Орган контроля синхронизма при автоматическом повторном включении(апв) линии электропередачи

 

ОП ИГРАНИ Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскии

Социапистическик

Республик (,ц 736245 — ) (6l) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 21.02.77 (21)2455362/24-07 (5l ) M. Кл.

Н 02 Н 3/06 с присоединением заявки РЙ—

Гееударствеииый кемитет (23) Приоритет— ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 25.05.80. Бюллетень М19

Дата опубликования описания 28.05.80 (53) УД К 621.316. .925(088.8) (72) Авторы изобретения

В. М. Стрелков, Г. Г. Фокин н Г. Г. Якубсон

Всесоюзный научно-исследовательский институт электроэнергетики (71) Заявитель (54) ОРГАН КОНТРОЛЯ СИНХРОНИЗМА

ПРИ АВТОМАТИЧЕСКОМ ПОВТОРНОМ

ВКЛЮЧЕНИИ ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ

Изобретение относится к электротехнике, в частности к релейной защите и автоматике энергосистем.

При осуществлении трехфазного автоматического повторного включения (АПВ) линий электропередачи с двухсторонним питанием в большинстве случаев оказывается необходимой проверка наличия синхронизма между напряжением на линии, включенной с одной стороны, и на10 пряжением на шинах, к которым она подключается. Эта проверка выполняется с помощью органа контроля синхронизма (ОКС) н должна обеспечивать подачу команды на включение выключателя в

15 такие моменты времени, при которых замыкание главных контактов выключателя происходило бы при углах сдвига между указанными напряжениями, не превышающих заданного предельно допустимого зна че ни я Евка °

Основными требованиями к органу контроля синхроннзма является быстродействие и возможно больший охват диапазона углов, при которых разрешается подача команды на включение. А так как границы этого дипазона определяются максимальным углом срабатывания О органа, то последнее требованяе означает стремление приблизить значение ср вк

- 8 - При этом следует иметь

Вкл в виду, что прн постоянном скольжении зависимость межДУ Угламн 8С, н 1) может быть представлена следующим выражением:

d =д „- еоь где 4 у- время включения выключателя

Известно устройство автоматического повторного Йключеняя с органом улавливания синхроннзма, обладающее достаточно малым временем действия, но имеющее существенный недостаток - недействие при скольжении, 5 -0 (11. Поетому оно и не применяется для проверки синхронизма.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к изобз 73 ретению является орган контроля синхронизма при А ПВ линии электропередачи, содержащий реле сдвига фаз, первый вход которого подключен к трансформатору напряжения шин, второй вход — к трансформатору напряжения линии, а выход соеди,нен с первым входом логического элемента И, ко второму входу которого подключен первый выход блока А ПВ, а к выходувход элемента Задержка на срабатывание выход которого связан с разрешающим входом блока АПВ (2). Реле сдвига фаз в этом органе является элементом, ðåàгирующим на величину угла Д1 между дву мя напряжениями. Оно срабатывает, когда

Id 4 )ср, т- е. когo> — ср 8ср, При периодическом изменении угла Я от 0 до 360 реле сдвига фаз попеременно срабатывает и возвращается в соответствии с выбранной уставкой срабатывания д Р, замыкая или размыкая при этом цепь пуска элемента "Задержка на срабатывание". При этом срабатывание

ОКС возможно лишь в тех случаях, когда интервалы времени, соответствующие положению срабатывания реле сдвига фаз больше или равны выдержке, времени элемента Задержка на срабатывание . Таким образом, рассмотренный орган одновременно осуществляет контроль сдвига фаз/д / 6 и среднего скольжения, 5 lt +

«с 5 с,. „с,,с пр ем 5с „равно (2 ермаке 18О

При соответствующем выборе параметров срабатывания д иt известный

ОКС обеспечивает включение выключателя при углах Д, не превосходящих заданный угол ВвК>. Зависимость времени срабатывания органа от угла ссср может быть получена из уравнений (1) и (2) (3) ср вв ькС СР

Основными недостатками этого ОКС являются малое быстродействие и недгстаточный диапазон рабочих углов.

