Устройство для автоматического выявления перегрузки линий электропередачи при аварийных дефицитах мощности

Устройство для автоматического выявления перегрузки линий электропередачи при аварийных дефицитах мощности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (П) 566 296 с (6!) Дополнительное к авт. свил-ву (22) ЗаЯвлено 20. 11. 75 (21) 2191 g07y07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) От1убликовано25.07.77.Бюллетень №27 (4о) Дата опубликования описаиия02.09,77

--2--(51) M. Кл.

П 02 Х .3/24

Государственный комитет

Совета Министров CCCP оо делам изобретений и открытий (53) У (!К 6 2 l. 3 16, 02 (088.8) Э, Г, Берлянд, М. И, Гурарий и Г. А, Сендерович (72) Авторы изобретения

Украинское отделение Ордена Октябрьской Революциии всесоюзного государственного проектно-изыскательок 1го и научно-исследовательского института энергетических систем и электрических сетей "Энергосетьпроект" (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ВЫЯВЛЕНИЯ

ПЕРЕГРУЗКИ ЛИНИЙ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ ПРИ АВАРИИНЫХ

ДЕФИLIHTАХ МОШНОСТИ

Изобретение относится к автоматике энергосистем, обеспечиваюшей устойчивость ее работы, Известны устройства для предупреждения нарушения устойчивости электропере- 5 дачи при аварийной перегрузке ее путем снижения генерируемой мошности, содержашие измерительные органы (максимал ного угла) и исполнительные органы в ви.де выходных реле (Ij. Однако низкая чув- 10 ствительность ..аких устройств не позволяет различать область синхронных качаний от качаний, приводяших к нарушению устойчивости. Поэтому их нельзя применять для селективного и надежного выявления опасных по устойчивости перегрузок линии при аварийных дефицитах и выявления значений дефицитов мошности.

Известна система для автоматического выявления перегрузки линий электропере- 20 дачи при аварийных дефицитах мошности, содержашая датчики эквивалентной фазы напряжения на отправном и приемном концах линии электропередачи, устройства передачи фазы (радиолшп1я, проводные системы и: 2á т.п) с приемного конца лин и на отправную (место установки исполнительны х узлов устройства автоматического выявления и регрузок при аварийных дефицитах мошности), датчик разности фаз, выход которого соединен со входом комбинирсванного реле угол — скольжение, при этом выход датчика эквивалентной фазы на приемном конце линии соединен с первым входом датчика разности фаз, а выход такого ж< датчика на отправном конце через линию передачи фазы соединен со вторым входом датчика разности фаз (21.

Система обеспечивает выявление факта перегр зки линий электропередачи при любых опасных по устойчивости аварийны: дефицитах мошности в приемном объединении, но не позволяет дифференцировать опасные аварийные дефициты мошности п величине. Система настраивается на одно фиксированное значение опасного дефицита мошности. При работе указанной системы осушествляется ряд мероприятий, не требуюшихся для обеспечения устойчивости, что является недостатком этсй системы.

266 290

15

Цель изобретенйя - повышение селективности и надежности выявления разных уровней аварийных дефицитов мощности b приемных объединениях.

Это достигается при использовании

5 предложенного устройства для автоматического выявления перегрузки линии электропередачи при аварийных дефицитах мощности, содержащего датчик эквиваленч ной фазы напряжения на приемном конце линии, выход которого соединен с первым входом датчика разности фаз напряжений, датчик эквивалентной фазы напряжения на отправном конце линии, выход которого через линию передачи фазы соединен со вторым входом датчика разности фаз найряжений, комбинированное реле угол -сколь жение, вход которого соединен с выходом датчика разности фаз напряжений и исполнительное реле на выходе. Новым в пред- 2е ложенном устройстве является то, что в него введены реле максимального угла, орган уставки времени с блоком памяти и логические элементы "Запрет", ИЛИ, И.

При этом вход реле максимального угла 25 подключен к выходу датчика разности фаз, выход комбинированного реле угол-скольжение соединен с разрешающим входом первого элемента "Запрет, с первым входом элемента И и с запрещающим входом второго элемента "Запрет", к разрешающему Bx0pjF которого подключен выход реле максимального угла. Выход первого элемента "Запрет" включен на разрешающий вход третьего элемента "Запрет", выход которого соединен со входом исполнительного органа, срабатывающего при большом аварийном дефиците мощности. Выход элемента И подключен к разрешающему вхо- ду четвертого элемента "Запрет", выход которого соединен со входом исполнительного элемента, срабатывающего при малом аварийном дефиците мощности. Выход второго элемента "Запрет подключен на вход органа уставки времени, выход кото45 рого непосредственно и через блок памяти соединен со входами элемента ИЛИ.

