1 чении тиристоров в сети создается спектр четных гармоник. При частотном кодировании команд осуществляется взаимная компенсация одной из четных частиц гармоник;например,шестойили восьмой, благодаря специально подобранным.парам углов открытия тиристоров. При импульсном кодировании используется различие-временного положения импульсов, вырабатываемых тиристорами.

На фиг. 1 представлена функциональная схема передающей етороны системы циркулярного телеуправления по элек"..

40 трическим сетям, на фиг. 2 — функциональная электрическая схема приемной стороны системы циркулярного .телеуправления по электрическим сетям; на фиг. 3 - диаграммы, поясняющие форми45 рование первой и второй команд управ-. ления и их импульсную селекцию, на ..фиг. 4 — диаграммы, поясняющие формирования третьей и четвертой команд управления и их импульсную селекцию.

Система циркулярного телеуправления по электрическим сетям содержит на передающей стороне выключатель 1, трансформатор 2 тока, активное сопро1тивление 3, трансформатор 4 напряжения, блок 5. защиты, защитные. дроссели

6, пусковой блок 7„ источники 8 за. дающих импульсов, формирователи-преобразователи 9 импульсов управления, двухполюсный переключатель 10 первый и второй тиристоры 11 н 12, а на приемной стороне — трансформатор 13 напряжения, первый, второй и третий частотные селекторы 14-16, первого, второго и третьего частотных каналов соответственно, пороговые элементы 17, селекторы 18 длительности, ключи 19, первый по шестой элементы И 20-25, исполнительный блок 26, а также приемник 27 импульсных сигналов, включающий генератор 28 прямоугольных импульсов, селектор 29 отрицательных импульсов, селектор 30 положительных импульсов, причем первый и второй им-, пульсные каналы включают формирователь 31 импульса длительности, триггер 32, формирователь 33 импульса приема, элемент И 34 и счетчик 35, тре тий импульсный канал, установочный триггер 36; элемент И 37 и счетчик 38.

Система циркулярного телеуправления по электрическим сетям работает следующим образом.

Выключатель 1, трансформатор 2 и

4 (фиг. 1), 13 (фиг. 2), блок 5 и защитные дроссели 6 обеспечивают подключение системы к электрической сети. При включении пускового блока

7 (фиг. 1) для передачи команд источники 8 задающих импульсов вырабатывают импульсы, фазовые углы которых обеспечивают откРытие тиристоров 11 и 12 в определенный момент времени.

Эти импульсы уснливаются и преобразуются в формирователях-преобразователях 9 и поступают через двухполюсный переключатель 10 на тиристоры

11 и 12. Исходное положение двухполюсного переключателя 10 обеспечивает подачу, например, первой и второй команд (фиг. 3). При передаче третьей и четвертой команд двухполюсный переключатель 10 переводится s противоноложное положение, в результате чего импульсы управления йоступают на включенные. встречно-параллельно тиршсторы 11 и 12, в противоположwe поФупериоды и из сети потребляется,ток(фиг.. 3,4), содержащий тот же сиектр четных гармоник, но создается он путем открытия .тиристорных каскадов при других, сдвинутых на

180 углах. В результате в сети возникает спектр четных гармоник, одна рз которых скомпенсирована. Так, на- о пример, если при исходном положении двухполюсного переключателя 10 обес7 109542 ,печить открытие первого тиристора 11 в положительную половину напряжения

". сети при угле, равном 59о, а открытие второго тиристора 12 — в отрицательную полуволну при угле 180 + 121 о (фиг. 3, ), то в сети будет сигнал восвмой и десятой гармоник, соответственно частот 400 и 500 Гц, а шестая гармоника (ЗОО Гц) скомпенсирована (первая команда). При обеспечении, например, в положительную полуволну, угла открытия первого тиристора 11, равного 67о а в отрицательную — угла открытия второго тиристора 12 180 +

< 13 (фиг. З,б), в сети будет шестая и десятая гармоники, а восьмая гармоника отсутствует (втовая команда).

При переводе двухполюсного переключателя 10 в противоположное положение открытие первого и второго тиристоров20

1 1 и 12 произойдет при углах 121 в положительную полуволну напряжения сети и 180 + 59о- в отрицательную полуполну (третья команда), (фнг. 4,а).

При этом четногармонический спектр g5 будет как при первой команде..Точно также формируется четвертая команда управления при использовании углов открытия 1 13 в положительную полуо вдлну напряжения сети и 180о + 67 Зо в отрицательную полуволну.

Таким образом, формируются четыре команды управления, напряжения которых выделяются на активном сопротивлении 3 и сопротивлениях электричес35 кой сети.

На приемной стороне эти команды выделяются по частотным н импульсным признакам. Приемное устройство системы циркулярного телеуправления по электрическим сетям содержит три частотных канала (300, 400, 500 Гц) и приемник©27 импульсных сигналов.

