Устройство для объединения двух частей энергосистемы с контролем синхронизма

 

ОПИСАЙИЕ, 4

ИЗОБР ТЕНИЯ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 210180 (21) 2872746/24-07 (51)М НЛ

3 с присоединением заявки ¹

Н 02 J 3/4 2//

Н 02 Н 3/06

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и. открытий (23) Приоритет

Опубликовано 230981. Бюллетень № 38

Дата опубликования описания 23.0981 (53) УДН 621. 316. 729 (088. 8) (72) Автор изобретения

С.М.Куцовский

Горьковское отделение Ордена О

Всесоюзного государственного п и научно-исследовательского ин систем и электрических сетей

ro х (71) Заявитель (54} УСТРОИСТВО ДЛЯ ОБЪЕДИНЕНИЯ ДВУХ ЧАСТЕИ

ЭНЕРГОСИСТЕМЫ С КОНТРОЛЕМ СИНХРОНИЗМА

30;

Изобретение относится к электротехнике, а именно к автоматике энергосистем, и может быть использовано, например, в устройствах автоматического повторного включения (АПВ) линий электропередачи.

Известны устройства для объединения двух частей энергосистемы с контролем синхронизма при трехфазном

AIIB линий с двухсторонним питанием, выполненные на. электромеханических реле (1) и (2 .

Недостатком этих устройств является малый диапазон контролируемых скольжений, вследствие чего АПВ запрещается в тех случаях, когда оно допустимо по условиям устойчивости системы.

Кроме того, при неравенстве действующих значений напряжений разделившихся частей, эти устройства име. ют большую погрешность в выборе момента подачи команды на повторное включение выключателя особенно при больших скольжениях (3-5в).

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является устройство для объединения двух частей энергосистемы с контролем синхронизм@, содержащее датчики на-, пря><ений объединяемых частей, энсргосистемы, к которым подсоед1:нены реле сдвига фаз, причем выход первого из них через первый элемент времени с задержкой на срабатывание подключен к первому входу логического элемента ИЛИ, а выход второго к первому входу первого логического элемента И непосредственно, и через первый логический элемент НЕ- к первому входу второго логического элемента И, второй элемент времени с задержкой на срабатывание, третий логический элемент И, к первому входу которого подключен. блок формирования сигнала на включение выключателя, третий элемент времени с задержкой на срабатывание и выходной элемент ГЗ).

Недостатком известного устройства является малый диапазон контролируемых скольжений. Гранина диапазона углов срабатывания d зависит от полного времени включения скольжения 5 и предельно допустимого у гла между соединяемыми частями системы сЪоя с = dion — 180 5 свекл"

866648

Полное время включения определяетсл главным образом временем включения выключателей, которое для современных выключателей 220-750 кВ составляет 0,2-0,3 с, значением о обычно не превышает 90

С учетом этого, например, при

S = 2,5% получаем

90 — 180 2,5 0,2 = 90 — 90О= О.

Следовательно, при скольжениях

S r 2,5% известное устройство по принципу действия правильно функционировать не может, в то время как по условиям устойчивости в ряде случаев допускается объединение частей энергосистемы при S < 5Ъ.

Цель изобретения — расширение диапазона контролируемых скольжений.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для контроля синхронизма при объединении двух частей энергосистемы, содержащем датчики напряжения объединяемых частей энер госистемы, к которым подсоединены два реле сдвига фаз, причем выход первого из них через первый элемент времени с задержкой на срабатывание подключен к первому входу логическоГо элемента ИЛИ, а выход второго к первому входу первого логического элемента И непосредственно, и через первый логический элемент НŠ— к первому входу второго логического элемейта И, второй элемент времени с задержкой на срабатывание, третий логический элемент И, к первому входу которого подключен блок формирования сигнала на включение выключателя, третий элемент времени с за держкой на срабатывание и выходной элемент, дополнительно введены третье реле сдвига фаз, подсоединенное к упомянутым датчикам напряжений, второй логический элемент НЕ,.элемент двоичной памяти с входом на срабаты вание и входом на отпадание, ограничитель импульсов и расширитель импульсов, причем выход третьего реле сдвига фаз непосредственно подключен ко второму входу второго логического элемента И, выход которого через второй элемент времени с задержкой на срабатывание подключен к . входу на срабатывание элемента двоичной памяти, а через второй логический элемент НŠ— к входу на отпадание элемента двоичной памяти, выход которого соединен со вторым входом первого логического элемента И, подключенного своим выходом через ограничитель импульсов ко второму входу логического элемента ИЛИ, выход которого подключен ко второму входу третьего логического элемента

