Устройство синхронизации с постоянным временем опережения для автоматического повторного включения с улавливанием синхронизма одиночной линии электропередачи с двухсторонним питанием

Устройство синхронизации с постоянным временем опережения для автоматического повторного включения с улавливанием синхронизма одиночной линии электропередачи с двухсторонним питанием

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

О П И С А Н И Е (111600663

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.06.70 (21) 1457552/07 с присоединением заявки № (51) М. Кл. - Н 02J 3/38

Н 02Н 3/06

Государственники KOMHTBT (23) Приоритет

Совета Министров СССР ло делам изобретений и открытий (43) Опубликовано 30.03.78. Бюллетень № 12 (45) Дата опубликования описания 17.04.78 (53) УДК 621.317.925 (088.8) (72) Автор изобретения

Г.М. Солоненко (71) Заявитель

Белорусское производственное ремонтно-наладочное предприятие

«Белэнергоремналадка» (54) УСТРОЙСТВО СИ НХРО Н ИЗАЦИ И С ПОСТОЯННЫМ

ВРЕМЕНЕМ ОПЕРЕЖЕНИЯ ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

ПОВТОРНОГО ВКЛЮЧЕНИЯ С УЛАВЛИВАНИЕМ СИНХРОНИЗМА

ОДИНОЧНОЙ ЛИНИИ ЭЛЕКТРО11ЕРЕДАЧИ

С ДВУСТОРОННИМ fl HTAH H EM

Предлагаемое устройство предназначено для повторного включения одиночных линий электропередач с двусторонним питанием, для синхронизации разделившихся частей энергосистем, устройство может быть использовано как синхронизатор для включения генераторов на параллельную работу с энергосистемой, особенно в аварийных режимах — при большой разности частот и величин синхронизируемых напряжений.

Известно устройство синхронизации с постоянным временем опережения для автоматического повторного включения (АПВ) (11.

Главным недостатком АГ1В с улавливанием синхронизма является сравнительно большой угол включения и его зависимость от величины синхронизируемых напряжений.

Наиболее близким по технической сущности является устройство синхронизации с постоянным временем опережения для автоматического повторного включения с улавливанием синхронизма одиночной линии электропередач с двусторонним питанием, содержащее блок питания, блок преобразования напряжения и реагирующий орган (2).

Существенными недостатками известного устройства являются относительная сложность схемы и нелинейная зависимость управляющего напряжения от частоты, которая привод(гг к погрешности по углу включения.

Целью изобретения является» странение погрешности по углу включения и упрощение схемы.

11оставленная цель достигается тем, что в устройство синхронизации с постоянным временем опережения для автоматического повторного включения одиночной линии электропередачи с дв».сторонним питанием, содер10 жащее блок контроля угла расхождения Векторов синхронизир» емых напряжений, логический блок и реагирующий орган, блок контроля угла расхождения векторов синхронизируем ы х н а и р 11 ж е(11111 с Одер ж и т д в а 110,1 яр и 3 0 в и 1115 ных реле со встречно включенными обмотками, соединенными с выходами трех выпрямительных мостов, подключенных к первому разделительному трансформатору и вторичной обмотке второго разделительного трансформатора реагирующего органа, логический блок содержит реле времени и два промежуточных реле, у первого из которых обмотка подключена через последовательно соединенные замыкающиеся контакты обоих поляризованных реле блока контроля угла, причем параллель1i0 каждому конта1 т» поляризованного реле блока контроля угла включен замыкающийся контакт первого промежуточного реле и параллельно обмотке первого промежуточного

60О663 реле подключены последовательно соединениыс размыкающиеся контакты реле времени

oooIIx поляризованных реле блока контроля угла, обмотки второго промежуточного реле включены через параллельно соединенные размыкающийся контакт первого промежуточного реле и замыкающийся контакт второго промежуточного реле, а последовательно включенные замыкающиеся контакты обоих промежуточных реле соединены с обмоткой реле времени; реагирующий орган содержит два выирямител1>ных моста, входы I«QTophlx подкл10»с»I I к вторичной обмотке второго разделительного трансформатора, выходы — через сгла кивающие фильтры к иагрузочиым резисторам, соединенным через следящие конденсаторы и диоды с обмотками поляризованного рслс, параллельно которым подключены размыкающиеся контакты реле времени, а контакт поляризованного реле реагирующего органа включен в цепь включения линии электропередачи.