Цель изобретения - повышение надежности работы электропередачи путем сокращения времени действия и расширения диапазона рабочих углов органа контроля синхронизма.

Это достигается тем, что в известный орган контроля синхронизма при автомати 1еском повторном включении (АПВ) линии электропередачи, оснащенной трансформатором напряжения и блоком АПВ и подключенной к шинам подстанции, обо6245

5 ,l0

l5

З5

5О

55 рудованным трансформатором напряжения, содержащий реле сдвига фаз, первый вход которого предназначен для подключения к трансформатору напряжения шин, второй вход — к трансформатору напряжения линии, а выход соединен с первым входом элемента И, второй вход которого предназначен для соединения с выходом блока АПВ, а выход соединен с входом элемента "Задержка на срабатывание", введены второе реле сдвига фаз, второй и третий элементы "Задержка на срабатывание, второй и третий элементы И, элементы HE и ИЛИ, причем входы второго реле сдвига фаз подключены параллельно соответствующим входам первого реле сдвига фаз, выход которого через элемент HE соединен с первым входом второго элемента И, выход второго реле сдвига фаз соединен с первым входом третьего элемента И и со вторым входом второго элемента И, третий вход которого и второй вход третьего элемента И предназначены для соединения с первым выходом блока АПВ, выходы второго и третьего элементов И соединены соответственно со входами второго и третьего элементов Задержка на срабатывание", а выходы первого, второго и третьего элементов Задержка на срабатывание через элемент ИЛИ предназначены для подключения к разрешающему входу блока АПВ.

Иа фиг. 1 приведена структурная схема органа контроля синхронизма при

АПВ линии электропередачи; на фиг. 2— график зависимостей времени срабатывания с от углов срабатывания для устройства-прототипа и предлагаемого.

Орган контроля синхронизма при АПВ линии электропередачи содержит линию 1 электропередачи, выключатель 2 линии, шины 3, измерительные трансформаторы

4 и 5 напряжения линии и шин соответственно, ключ 6 управления выключателем, блок 7 контроля синхронизма, первое 8 и второе 9 реле сдвига фаз, первый 10, второй 1 1, третий 12 элементы И соответственно, первый 1 3, второй 14, третий 15 элементы "Задержка на срабатывание " соответственно, элемент HE 16 и элемент ИЛИ 17.

Сравниваемые между собой по фазе напряжения линии и шин через измерительные трансформаторы 4 и 5 подводятся к обоим входам первого 8 и второго 9 реле сдвига фаз, к выходам которых подключены входы первого 10 мента 15 Задержка на срабатывание обеспечивает срабатывание органа во всем диапазоне углов срабатывания (во всех трех зонах), но с большим временем (dcP2 С сР > сР ВС является резервной и служит для предотвращения отказа органа при скольжении близком к нулю и меняющем знак сР " cp

СР4

Выдержка времени t с. выбирает» ся так же, как и в известном органе.

Основное преимушество данного контроля синхронизма состоит в том, что выдержки времени в и Ь Вс могут

4 2 быть выбраны существенно меньше, чем вь цержки вс

Ъ

Выражение для выдержки времени аналогично уравнению (3)

ВС4

2Юцр ьв вс, б -б (4)

Ъ ср, а для выдержки с, уравнение имеет вид

2 д -d сра с вс ссГвк,-d въ (5)

Эффективность изобретения хорошо видна из сравнения кривых = f(g ср ср

1 и П (cM. фиг. 3), построенных по формулам (2) - (5) при заданных

Д -90, 4в В - 0,2 с. Кривая 1

Вкл характеризует известный орган контроля синхронизма, а кривая П вЂ” предложенный в настоящем изобретении при условии ВС - ВС2 .

Йз сравнения кривых следует, что предложенный орган контроля синхронизма имеет значительно меньшее время действия и больший дйапазон рабочих углов, что позволяет повысить надежность работы электропередачи.

