Устройство для прекращения асинхронного хода генераторов электростанций связанных линией электропередачи

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Респубпик (»I652650 р"- -(61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13. 09. 76 (21) 2401509/24-07 с присоединением заявки № (23) ПриоритетОпубликовано 15.03.79.Бюллетень № 10 (51) М. Кл.

Н 02 .Т 3/24

Государственный комитет

СССР

Ао делам изобретений н открытий (53) УДК621.316. .925. 621.316. .96. 1 (088. 8) Дата опублиКования описания 18.03.79 (72) Авторы изобретения

Т. Н. Мамонтова и Г. А. Славин

Ордена Октябрьской революции Всесоюзный государственный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт энергетических систем и электрических сетей Энергосетьпроект" (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕКРАЩЕНИЯ АСИНХРОННОГО ХОДА

ГЕНЕРАТОРОВ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ, СВЯЗАННЫХ ЛИНИЕЙ

ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

Изобретение относится к области электротехники, в частности к релейной защите и автоматике электрических сетей и систем и предназначено для прекращения асинхронного хода генераторов электростанций.

Известно устройство отключения электрической цепи, реализованное, например, в принципиальной схеме автоматики прекращения асинхронного режима со счетчиком циклов качаний, в которой производится счет циклов изменений тока и после отсчета заданного числа циклов выдается команда на отключение электрической цепи (1).

Известно также делительное устройство при качаниях, в котором для прекращения возникающих в энергосистемах качаний отсчитывают циклы качаний и подают отключающий импульс после определенного числа циклов (2) .

Недостатком приведенных решений является то, что использование их не исключает отключения электрической цепи при противофазе ЭДС, в результате чего утяжеляются условия работы выключателей и увеличиваются внутренние перенапряжения в сети.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по техническому решению и достйгаемому эффекту является устройство для прекращения асинхронного хода генераторов электростанции, использующее анализ параметров биений и блокирование команды на отключение при противофазе напряжений по концам электрической цепи (3).

Данное устройство используется для отключения цепи в случае нарушения синхронизма между двумя частями электрической се10 ти. В таком устройстве используется цифровая техника для осуществления последовательного контроля амплитуды каждого полупериода выпрямленного напряжения. Устройство обеспечивает подачу команды на разрыв цепи в середине восходящей волны биения напряжения из-за несовпадения фаз, после обнаружения медленного снижения напряжения с максимальной величины до минимальной величины. Устройство управления применяется для непрерывного контроля больших распределительных энергетический сетей и для автоматического отключения различных частей этих сетей в случае нарушения синхронизма между ними.

652650

Недостатком известного устройства является низкая надежность из-за малой точности отключения вблизи момента совпадения фаз напряжений по концам электрической цепи при больших и малых скольжениях, так как команда на отключение электрической цепи формируется независимо от величины скольжения.

Цель изобретения — повышение надежности устройства за счет отключения вблизи момента совпадения фаз напряжений по концам линии электропередачи (ЛЭП) во всем диапазоне изменения скольжения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для прекращения асинхронного хода генераторов электростанций, связанных ЛЭП, снабженной измерительными тран сформаторами тока и напряжения, содержащее пусковой блок и исполнительный блок, действующий на отключение линии, дополнительно введены последовательно соединенные блок определения длительности части периода биения полного тока в ЛЭП, блок вычисления ожидаемого момента минимума огибающей этого биения, блок вычисления оптимального момента подачи команды на отключение линии и блок счета времени, причем входы блока определения предназначены для подключения к измерительным трансформаторам тока и напряжения и к выходу пускового блока, а выход блока счета времени подключен к входу исполнительного блока.

На фиг. 1 представлены кривые огибающих биений полного Э„,„„и активного3„„, тока, а также разности напряжений U no концам ЛЭП в асинхронном режиме; на фиг. 2 — принципиальная блок-схема устройства.

На фиг. 1, 2 приняты следующие обозначения: 1, 2, 3, 4, 5 — нули биений активного тока, т. е. моменты прохождения огибающей биений активного тока через нуль;

6 — момент подачи команды на отключение

ЛЭП, обеспечиваюший отключение вблизи точки совпадения фаз напряжений по ее концам, если (— — t ) ) 0; 7 — момент поТ дачи команды йа отключение ЛЭП, обеспе--- -.--.чивающий отключение вблизи точки совпадения фаз напряжений по ее концам, если (; — t ) (0; 8 — ЛЭП; 9, 10 — выключатели; 11, 12 — сборные шины; 13, 14— питающие сети; 15 — трансформатор тока;

16 — трансформатор напряжения; 17 — пусковой блок; 18 — исполнительный блок;

19 — блок определения длительности части периода биения полного тока в ЛЭП; 20— блок вычисления ожидаемого момента минимума огибающей биения полного тока;

21 — блок вычисления оптимального момента подачи команды на отключение ЛЭП;

22 — блок счета времени; Т вЂ” период биения полного тока; (и te — возможные собственные времена отключения выключателей, причем t, (, à t, ) - ., 0, 4 Ъ

4

180, 360 — значение углов расхождения между напряжениями по концам электрической цепи.