Один из возможных вариантов схемы предло>кенного устройства изображен на фиг. 1.

На фиг. 2 — графики, поясняющие работу поляризованного реле реагирующего органа (подача команды на включение).

Работает предлагаемое устройство следующим образом: при наличии синхронизма контакты реле 1ПР1 и 2ПР1 замкнуты, якорь реле I PI I подтянут и реле самоудерживается контактом через контакты 1РП1 и 1РП2, Реле времени PB не запускается, реле 2РП пуска схемы обесточено.

Разность векторов напряжений на линии и на шинах (в этом случае их арифметическая разность), выпрямленная мостом Bl и сглаженная фильтром Фl второй гармоники через размыкающийся контакт РВ2 реле времени и замыкающийся контакт реле 1РП4 подается на конденсатор Сl. Таким образом, на конденсаторе Сl при равенстве напряжений на линии и шинах заряд равен нулю. Сумма векторов напряжения на линии и на шинах (при наличии синхронизма их арифметическая сумма) выпрямленная мостом В2 и сглаженная фильтром Ф2 второй гармоники подается через размыкающийся контакт реле времени

РВ3 и замыкающийся контакт реле 1РП6 на конденсатор С2. Следовательно, конденсатор

С2 заряжен до максимальной величины.

После отключения выключателя линии (на чертеже не показан) по цепи несоответствия подается «плюс» оперативного тока в цепь промежуточного реле 2РП. Если при этом отключении нарушается синхронизм, то векторы напряжений на линии и на шинах начинают проворачиваться друг относительно друга. При их расхождении на угол +- 170 (независимо от направления вращения) оба размыкающиеся контакта реле IПР2 и 2ПР2 будут замкнуты и тем самым шунтируют обмотку реле 1РП, которое отпадает и контактами

1РП5 и 1РП7 разряжает конденсаторы Cl u

С2 на разрядные резисторы, а контактом 1РП8

>15

65 подает напряжение на обмотку реле 2РП, ко-„о«>oe срабатывает, подхватывается своим замыкающимся контактом 2РП1 и самоудерживается в подтянутом положении по цепи несоответствия на все время работы устройства.

Контактами 2РП2 подготавливается цепь пуска реле времени. После проворота векторов на угол 355 снова оказываются замкнутыми контакты 1ПРI и 2ПР1, срабатывает реле 1РП и самоудерживается. Своими замыкающимися контактами 1РП4 и 1РП6 реле 1РП подключает па выход выпрямительиых мостов

Вl и В2 соответственно конденсаторы Cl и С2, а контактом 1РПЗ пускает реле времени, уставка на котором равна времени включения выключателя (1„;zr.). Таким образом, пуск схемы устройства производится только после первого проворота векторов, что необходимо для отстройки от неодновременности отключения выключателей с обоих концов линии и в тот момент, когда вектора синхронизируемых напряжений практически совпадают по фазе. За время, равное уставке на реле времени (4,- ) вектора напряжений расходятся «а угол 61 и конденсатор Cl зарядится до напряжения Uc (точка а на фиг. 2). После срабатывания реле времени и разрыва размыкающегося контакта РВ2 заряд прекращается, так как диод

Дl препятствует заряду конденсатора Cl через обмотку реле ПР. В точке b напряжение биений Us и напряжение на конденсаторе Сl

Uc становятся равными, а если Us становится меньше Uc на величину напряжения срабатывания реле ПР, то в сочке с, практически совпадающей с точкой b оно срабатывает за счет разряда конденсатора Сl через первую обмотку реле ПР и резистор Rl. Для увеличения постоянной времени разряда конденсатора Cl емкость его должна быть выбрана достаточно большой, а первая обмотка реле ПР должна иметь большое сопротивление. Таким образом реле ПР даст команду на включение с углом опережения бо равным 61, и включение выключателя произойдет при угле 720, т. е. угол включения будет равен нулю, но при больших скольжениях, если за время l„,;,-, уголбдостигает величин, близких 180 (точка а на фиг. 2) эта схема может иметь значительную погрешность, до 15 ), так как тогда при большом изменении угла напряжение меняется незначительно, и реле ПР сработает не в точке b, а только в точке с, когда с — Us= Ucp.cp.