Формула изобретения

Орган контроля синхронизма при автоматическом повторном включении (АПВ) линии электропередачи, оснащенной трансформатором напряжения и блоком АПВ и подключенной к шинам подстанции, оборудованным трансформатором напряжения, содержащий реле сдвига фаз, первый вход которого предназначен для подключения к к трансформатору напряжения шин, второй вход - к трансформатору напряжения линии, а выход соединен с первым входом элемента И, второй вход которого пред назначен цля соединения с выходом блока АПВ, а выход соединен с входом эле

5 736245 б и третьего 12 элементов И соответственно.

Первое реле 8 сдвига фаз вместе с первыми элементами И 10 и Задержка на срабатывание 13 создают первую

5 зону срабатывания органа (Bcp„ pc д р ;

4р - Вс

Выхоц первого реле 8 сдвига фаз через элемент НЕ 16 подключен к одному входу элемента И 11, ко второму входу !о которого подключен выход второго реле сдвига фаз 9, а выход элемента И 11 подключен ко входу второго элемента 14 Задержка на срабатывание . Совместная работа обоих реле сдвига фаз (срабаты- 15 вание реле 9 и несрабатывание реле 8) в сочетании с работой блоков HE 16, И 11 и второго элемента 14 Задержка на срабатывание" создают еще две зоны срабатывания органа

Таким образом, при скольжении 9- 0 время срабатывания органа зависит от того, в какой зоне находится угол в

25 момент пуска органа, т..е. в момент подачи напряжения на линию с противоположного ее конца. Если это происходит в первой зоне, то время срабатывания зо равно t>, если во второй или третьей, то . При скольжении Ь =сопМ отличном от нуля, срабатывание произой дет в тех же зонах (если, конечно, не слишком велико), оцнако выбор той или иной зоны срабатывания будет зави- .

35 сеть от момента начала контроля синхронизма (от начального значения угла Д и скольжения 5 ). Так, если в момент начала измерения угол д лежит в пер4О вой зоне и скольжение 5 таково, что за время 4в угол Д не выйдет из вс этой зоны, то срабатывание устройства произойдет со временем . Если с1 же скольжение 5 и начальный угол 8

45 таковы, что за время t угол Д выйвс дет за пределы первой эоны (элемент 13

Задержка на срабатывание" не успеет сработать), то срабатывание устройства произойдет после срабатывания элемента

$0

14 Задержка на срабатывание" не успеет сработать), то срабатывание устройства произойдет после срабатывания. элемента 14 Задержка на срабатывание" с временем, равным сумме времени нахожде ния угла Д в первой зоне и выдержки времени элемента 14.

Сочетание второго реле сдвига фаэ 9, третьего элемента И 1 2 и третьего эле736245 мента "Задержка на срабатывание, о т— л и ч а ю щ пАса тем, что, с целью повышения надежности работы электропе=. редачи путем сокрашения времени действия и расширения диапазона рабочих углов органа контроля, в него введеньi второе реле сдвига фаз, второй и третий элементы Задержка на срабатывание", второй и третий элементы И, элемента|

НЕ и ИЛИ, причем входы второго реле сдвига фаз подключены параллельно соо,— ветствуюшим входам первого реле сдвига фаз, выход которого через элемент НЕ соединен с первым входом второго элемента И, выход второго реле сдвига фаз соединен с первым входом третьего элемента И и со вторым входом второго элемента И, третий вхоц которого и второй вход третьего элемента И прецназначены для соединения с первым выходом блока АПВ, выходы второго и третьего элементов И соединены соответственно со входами второго и третьего элементов "Задержка на срабатывание,. а выходы первого, второго и третьего элементов Задержка на срабатывание через элемент ИЛИ предназначены для подключения к разрешающему входу блока АПВ.

1О Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Богорад A. M. и Назаров Ю. Г.

Автоматическое повторное вклк>чение в энергосистемах. М.," Энерги, 1969.

15 2. Устройство автомати «еского повторного включения типа А ПР503. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Чебоксарский электроаппаратный завод. Изд. 1, с. 31.

ЦНИИПИ 3: 2442 44

Тираж 7R 1 Подписное

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