Выходы последнего подключены к запрещающему входу первого элемента Запрет и ко второму входу элемента И .

На фиг. изображена блок-схема предложенного устройства; на фиг. 2 - характеристики реле л.аксимального угла и комбинигованного роне угол-скольжение с фазовыми траекториями взаимный угол55 скольжение.

Устройство для автоматического выяв ления перегрузив линий электропередачи ! при аварийных дефицитах мощности содер60 .жит датчик 1 эквивалентной фазы напряжения на приемном конце линии, выход которого соединен с первым входом датчика 2 разности фаз напряжений; датчикЗ эквивалентной фазы напряжения на отправном конце линии, выход которого через линию 4 передачи фазы соединен со вторым входом датчика 2 разности фаз напряжений; комбинированное реле 5 утолскольжение; реле 6 максимального угла; логические элементы 7 — 10 "Запрет"; логические элементы 11 ИЛИ, 12 И; орган 1 3 уставки времени; блок 14 памяти; исполнительный орган 15, срабаты ваюший при большом аварийном дефиците мощности; исполнительный элемент 16, срабатывающий при малом аварийном дефиците мощности, и узел 17 блокировки. . Входы комбинированного реле 5 уголскольжение и реле 6 максимального угла подключены к выходу датчика 2 разности- фаз напряжений. Выход комбинированного реле 5 угол-скольжение соединен с размещающим входом элемента 8 «Запрет", первым входом логического элемента 12И и с запрещающим входом элемента 7 "За- . прет". Выход реле 6 максимального угла подключен к разрешающему входу элемента 7 «Запрет".

Выход элемента 8 "Запрет" подключен

1 к разрешающему входу элемента 9 "Запрет, выход которого соединен со входом исполнительного органа 15, срабатывающего при большом аварийном дефиците мощности.

Выход элемента 7 "Запрет" через орган 13 уставки времени соединен непосредственно и через блок 14 памяти со входами элемента 11 ИЛИ. Выход последнего подключен к запрещающему входу элемента 8 "Запрет" и ко второму входу логического элемента 12 И.

Выход логического элемента 12 И соединен с разрешающим входом элемента 10

"Запрет, выход которого соединен со входом исполнительного элемента 16, срабатывающего при малом аварийном дефиците мощности, Выход узла 17 блокировки соединен с запрещающими входами элементов 9 и 10

Запрет".

На фиг. 2 показана взаимность харак"теристик реле максимального угла (кривая " a), комбинированного. реле угол« скольжение (кривая b) с фазовыми траекториями взаимный угол-скорость изменения угла (разность фаз-скольжение) при двух различных аварийных дефицитах мощности (кривые «в", "r" ), При небольшом уровне опасного аварийного дефицита мощности (кривая "r" ) пересечение фазовой траекто г

560 290

Ф о р м у л а изобрете ни я

60 рии с кривой характеристики комбинированного реле угол- скольжение происходит при больших углах, чем уставка реле максимального угла, т е. срабатывание комбинированного реле угол — скольжение происходит после срабатывания реле максимал ного угла через промежуток времени, боль шлй заданного. При большом уровне аварийного дефицита (кривая "в ) пересечение фазовой траектории с кривой характеристики комбинирс анного реле происходит до срабатывания реле макс имального угла ил и после, но через промежуток времени, меньший заданного.

Следовательно, по определению логической последовательности срабатывания реле максимального угла, комбинированного реле угол - скольжение и временному интервалу между их срабатыванием можно четко разделить два уровня опасных аварийных дефицитов мвшности в приемных объединениях. (Работает устройство следующим образом, Эквивалентная фаза напряжения на прием-. ном конце определяется датчиком 1 эквивалентной фазы и подается на один из входов датчика 2 разности фаз. Эквивалентная фаза напряжения на отправном конце определяется датчиком 3 фазы и через линию 4 передачи подается на второй вход ( датчкиа 2 разности фаз.

Реле 6 максимального угла устанавливается на срабатывание при угле, равном о у (см.фиг.2).

Комбинированное реле 5 срабатывает при различных значениях взаимных углов, уменьшающихся с ростом аварийного дефицита, (Ha флг. 2 угол < соответствует большому аварийному дефициту, а угол С) - . малому аварийному дефициту) .