И, а выход последнего через включенные последовательно третий элемент времени с задержкой на срабатывание и расширитель импульсов подключен к выходному элементу.

На фиг. 1 изображена схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 эпюры, поясняющие его работу.

Устройство содержит датчики напряжений соединяемых частей энергосистемы 1 и 2, первое, второе и третье реле 3-5 сдвига.фаз соответственно, срабатывающие, когда сдвиг фаз между контролируемыми напряжениями становится меньше заданного, первый эле,мент б времени с задержкой на срабатывание, первый и второй логические элементы НЕ 7 и 8 соответственно, первый и второй логические элементы

И 9 и 10 соответственно, ограничитель

11 импульсов, формирующий короткий импульс по переднему фронту входного сигнала, второй элемент 12 времени с задержкой на срабатывание, логи20 ческий элемент ИЛИ 13, элемент 14 двоичной памяти с входом на срабатывание и входом на отпадание, блок 15 формирования сигнала на включение выключателя, третий логический элемент И 16, третий элемент 17 времени с задержкой на срабатывание, расширитель импульсов 18, обеспечивающий срабатывание выходного элемента 19 в течение времени, достаточного для надежного включения выключателя.

Напряжение каждой из двух объединяемых частей энергосистемы U„ H U подается на реле 3-5 сдвига фаз.Элементы 13 и б обеспечивают по- дачу разрешающего сигнала на элемент 16 при малых и нулевых значениях скольжения. Реле сдвига фаз 3 срабатывает в диапазоне углов скольжения (-У,, б „g . Если время нахождения реле 3 в сработанном состоянии пре40 вышает время задержки t„, сигнал проходит на выход элемейта времени

6 и через элементы 13 и 16 (при наличии сигнала от блока 15), 17, и

18 вызывает срабатывание выходного элемента 19.

При наличии скольжения (S ф О) реле 4 и 5 срабатывают при углах сдвига между U и О 1 — &< и d" соответственно, прйчем d 7Ф1 . Промежу50 ток времейи .at между последовательными срабатываниями реле 4 и 5 обратно пропорционален скольжению

180 5

Импульс длительностью at формируется иа выходе элемента 10.

Временем задержки t< на элементе

12 задается установка по предельно допустимому скольжению

60 с

180-Sppq

Если длительность импульса на выходе элемента 10 b.t tg (следова866648 тельно S с S Q, сигнал логической

"1" проходит на выход элемента времени 12 и вызывает срабатывание элемента двоичной памяти 14. В этом случае в момент срабатывания реле 4 на выходе элемента И 9 появляется сигнал "1", который ограничивается на ограничителе 11 по времени до и поступает через элемент ИЛИ 13 на второй вход элемента И 16. При наличии на первом входе элемента 16 сигнала от блока 15 формирования импульс проходит на элемент 17 времени, имеющий задержку на срабатывание t4, причем t > t<. Далее импульс проходит на расширитель импуль.сов 18, где увеличивается по дли.тельности и обеспечивает срабатывание выходного элемента 19 в течение заданного времени.

Если àt < tg (5 > одоп), сигнал 20

"1" на выход 12 не проходит, на выходе 14 сохраняется сигнал "0", который через элементы 9, 11 и 13 поступает на второй вход элемента

16, блокируя прохождение сигнала на g$ включение выключателя от блока 15.