В этом случае работает схема, подключенная на выход моста В2, т. е. на сумму векторов синхронизируемых напряжений. Огибающая биений этой схемы показана на фиг. 2 пунктирной линией. В течение времени (поворот вектора на угол 611) конденсатор С2 разряжается на сопротивление К2 до величины Uc (точка а на фиг, 2). После срабатывания реле времени разрываются контакты реле РВЗ в цепи разряда конденсатора С2, а разряду через обмотку ПР препятствует диод Д2.

600663

В точке b (фиг. 2) напряжение биений U s и напряжение на конденсаторе С2 U < становятся равными, и если,U s превышает U < на величину срабатывания реле ПР, то в сочке с, практически совпадающей с точкой b, реле ПР срабатывает, потому что через его обмотку будет проходить ток заряда конденсатора С2.

Так как эта схема предназначена в основном для работы при больших скольжениях, то постоянная времени заряда конденсатора С2 может быть небольшой. Таким образом, реле ПР даст команду на включение выключателя с углом опережения, равным 6 и угол включения будет равен нулю. Обе схемы, включенные на выход мостов В1 и В2, работают одновременно, но при больших скольжениях имеет преобладание схема, включенная на мост В2, а при малых — на мост В1. Магнитные потоки обеих обмоток реле ПР при любом скольжении складываются, следовательно, реле ПР является более чувствительным, чем при работе его только по одной обмотке.

При недопустимом скольжении, когда за время включения выключателя угол между векторами синхронизируемых напряжений достигает величины, большей 180, реле времени не успевает выработать свою выдержку времени, так как при угле 170 реле 1РП отпадает. При совпадении векторов по фазе реле времени вновь запускается и т. д. Предельный угол опережения устройства равен 170 . Для предотвращения ошибочной работы при недопустимо большом скольжении, реле 1РП должно надежно возвращаться при сдвиге векторов на 180 . Это обеспечивается тем, что реле

1РП может сработать только в течение времени, пока вектор напряжения на шинах проворачивается по отношению к вектору напряжения на линии на угол от — 5 до +5, т. е. на 10 . Время шунтирования обмотки реле РВ будет в два раза больше, так как вектора могут за это время проворачиваться от угла 170 до 190, т. е. на угол 20 .

Формула изобретения

Устройство синхронизации с постоянным временем опережения для автоматического повторного включения с улавливанием синхронизма одиночной линии электропередачи с двусторонним питанием, содержащее блок

2О

25 зо

50 контроля угла расхождения векторов синхронизируемых напряжений, логический блок и реагирующий орган, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью устранения погрешности по углу включения и упрощения, блок контроля угла синхронизируемых напряжений содержит два поляризованных реле со встречно включенными обмотками, соединенными с выходами трех выпрямительных мостов, подключенных к первому разделительному трансформатору и вторичной обмотке второго разделительного трансформатора реагирующего органа, логический блок содержит реле времени и два промежуточных реле, у первого из которых обмотка подключена через последовательно соединенные замыкающиеся контакты обоих поляризованных реле блока контроля угла, причем параллельно каждому контакту поляризованных реле блока контроля угла включен замыкающийся контакт первого промежуточного реле и параллельно обмотке первого промежуточного реле подключены последовательно соединенные размыкающиеся контакты реле времени обоих поляризованных реле блока контроля угла, обмотки второго промежуточного реле включены через параллельно соединенные размыкающнйся контакт первого промежуточного реле и замыкающийся контакт второго промежуточного реле, а последовательно включенные замыкающиеся контакты обоих промежуточных реле соединены с обмоткой реле времени, реагирующий орган содержит два выпрямительных моста, входы которых подключены к вторичной обмотке второго разделительного трансформатора, выходы — через сглаживающие фильтры к пагрузочным резисторам, соединенным через следящие конденсаторы и диоды с обмотками поляризованного реле, параллельно которым подключены размыкающпеся контакты реле времени, а контакт поляризованного реле реагирующего органа включен в цепь включения линии электропередачи.

Источнпки информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Лпбгобер Н. Б. Синхронизатор с постоянным временем опережения в схеме ЛПВ.

«Электрические станции», 1959. № 2.

2. Авторское свидетельство СССР № 194918, кл. Н 02Н 3/06, 1966.