Устройство для прекращения асинхронного хода генераторов электростанций, связанных линией электропередачи

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1111 688958

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 04.01.77 (21) 2440670/24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет

Опубликовано 30.09.79. Бюллетень № 36

Дата опубликования описания 30.09.79 (51) М. Кл.е

Н 02 J 3/24

Государственный комитет (53) УДК 621.316.925:

:621.316.96 (088.8) ll0 делам изобретений н открытий (72) Авторы изобретения (71) Заявитель

Г. А. Славин, Н. Е. Рибель и T. Н. Мамонтова

Ордена Октябрьской Революции всесоюзный государственный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт энергетических систем и электрических сетей «Энергосетьпроект» (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 определения момента отключения электрической цепи в режиме асинхронного хода.

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

Недостатком устройства является то, что использование его 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 решением технической задачи является устройство для прекращения асинхронного хода генераторов электростанций, связанных линией электропередачи, снабженной измерительным трансформатором тока, содержащее соединенные последовательно пусковой блок, 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, блок счета времени и исполнительный блок (2). Недостатком указанного технического решения является малая точность отключения вблизи момента совпадения фаз напряжений по концам электрической цепи во всем диапазоне изменения

10 скольжения, так как команда на отключение электрической цепи формируется независимо от величины скольжения.

Целью изобретения является повышение надежности устройства путем измерения

15 огибающей полного тока и ее производной.

Поставленная цель достигается тем, что блок определения длительности части периода биения полного тока в линии электропередачи выполнен в виде последова20 тельно соединенных элемента формирования огибающей биения полного тока и элемента формирования производной по времени огибающей полного тока и фиксации момента изменения ее знака, а блок вычис25 ления оптимального момента подачи команды на отключение линии электропередачи содержит элемент задержки и элемент определения разности полупериода биения полного тока и собственного време30 ни отключения выключателя, причем входы

1188958 3 элемента формирования огибающей биения полного тока предназначены для подклюIeIlIIIl к измерительному трансформатору тока и выходу пускового блока, а выход элемента формирования производной по времени огиоающей биения полного тока и фиксации момента изменения ее знака— к входу блока вычисления ожидаемого момента минимума огибающей биения полного тока, входы элемента определения разности полупериода биения полного тока и собственного времени отключения выключателя и элемента задержки подключены к олоку вычисления ожидаемого момента минимума огибающей биения полного тока, а выходы — к блоку счета времени, причем второй выход элемента определения разности полупериода — биения полного тока и собственного времени отключения выключагеля соединен со вторым входом элсмен1а задерхкки.

На фиг. 1 и 2 показано взаимное расположение огибающей биения полного тока и сго производной по времени в асинхронном рехкимс. Отличие формы рсальных кривых 1„„,-„,. и а 4„лп. от представленной на фиг, 1 и 2 пс имеет значения, так как фиксируются моменты прохождения кривой

dt„„.-, через нулсвос значение, что в элементе формирования производной llo времени огибающей dt биения полного тока и фикс;IIIIIII II3,1 чеHl! Sl ес знака KIOiICCT ObITh определено по зменснию знака величин.

На фиг. 1 и 2 показаны черсдование нулей производной 1п,л„1 — 5 и максимумов 1„,л„, оптимальных моментов б (фиг. 1) и 7 (фиг. 2) подачи команды на отключение линии элскгропередачи с учетом возможного собственного времени отключения выключателя /„, обеспечивающих отключение вблизи момента совпадения фаз напряжсний по концам линии элсктроперсдачи.

Если собственное время отключения выключателя меньше половины периода биений (фиг. 1), то отключение вблизи момента совпадения фаз напряхкений по концам линии электропередачи, возможно в конце того периода биений, где производилось изТ мерение —. Если 4 больше половины перио2 да биений, то отключение вблизи момента совпадения фаз напряжений по концам линии электропередачи возможно лишь в конце второго периода биений, непосредственно следующсго за периодом биений с замеТ ром — (фиг. 2).

На фиг. 3 представлена блок-схема предлагаемого устройства. . Отключаемая при появлении асинхронного режи»а линия 8 электропередачи соединена с питающими сетями 9 и 10 через выключатели 11 и 12 и сборные шины 13 и 14.