Фиг. 1 иллюстрирует взаимное расположение огибающих биений полного тока „,„„, активного тока j„„, и разности напряженйй U по концам ЛЭП в асинхронном режиме, чередование нулей биений активного тока 1, 2, 3, 4, 5 и максимумов

1 моментов 6 и 7 оптимальной подачи 1 команды на отключение ЛЭП с учетом возможного собственного времени отключения выключателей („или 1 „, обеспечивающих отключение вблизи момента совпадения фаз напряжений по концам ЛЭП.

На фиг. 2 приведена принципиальная блок-схема устройства. При возникновении асинхронного хода по ЛЭП 8, соединяющей через выключатели 9 и 10 и сборные шины 11 и 12 питающие сети 13 и 14, от трансформатора тока 15 и трансформатора напряжения 16 поступает информация на входы блока 19 определения длительности части периода биений полного тока в ЛЭП

8, к другому входу которого подключен пусковой блок 17, определяющий необходимость отключения ЛЭП 8 при возникновении асинхронного хода генераторов электтростанций питающих сетей 13 и 14. Выход блока определения 19 соединен с последовательной цепочкой блока 20 вычисления ожидаемого момента минимума огибающей биения полного тока, блока 21 вычисления оптимального момента подачи команды на отключение линии, блока 22 счета времени и исполнительного блока 18, выход которого соединен с выключателем 9

ЛЭП 8.

Сущность изобретения состоит в том, что на основе анализа электрических пара= метров режима асинхронного хода в одной точке ЛЭП определяют момент, когда следует подать команду на отключение выключателя 9 с тем, чтобы отключение этого выключателя произошло в момент, близкий к синфазному положению векторов напряжения по концам ЛЭП.

Указанный момент определяют с учетом соотношения величин собственного времени отключения выключателя, длительности измеренной части периода асинхронного хода и фазы асинхронного хода в момент ее измерения.

Поскольку величина периода асинхронного хода может изменяться от цикла к циклу, для повышения точности необходимо измерять часть периода, как можно ближе к моменту отключения, что ограничивается величиной собственного времени отключения выключателя. Для определения величины части периода и фазы асинхронного хода можно использовать анализ взаимного расположения нулей и максимумов, огибающих биений полного активного тока в

ЛЭП, а также их производных.

652650 ка и напряжения, содержащее пусковой блок и исполнительный блок, действующий на отключение линии, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности за счет отключения вблизи момента совпадения фаз напряжений по концам линии электропередачи во всем диапазоне изменения скольжения, в него дополнительно введены последовательно соединенные блок определения длительности части периода биения полного тока в линии электропередачи, блок вычисления ожидаемого момента минимума огибающей этого биения, блок вычисления оптимального момента подачи команды на отключение линии и блок счета времени, причем входы блока определения предназначены для подключения к измерительным трансформаторам тока и напряжения и к выходу пускового блока, а выход блока счета времени подключен к входу исполнительного блока.

Формула изобретения

1аиг. r

Фиг. г

Если, например, собственное время отключения выключателя t,, меньше половины периода биений, то отключение близи момента совпадения фаз напряжений по концам электрической цепи возможно в конце того. периода, где производились измерения; если t „ áîëüøå половины периода биений то отключение вблизи момента совпадения фаз напряжений по концам электрической цепи возможно лишь в конце периода биений, следующего за измеряемым.

Устройство может быть реализовано с использованием элементов интегральных мик росхем или узлов вычислительной машины

При реализации устройства следует пре дусмотреть возможность подачи команды на отключение выключателя при асинхронном ходе помимо этого устройства, например при скольжениях с очень большим периодом биений.

Технико-экономический эффект дости гается за счет облегчения условий работы выключателей и снижения внутренних перенапряжений в сети.

Устройство для прекращения асинхронного хода генераторов электростанций, связанных линией электропередачи, снабженной измерительными трансформаторами то лаан., 7акт i V го

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Беркович М. А., Семенов В. А. Основы автоматики энергосистем. М., «Энергия», 1968, с. 390.

2. Барзам А. Б. О схеме делительного устройства при качаниях. М., «Электрические станции», 1956, № 10, с. 58 — 59.

3. Патент Франции № 2067708, кл. МПК Н 02 R 7/00, 1971.

1- HHHIlH Заказ 1073/51

Тираж 856 Подписное

Филиал ППП «Патент» г. Ужгород, ул. Проектная, 4