Элемент двоичной памяти.обеспечивает запоминание сигнала "1" если

5 < S*o Сброс памяти производится при отпадании реле 5. Применение эле- у» мента 14 двоичной памяти совместно с элементом И 9 позволяет обеспечить подачу команды на включение выключателя на нисходящей ветви кривой напряжения биений. Ограничение длительности импульса на 11 служит для стабилизации угла опережения команды на включение выключателя вблизи значения d, что необходимо в тех случаях, когда срабатывание формироватезщ 15, койтролирующего выполнение 4О других условий, необходимых для включения выключателя (например, давления воздуха, наличия напряжения и др.), поступает позднее срабатывания элемента И 9 в диапазоне угла в. »5

Г-Ф 1 ®y3 . Элемент времени 17 предназначен для поглощения импульсных .помех, длительность которых обычно не превышает 0,5-1 мс. В связи с этим значение t4 выбирается порядка

1-1,5 мс, а значение с — порядка

2-3 мс.

Изобретение может быть использовао У ройства АПВ л ", Рансф Р- 55 маторов с несколькими обмотками На стороне высокого напряжения и секционирующих выключателей, например, в автоматике опережающего деления сети.

Устройство позволяет расширить 60 диапазон контролируемых скольжений о до 5t Полагая Рддр = 90,,Ф = 90 и с л = 0,2 с, получаем, что; подавая разрешающий сигнал в момент, соответствующий Фс, при S & 5%, удается 65 обеспечить включение выключателя в допустимом диапазоне углов с вал 90 + 180 5 0,2 = 90

Применение устройства обеспечит повышение быстродействия АПВ, так как сигнал на включение выключателя подается в самом начале диапазона допустимых углом включения.

Экономическая эффективность предлагаемого технического решения заключается в том, что повышени» быстродействия АПВ снижает потери электроэнергии, связанные с разрывом между частями энергосистемы, а расширение диапазона контролируемых скольжений позволяет повысить эффективность АПВ и надежность электроснабжения потребителей.

Формула изобретения

Устройство для объединения двух частей энергосистемы с контролем синхронизма, содержащее датчики напряжений объединяемых частей энергосистемы, к которым подсоединены реле сдвига фаэ, причем выход первого из иих через первый элемент времени с задержкой на срабатывание подключен к первому входу логического элемента ИЛИ, а выход второго - к первому входу первого логического элемента И непосредственно, и через первый логический элемент .НЕ - к первому входу второго логического элемента И, второй элемент времени с задержкой на срабатывание, третий логический элемент И, к первому входу которого подключен блок формирования сигнала на включение выключателя, третий элемент времени с задержкой на срабатывание и выходной элемент, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения диапазона контролируемых скольжений, дополнительно введены. третье реле сдвига фаз, подсоединенное к упомянутым датчикам напряжений, второй логический элемент НЕ, элемент двоичной памяти с входом на срабатывание и входом на отпадание, ограничитель им,пульсов и расширитель импульсов, причем выход третьего реле сдвига фаз непосредственно подключен ко второму входу второго логического элемента И, выход которого через второй элемент времени с задержкой на срабатывание подключен ко входу на срабатывание элемента двоичной памяти, а через второй логический элемент НŠ— ко входу на отпадание эле.-мента двоичной памяти, выход которого соединен со вторым входом первого логического элемента И, подклю" чениого своим выходом через ограничитель импульсов ко второму входу логического элемента ИЛИ, выход ко8ббГ>48 дорого подключен ко второму входу третьего логического элемента И, а выход последнего через включенные последовательно третий элемент времени с задержкой на срабатывание и расширитель импульсов подключен к выходному элементу. . Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Богород A.М. и Назаров Ю.Г.

Автоматическое повторное включение в энергосистемах. М., "Энергия", 19б9, с. 30-42.

2. Справочник по релейной защите, Под ред. Берковича М.A. М., ГЭИ, 5 с. 485-488.

3 Фокин Г Г Орган контроля синхронизма для устройств АПВ линий электропередачи. — "Электрические станции", 1979, 9 2, с. 54-58.

866648

Составитель К.Фотина

Техредй,Кастелевич Корректор.В.Синицкая

Редактор О.Черниченко

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

Заказ 8092/76 Тираж 678 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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