При большом уровне аварийного дефицита мощности комбинированное реле 5 угол — скольжение срабатывает в точке пересечения кривых"б," в" (см. фиг. 2) и подает сигнал на запрешаюший вход элемента 7 "Запрет", через элементы 8,9

"Запрет — на исполнительный орган 15, срабатывающий при большом аварийном дефиците, и на вход логического элемента

И 12. При пересечении кривых "а,""в" срабатывает реле 6 максимального угла, которое выдает сигнал на разрешающий вход элемента 7 "Запрет". Поэтому при больших аварийных перегрузках орган 13 уставки времени или вообще не запускается, или обеспечивается его возврат раньше заданной на нем уставки.

Отсутствие сигнала на выходе органа

13 уставки времени и на выходе логического элемента 11 ИЛИ способствует прохождению сигналя от комбинированного реле 5 к исполнительному органу 15, срабатывающему при большом аварийном дефиците., 5 Отсутствие сигнала на выходе логического элемента 11 ИЛИ не позволяет проходить сигналу от комбинированного реле 5 через логический элемент 12 И к исполнительному элементу 16, срабатываю10 шему при малом аварийном дефиците. При малом уровне аварийных, дефицитов орган

13 уставки времени, запускаемой от реле

6 максимального угла, подает сигнал на вход логического элемента 11 ИЛИ, который выдает сигнал на запрещающий вход элемента 8 "Запрет". Этот же сигнал является разрешающим для логического элемента

12 И, благодаря чему срабатывает исполнительный элемент 16.

2Е Срабатывание органа 13 уставки време1 ни фиксируется блоком 14 памяти, благодаря чему и после срабатывания комбинированного реле 5 и выдачи запрещающего сигнала на элемент 7,"Запрет" (при этом исчезает сигнал на выходе органа 13 уставки времени) дальнейшее прохождение сигнала на вход исполнительного элемента 16 не прекращается.

Таким образом, величина промежутка времени, равная уставке на органе 13, по существу является границей переключения срабатывания исполнительных элемента 16 и органа 15.

Узел 17 блокировки совместно с элементами 9, 10 Запрет прекращает поступление сигналов на исполнительные. органы15 и элемент 16 во время коротких замыканий, а также при действии других устройств автоматики.

Преимушеством пре длагаемого устройства по сравнению с известными является выявление не только факта опасной перегрузки, но и определение двух различных

45 опасных уровней аварийных дефицитов мощности и формирование двух различных выходных воздействий, благодаря чему существенно сокращается объем выполняемых мероприятий противоаварийной автоматики, 50 в особенности при уменьшении аварийных дефицитов мощности, например сокращается объем отключения нагрузок в дефицитной системе и объем ограничения мощности генераторов в избыточной системе.

Устройство для автоматического выявления перегрузки линий электропередачи при аварийных дефицитах мощности, содержащее датчик эквивалентной фазы няпря566290 ния на приемном конце линии, выход которого соединен с первым входом датчика разности фаз напряжений, датчик эквивалентной фазы напряжения на отправном конце линии, выход которого через линию передачи фазы соединен со вторым входом датчика разности фаз напряжений, комбинированное реле угол — скольжение, вход которого соединен с выходом да«чика разности фаз напряжений, и исполнительные реле на выходе, о т л и ч а юш е е .с я тем, что, с целью повышения надежности и селективности выявления аварийных дефицитов мощности, оно снабжено реле максимального угла, органом уставки времени с блоком памяти, логи-. ческими элементами Запрет", ИЛИ и И, при этом вход реле максимального угла подключен к выходу датчика разности фаз, выход комбинированного реле угол — скольжение соединен с разрешаюшим входом первого элемента "Запрет", с первым входом элемента И и с запрешаюшим входом второго элемента Запрет", к разрешаюmeMy входу которого подключен выход реле максимального угла, вых.:л первого элемента Запрет включен на разрешаюший вход третьего элемента "Запрет, выход которого соединен со входом исполнительного органа, срабатываюшего при большом аварийном дефиците мошности, выход элемента И подключен к разрешающему входу четвертого элемента Запрет, выход которого соединен со входом исполу нительного элемента, срабатываюшего при малом аварийном дефиците мощности, а выход второго элемента Запрет" подключен на вход органа уставки времени, выход которого непосредственно и через блок памяти соединен со входами элемента ИДИ выходы последнего подключены к запрешаюшему входу первого элемента Запрет и ко второму входу элемента И.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1, Авторское свидетельство СССР

М 196981, кл. Н 2 Н 3/26, 1965.

2. Иофьев Б. И. Автоматическое аварийное управление мошностью энергосистем, М., Энергия, 1974, с. 212.

1 У г

Фиг.Z

Составитель A. Коэлобаев

Редактор T. Загребельная Техред A. Демьянова . Корректор A. Жолтани, Заказ 2441/36 Тираж 917 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

ll3035, Москва, -35, Раушская наб„д. 4/5

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