При возникновении асинхронного режима и

10 г

:Л

Ю

I, 13 0

:).1

G5 работе пускового блока 15, подклю lellllnl.o к трансформатору тока 16, кoманда на отключение выключателя 11 после пропуска нескольких циклов асинхронного режима для возможной ресинхронизации идет не непосредственно от исполнительного блока, а с контролем фазы отключения. Для этого запускается от пускового блока элемент формирования огибающей биения полного тока 17 блока 18 определения длительности части периода биения полного тока в лпшш электропередачи, получающий информацию от трансформатора тока, и выдает сигнал на вход элемента формирования производной по времени огибающей биения полного тока и фиксации момента изменения ее знака 19. Этот элемент имеет разнополярные сигналы на выходе: положительный сигнал появляется при перемене знака производной огибающей полного тока по времени с отрицательного на поло>китсльный, отрицательный сигнал— при перемене знака производной огибающей полного тока по времени с положительного на отрицательный; эта информация идет в блок определения ожидаемого момента минимума огибающей биения полного тока 20, который отсчитывает время между положительным и отрицательн61м сигналами на выходс эле:1снта формирования производной 19, фиксирует это время, равное полупериоду oII! ния огибающей полного тока, и выдает с. 1гнал íа в оды элемента 21 определения разности полупериода биения полного тока и собственного

Т времени отключения выключателя (/„)

2 и элемента 22 задержки блока 23 вычисления оптимального момента подачи команды на отключение линии, первый нз этих элеТ ментов сравнивает разность (t,) с ну2 лсм и при положительном значении разности подаст сигнал о величине этой разности на вход блбка счета времени 24, а при отрицательном значении — па вход элемента задержки, в котором формируется всличиТ, ЗТ на (— — 4+т= -t,) и вычислснное зна2 ченис передается на вход блока счета времени. Полученная на входе этого блока величина отсчитывается им от момента последнего отрицательного сигнала на выхотс элемента формирования производной огибающей биения полного тока и по окончании отсчета формируется сигнал, подается на вход исполнительного блока 25, откл юч а ю щего вы кл юч ател ь 11.

Задержка отключения выключателя 11 для осуществления возможной ресинхронизации может быть выполнена путем подачи дополнительной команды в исполнительный блок.

На фиг. 4 и 5 показаны последовательность работы во времени отдельных блоков

688958 устройства для случаев биения полного тока в электрической цепи с периодом соответственно T и Т, характер выходного сигнала блоков и момент подачи команды на отключение выключателя. 5

Надежность устройства повышена за счет отказа от использования цепей переменного напряжения и получения всей исходной информации только от трансформаторов тока в трех фазах линии электропередачи.

Устройство целесообразно реализовать в сетях, где допустимо отключить линии электропередачи после одного или нескольких циклов асинхронного хода.

Устройство может применяться там, где нет промежуточного отбора мощности на линии и там, где по условиям работы энергообъекта не требуется мгновенное отключение линии электропередачи в асинхронном режиме.

При реализации предлагаемого устройства следует предусмотреть возможность подачи команды на отключение выключателя при асинхронном ходе помимо этого устройства, например, прп скольжениях с 25 очень большим периодом биений (больше заданного) .

Устройство может быть использовано при дистанционном отключении линии электроперсдачи (от ключа управления) в зо режиме асинхронного хода по линии электропередачи.

Технико-экономический эффект достигается при применении устройства за счет облегчения условий работы выключателей 35 в энергосистемах и снижения внутренних перенапряжений в сети.

Формула изобретения

Устройство для прекращения асинхронного хода генер аторов электростанций, связанных линией электропередачи, снабженной измерительным трансформатором тока, содержащее соединенные последова- 45 тельно пусковой блок, блок определения длительности части периода биения полного тока в линии электропередачи, блок вычисления ожидаемого момента минимума огибаюшей этого биения, блок вычисления оптимального момента подачи команды на отключение линии, блок счета времени и исполнительный блок, о т л и ч а ю ш е сс я тем, что, с целью повышлшя надежности работы путе» нзмсрснпя огибающей полного тока и сс производной, блок определения длительности части периода биения полного тока в лини:.t электропередачи выполнен в виде последовательно соединенных элемента формирования огибающей биения полного тока и элемента формирования производной по времени огибающей полного тока и фиксации момента изменения ее знака, а блок вычисления оптнмал ного момента подачи команды на отключение линии электропередачи содержит элемент задержки и элемент определения разности полупериода биения полного тока и собственного времени отключения выключателя, причем входы элемента формирования огибающей биения полного тока предназначены для подключения и измерительному трансформатору тока и выходу пускового блока, а выход элемента формирования производной по времени огибающей биения полного тока и фиксации момента изменения ес знака — к входу блока вычисления ожидасмого момента минимума огибавшей биения полного тока, входы элсмента определения разности полупсрпода биения полного тока и собственного времени отключения выключателя и элемента задержки подключены к блоку вычисления ожидаемого момента минимума огибающей биения полного тока, а выходы — к блоку счета времени, причем второй выход элемента определения разности полупериода биения полного тока и собственного времени отключения выключателя соединен со вторым входом элемента задержки.

Источники информации, принятые во внимание прп экспертизе

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

2. Заявка М 2401509/24-07. кл. Н 021

3/24, 1976, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства,