Устройство для выявления асинхронного хода в энергосистеме

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ изоь итения 765922 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 15.11.77 (21) 2543567)24-07 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51)М К, з

Н 02 J 3/24

Государственный комитет (53) УДК 621.316.

9 (088.8) Опубликовано 23.09.80. Бюллетень № 35

Дата опубликования описания 28.09.80 ло делам изобретений и открытий (72) Автор изобретения

Я. Е. Гoil fi ii (71) Заявитель

Гэ

1

5 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ АСИНХРОННОГ(ф:." -"

ХОДА В ЭНЕРГОСИСТЕМЕ

Изобретение относится к противоаварийной автоматике энергосистем и предназначено для выявления многомашинного асинхронного хода (МАХ) в энергосистемах.

Известно устройство, выявляющее АХ по факту изменения знака расчетной мощности при большом токе или малом сопротивлении на зажимах реле, выполненное со счетчиком циклов AX и контролем их длительности (1) .

Оно разработано применительно к двухмашинному AX в энергосистеме, характеризующемуся однократным колебанием контролируемого параметра за период АХ по контролируемому сечению, т. е. по сечению между двумя эквивалентными генераторами, эквивалентирующими энергосистему.

Однако в реальных условиях нарушение устойчивости в энергосистемах часто сопровождается МАХ, что объясняется наличием трех и более генерирующих ветвей, которыми может быть эквивалентирована защищаемая от АХ энергосистема. В этом случае изменение контролируемого параметра контролируемой ветви (контролируемого сечения

AX) в цикле AX генератора данной ветви относительно генератора какой-либо другой ветви носит характер гульсаций, модулированных по частоте взаимных скольжений и по амплитуде (даже при постоянстве взаимных скольжений генераторов указанных ветвей) .

Количество и глубина этих пульсаций в общем случае с учетом переменности взаимных скольжений эквивлентных генераторов непостоянны. Лишь при рациональных значениях отношений величин взаимных скольжений, принимаемых в частном слу1О час неизменными в процессе АХ, период повторяемости формы огибающей мгновенных значений режимного параметра будет иметь рациональное значение (определяется как наименьшее общее делимое периодов всех

15 гармонических составляющих — взаимных скольжений) . При иррациональных значениях скольжений огибающая рассматриваемого параметра имеет теоретический бесконечный период, но практически может бь|ть представлена кривой с условным пери20 одом, определяемым рациональными величинами скольжения, близкими к иррациональным.

Это значит, что при MAX величина режимного и",ðàìåòðà, например тока (мощ765922 ности) в данной ветви, определяется уже суммой составляющих токов (мощности) нескольких частот и поэтому провалы в огибающей контролируемого тока (мощности), необходимые для обеспечения срабатывания известного устройства выявления АХ, могут в процессе АХ эпизодически заполняться благодаря указанным составляющим тока. Это обуславливает неоднозначность изменения контролируемых режимных параметров в цикле АХ и, следовательно, неоднозначность взаимной зависимости тока, мощности и сопротивления на зажимах реле, что используется в известном устройстве.

Очевидно, что в подобной ситуации, учитывая фактическое непостоянство частоты генераторов при АХ, в общем случае нельзя рассчитывать на выявление МАХ в энергосистеме известным устройством.

Наиболее близким является устройство выявления АХ в энергосистеме по колебаниям одного из режимных параметров электропередачи например тока) с периодом не более расчетного в течение заданного времени, содержащее пусковой орган, выход которого включен на вход реле времени контроля периода колебаний, выход которого включен на вход выходного реле времени (2).

Недостатком этого устройства является то, что в условиях MAX временной интервал между соседними превышенными током величинами уставки срабатывания максимального реле тока становится неопределенным, Этот интервал может превысить расчетную величину периода двухмашинного АХ, на которую настроено устройство, что обусловит сброс его выходным реле времени набранной выдержки времени и, следовательно, его несрабатывание. Установка этого устройства в каждой генерирующей ветви не обеспечивает надежное выявление АХ при существовании в энергосистеме более двух частот, поскольку даже однократное отсутствие снижения (увеличения) тока в течение одного расчетного периода двухмашинного АХ приводит к сбросу выходным реле времени устройства уже набранной им выдержки времени. Вследствие непостоянства скольжений нельзя не считаться с таким наложением для каждого из устройств в процессе его работы.

Цель изобретения — повышение надежности выявления многомашинного асинхронного хода в.энергосистеме, содержащей три и более генераторные ветви.

Цель достигается тем, что устройство снабжено дополнительными пусковыми органами и дополнительными реле времени контроля периода колебаний на каждую дополнительную генераторную ветвь, причем выход каждого из дополнительных пусковых органов подключен ко входу соответствующего дополнительного реле времени контроля периода колебаний, выходы дополнитель4 ных реле времени контроля периода колебаний включены параллельно выходу основного реле времени контроля периода колебаний.

На чертеже приведена блок-схема устрой ства.

Устройство состоит из пусковых органов

1, установленных на линиях электропередачи (генераторных ветвях) 2, 3, 4 и включенных своими входами на трансформаторы 5 тока указанных линий, а выходами — на

to входы реле 6 времени контроля периода колебаний, размыкающие с выдержкой времени контакты которых включены параллельно между собой и последовательно с входом выходного реле 7 времени.

Устройство работает следующим обра1$ зом

Г!ри возникновении АХ в энергосистеме происходят попеременно срабатывания и возвраты пусковых органов 1, установленных на генераторных ветвях 2, 3 и 4. При этом за$р пускаются и сбрасываются соответственно реле 6 времени контроля периода колебаний.

Если какой-либо из пусковых органов длительно не меняет свое состояние (длительно остается в состоянии сбрасывания или состояния возврата), так что соответствующее ему реле 6 успеет сработать и разомкнуть свой контакт в цепи питания реле 7, то последнее, однако, продолжает работать, выбирая свою уставку, так как одновременное срабатыв-ние всех реле 6 в условиях АХ

$y при правильном Выооре их ycòÿÂÎê практически нереально.

Действие устройства (выход реле 7) должно осуществляться по заданному алгоритму противоаварийного управления, например на разделение энергосистемы (отключение генерирующей ветви, в частности), без ожидания ресинхронизации ввиду малой ее вероятности.

Построение указанным образом устройства для выявления AX в случае его многочастотности заключается в том, что в условиях возникшего АХ бесперебойность подачи входного импульса на выходное реле 7 времени обеспечивает циклическим или попеременным срабатыванием некоторых из общего числа используемых пусковых органов

4$ Состояние длительного существования одновременно во всех генерирующих ветвях тока ниже тока срабатывания пускового органа, или тока выше тока возврата пускового органа привело бы к сбросу выходным

$6 реле 7 времени набираемой им выдержки времени. Но »акое состояние означало бы, с другой стороны, синхронную работу генераторов, что противоречит исходному условию — существованию в энергосистеме многомашинного AX. Поэтому одновременный

$$ сбой при АХ всех пусковых органов 1 и, как

его следствие, снятие входного сигнала с выходного реле 7 времени, нереален и, следовательно, предлагаемое устройство обес765922 печивает выявление АХ в условиях его многочастотности.

Устройство может использоваться в энергосистемах, где есть вероятность возникновения MAX. Его целесообразно устанавливать в узле, являющемся общей точкой трех и более генерирующих ветвей, хотя, в принципе, это не обязательно, поскольку имеющиеся технические средства позволяют передавать необходимую информацию в любую часть энергосистемы.

Устройство обладает принципиально той же степенью селективности, что и известное, не отличает MAX от двухмашинного АХ и дополняет известные устройства выявления АХ устанавливаемые на каждой генерирующей ветви, резерв и руя и х отказ.

Ввиду отсутствия уточненной методики расчета тока срабатывания пусковых органов для фиксации MAX ориентировочно можно принять их величины такими же, как и для индивидуальных известных устройств, предназначенных для выявления соответствующих двухмаши нных АХ по расчетным сечениям АХ в данной энергосистеме. Поэтому при его построении в качестве пусковых органов 1 и реле 6 контроля периода колебаний могут быть использованы соответствующие элементы известных индивидуальных устройств. Пусковые органы этих индивидуальных устройств (1). отстраиваются от амплитуды и периода колебаний тока большинства качений, а выходные реле времени этих устройств — от длительности качений, происходящих с амплитудой тока более расчетной величины и периодом менее расчетного. Выбор установки времени срабатывания выходного реле 7 времени устройства большей, чем у известного индивидуального устройства (на ступень селективности, равную, ориентировочно, наибольшему расчетному периоду критического скольжения для рассматриваемых генераторных ветвей), обеспечит селективность ликвидации АХ в энергосистеме. Последняя заключается в допущении первоначально работы индивидуальных устройств, а затем (при их отказе) в работе данного устройства и ликвидации АХ путем заранее намеченного деления энергосистемы.

Таким образом, применение данного устройства позволяет выявить АХ в условиях его многочастотности, т. е. многомашинный

АХ, когда известные устройства в большинстве случаев будут отказывать, и, следовательно, автоматизировать и сокращать время ликвидации аварийного состояния в сложной энергосистеме. Устройство легко н npoto сто реализуемо.

Формула изобретения

Устройство для выявления асинхронного хода в энергосистеме, содержащее пусковой орган, выявляющий колебания одного из режимных параметров электропередачи, например реле тока, выход которого включен на вход реле времени контроля периода

20 колебаний, выход которого включc H на вход выходного реле времени, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности выявления многомашинного асинхронного хода в энергосистеме, содержащей три и более генераторные ветви, оно снабжено дополнительными пусковыми органами и дополнительными реле времени контроля периода колебаний на каждую дополнительную генераторную ветвь, причем выход каждого из дополнительных пусковых органов подключен рр ко входу соответствующего дополнительного реле времени контроля периода колебаний, выходы дополнительных реле времени контроля периода колебаний включены параллельно выходу основного реле времени контроля периода колебаний.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гоник Я. Е. Способы выявления асинхронного хода в энергосистеме. Дис. на соиск. учен. степени канд-та техн. наук. ЭНИН, р 1976.

2. Авторское свидетельство СССР № 550720, кл. Н 02 J 3(24, 1974.

765922

Составитель К. Фотина

Редактор М. Ликович Техред К. Шуфрич Корректор М. Вигула

Заказ 6928/19 Тираж 783 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

1 I 3035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

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