При формировании первой команды в сети возникает четногармонический

45 спектр, характеризуемый наличием в сети восьмой и десятой гармоник. Эти сигналы на приемной стороне выделяются вторым и третьим частотными селекторами 15 и 16 второго и третьего частотных каналов и через пороговые элементы 17 поступают на выходы соответствующих селекторов 18 длительности. Кроме того, с выхода второго частотного селектора 15.сигнал второго частотного канала поступает посредством ключа 19 на второй вход сепектора 18 первого частотного канала и блокирует его. Селектор 18 второго

3 8 частотного канала срабатывает и сигнал с его выхода .поступает на первый вход второго элемента И 2,на второй вход которого приходит сигнал с выхода селектора 18 третьего частотного канала. В результате второй элемент И

21 срабатывает, и сигнал с его выхода поступает на первые вхбцы пятого и шестого элементов И 24 и 25, на вторые входы которых поступают сигналы с выходов счетчиков 35 приемника 27 импульсных сигналов. Одновременно работают селектор 29 отрицательных импульсов и селектор 30 положительных импульсов 27. Селектор 30 срабатывает при открытии тиристорных каскадов в положительный полу ериод напряжения сети, т.е. при фазовом угле 59 при передаче первой команды. Первый импульсный канал предназначен для приема первой и второй команд. С выхода селектора 30 сигнал поступает на формирователь 31 первого импульсного ка" нала, который обеспечивает создание импульса определенной длительности (фиг. 3,8). Длительность импульса выбирается такой, чтобы обеспечить воэможность формирования своим задним фронтом импульса приема, совпадающего по времени с временем возможной передачи второго отрицательного импульса команды. Формирователь 33 первого импульсного канала обеспечивает создание импульса приема для первой и второй команд. Временной промежуток между первым и вторым импульсом при передаче первой команды, выраженный в угловых градусах периода напряжения 50 Гц, равен (1&0 +

+ 121о)-59 = 242 (фиг, Ç,a),, и при передаче второй .команды — (180 +

+ 113о) -67 226 (фиг. 3,6) . Для . тогр,.чтобы обеспечить прием второго импульса сигнала при передаче двух указанных команд, формирователь 33 сформирует импульс приема длитель.ностью не менее 242 — 226 16 . фор.мирование указанного импульса приема необходимо осуществить с запасом на

2 в обе стороны.

Таким образом, через 226 — 2 224о после приема первого (положительного импульса, фиг. 3, 6), задним фронтом импульса с выхода форми рователя 31 перебрасывается триггер

02> (Фиг. З г), и включается формирователь 33 импульса приема, создаю)ций импульс приема длительностью 20 (с запасом,.фиг. З,д). Сформированный

1095423

10 импульс приема поступает на второй вход элемента, И 34, а своим задним фронтом обеспечивает перевод триггера

32 в исходное положение (фиг. 3, ь).

Отрицательные импульсы, создаваемые 5 передающим устройством, принимаются селектором 29 отрицательных импульсов и подаются на первые входы элемента

И 34 (фиг. З,е). При передаче первой команды срабатывает элемент И 34 пер- 10 вого импульсного канала и его выходные г импульсы подаются на вход (восьмнричного) счетчика 35. Если сигнал принимается в течение восьми периодов, то

I на выходе счетчика 35 появляется импульс, который поступает на вторые входы третьего и пятого элементов

И 22 и 24. При срабатывании соответствующих частотных каналов включается элемент И 24 и сигнал поступает на Ю исполнительный блок.

В случае вьщеления второй команды, работает первый импульсный канал, а частотные признаки выделяются первым и третьим частотными селекторами

14 и 16 первого и третьего частотных каналов. При этом срабатывает первый элемент И 20 и третий элемент И 22.

Аналогично осуществляется вьщеление импульсных признаков третьей (фиг. 4,О, зб

M 4-и и фиг. 4,5) команд вторым импульсным каналом. При этом для вьщеления второго импульса этих команд формирователь 3 1 сформирует импульс, обеспечивающий прием импульсов через (180 + 59 )-12! = 118- (фиг. 4a) и (180 + 67 )-113 = 134 (фиг. 4,b), т.е. для надежного приема длительность его должна соответствовать углу

116 (фиг. 4, в) . Задний фронт этого импульса перебрасывает триггер 32 (фиг. 4,ъ), который обеспечивает работу формирователя 33 (фиг. 4,д).

При этом длительность вырабатываемого им импульса приема 20 обеспео чивает прием импульсов третьей четвертой команд (фиг. 4,е).

При приеме третьей команды частот- ные признаки выделяются вторым и третьим частотными каналами. При этом срабатывают второй и шестой элементы

21 и 25. При выделении четвертой коI манды срабатывает первый и третий частотные каналы, первый и четвертый элементы И 20 и 23.

Таким образом, предлагаемая система циркулярного телеуправления по электрическим сетям позволяет удвоить количество передаваемых команд.

1095423

Puj

ВНИИПИ Закаэ 3635/43 Тираж 635 Подписное

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