Устройство для аварийной разгрузки узла энергосистемы

 

Союз Советских

Соцраакистическик а1ЕСНУбЛИК (61) Дополнительное к ввт. свмд-ву (22) Заявлено 030278 (21) 2579182/24-07 с присоединением заявки Но

Н 02 Х 3/24

Государственный комитет

СССР ао делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 150680, Бюллетень М9 22

Дата опубликования описания 1706.80 (53) УДХ 621. 311. .016. 35 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Е.В. Калентионок и В.A. Файбисович

Производственное ремонтно-наладочное предприятие Белэнергоремналадка (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВАРИЙНОИ РАЗГРУЗКИ

УЗЛА ЭНЕРГОСИСТЕМЫ

Устройство относится к электроэнергетике и может найти применение в устройствах дополнительной разгрузки энергосистем при возникновении аварийных ситуаций с большим дефицитом реактивной мощности, приводящих к нарушению устойчивости узлов нагрузки.

Известны устройства разгрузки узла энергосистема (1). Недостатком указанных устройств является то,что им свойственна задержка на 2-4 с начала осуществления противоаварийных меэоприятий, которая приводит к рез.кому увеличению объема разгрузки, что наносит ущерб потребителю.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является устройство для аварийной разгрузки узла энерго I системы, содержащее преобразователь тока, связанный с релейным элементом, реагирующим иа увеличение тока нагрузки, второй релейный элемент и реле времени, причем выходные контакты релейных элементов включены последовательно с обмоткой реле времени, а также оно снабжено преобразователем активной мощности и релейным элементом, реагирующим на уменьшение активной мощности, вход которого связан с выходом преобразователя активной мощности (2) .

5 Существенным недостатком указанного устройства является то, что устройство выявляет -лишь факт нарушения устойчивости узла нагрузки в зоне закритических скольжений,не определяя минимально йеобходимый объем разгрузки узла для обеспечения устойчивости узла нагрузки.

Объем разгрузки в зоне закритических скольжений существенно зависит от времени разгрузки и величины постоянной механической инерции двигателей. И только в начале переходного аварийного йроцесса величина отключаемой мощности нагрузки минимальна и не зависит от значения постоянной механической энергии двигателей.

Целью устройства является повышение надежности электроснабжения потребителей за счет уменьшения аварийно отключаемой мощности нагрузки.

Указанная цель достигается тем, что устройство для аварийной н разгрузки узла энергосистемы, содержащее преобразователь активной мощнос741370 ти, снабжено блоком возведения в квадрат критического напряжения нагрузки, блоком возведения в квадрат эквивалентной ЭДС системы, блоком суммирования напряжений, блоком деления, блоком суммирования сопротив» ления внешней сети, выходным блоком суммирования, причем выходы блоков возведения в квадрат критического . напряжения нагрузки и возведения в квадрат эквивалентной ЭДС энергосистемы соединены с входами блока суммирования напряжений, выход которого подключен к первому входу блока деления, второй вход которого соединен с выходом блока суммирования сопротивления, а на входы выходно-, го блока суммирования подключены выходы блока деления и преобразователя активной мощности..

На фиг. 1 представлен график зави симости величины.отключаемой нагрузки (мощности) от времени разгрузки, на фиг. 2 — блок-схема предлагаемого устройства.

Выход блока 1 возведения в квадрат критического напряжения нагрузки и выход блока 2 возведения в квадрат эквивалентной ЭДС энергосистемы подключены ко входам блока 3 суммирования напряжений, выход которого подключен к первому входу блока 4 деления, второй вход которого подключен к блоку 5 суммирования сопротивления внешней сети, выходы блока деления и преобразователя б активной мощности нагрузки подключены к входам выходного блока 7.

Устройство работает следующим образом.

В нормальных условиях работы, энергосистемы отрицательное или нулевое значение выхода выходного бло ка 7 суммирования блокирует выходное устройство, воздействующее на отключение нагрузки.

В аварийной ситуации, характеризующейся, s частности, увеличением величины. реактивного сопротивления внешней сети Хэнли уменьшением эквивалентной ЭДС энергосистемы Е, на выходе блока 4 деления происходит уменьшение величины предельно допустимой потребляемой мощности нагрузки Р>р и, если ее значение меньше мощйости нагрузки Р, то на выходе, выходного блока 7 суммирования появляется сигнал, пропорциональный минимально необходимой отключаемой мощности нагрузки для обеспечения устойчивости. Выходное устройство производит разгрузку путем одновременного отключения потребителей, суммарная мощность которых равна разности между предельной и текущей мощностью нагрузки.

Таким образом, предлагаемое устройство имеет возможность отключать минимально необходимую мощность нагрузки, что значительно снижает объемы аварийного отключения потребителей и увеличивает надежность электроснабжения ответственных потребителей электроэнергии.

Ниже приводится теоретическое обоснование достижения указанной цели °

Как известно, узел асинхронной нагрузки с однородным составом потребителей (например, насосные подстанции нефтепроводов, газопроводов и т.п.) можно представить схемой замещения эквивалентного двигателя.

Тогда значение максимальной мощнос-!

5 ти Р д, эквивалентного двигателя определяется соотношением:

p K. (1) ()(вас)

20 где Ех Хб - эквивалентные: параметры сети;

Х вЂ” реактивное сопротивление

5 рассеяния двигателя.

Величина сопротивления Х находится из выражения

Окр

2Р (2) где Р - активная мощность, потреб30 ляемая двигательной нагрузкой;

U — значение критического напряКР жения угла беэ учета внешнего сопротивления сети (Х =0)

Подставляя (2) в (1) получим:

Е . Р (3)

Рм= ох хх р>

«р с

Тогда величина минимально необходимой отключаемой мощности для обеспечения устойчивости оставшейся нагрузки определяется соотношением: отк- напр. (5) Формула изобретения

Устройство для аварийной разгруз60 .ки узла энергосистемы, содержащее преобразователь активной мощности, о т л и ч а ю щ е е с .я тем, что, с целью повышения надежности электроснабжения потребителей за счет

65 уменьшения аварийно отключаемой мощГРаничным условием устойчивой работы является равенство потребляемой .и максимальной активной мощности

Р=Р,, из которого с учетом (3) находим предельно допустимую потребляе.

45 мую активную мощность нагрузки Рд

Р = ч. х (4) пр 2Х ) 741370

Составитель Г. Дамская

Редактор Л, Новожилова Техред М.Петко Корректор М. Коста

Заказ 3214/51 Тираж 783 Подпи оное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектиая, 4 ности, в него введены блок возведения в квадрат критического напряжения нагрузки, блок возведения в квадрат эквивалентной ЭДС энергосистемы, блок суммирования напряжений, блок деления, блок суммирования сопротивления внешней сети, выходной блок суммирования, причем выходы блоков возведения в квадрат критического напряжения нагрузки и возведения в квадрат эквивалентной ЭДС соединены с входами блока суммирования .напряжений, выход которого подключен к первому входу блока деления, второй вход соединен с выходом блока сумваюрования сопротивления, а на входы выходного блока суммирования подключены выходы блока деления и преобразователя активной мощности.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство CCCP

9 489180 от 1973, кл. Н 02 Х 3/24.

2. Авторское свидетельство СССР

Ж 542292, кл. Н 02 3 3/24 от 1974..