Устройство для выявления асинхронного хода в энергосистеме на первом цикле

 

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик iii 868919

1. (61) дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 24.01.80 (21) 2874828/24-07 (5! )М. К.л с присоединением заявки ЭЙ—

Н 02 J 3/24

Гасударстаеннын квинтет

СССР (28) Приоритет по делам нзобретеннй н открытнй

ОЯУблкковано 30.09.81. Бюллетень № 36

Дата опубликования описания 30.09.81 (53) УДК 621.316. .91 (088.8) (72) Автор кзобретеии я

Я. E. Гоник

Ордена Октябрьской Революции всесоюзный государственный проектноизыскательский и научно-исследовательский институт энергетических систем и электрических сетей "Энергосетьпроект" (7I ) Заявитель (54} УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ АСИНХРОННОГО

ХОДА В ЭНЕРГОСИСТЕМЕ НА ПЕРВОМ ЦИКЛЕ

Изобретение относится к противоаварийной автоматике энергосистем.

Наиболее близким к предлагаемому техническим решением является устройство для выявления асинхронного хода (АХ) в энергосистеме на первом цикле, содержащее чувствительное и грубое реле сопротивления, реле времени, замыкающий с выдержкой времени контакт которого и замыкающий контакт чувствительного реле сопротивления включены на вход

10 реле времени, выявитель перехода взаимного угла между эквивалентными ЭЛС энергосистемы через критическое значение по срабатыванию или возврату реле мощности при срабатывании чувствительного реле сопротивления (1).

Известно также устройство для выявления

АХ на первом цикле, которое является первой ступенью основного устройства автоматического прекращения АХ (АПАХ), используемого в электросистемах СССР (2).

Устройство весьма критично к величине скольжения АХ иэ-за малой длины дуги годографа сопротивления на зажимах реле, скорость прохождения которой контролируется 1 ступенью, а также из-эа недостаточной чувствительности реле сопротивления. Устройство АПАХ работоспособно при величинах скольжения, не превышающих некоторого значения, называемого скольжением отказа и зависящего от нескольких факторов. Поэтому в некоторых случаях, когда действительное скольжение оказывается выше скольжения отказа, устройства АПАХ могут отказывать, что ведет к затяжке ликвидации АХ и другим последствиям.

Цель изобретения — расширение фиксируемой области значений скольжения АХ, исключение отрицательного влияния разнотнпности элементов выявителя перехода на его динамические характеристики, а также повышение селективностн выявления АХ путем отстройки от внешнего АХ.

Поставленная цель достигается тем, что замыкающий контакт выявителя включен в цепь замыкающего с выдержкой времени контакта реле времени, а размыкающий контакт— в цепь замыкающего контакта чувствительного реле сопротивления.

8689?9 4

Выявитель 3 перехода включает в себя замыкающий контакт 4 пускового органа, его повторители 5 и 6, замыкающие контакты 7 и 8 повторителей 5 и 6 соответственно и исполнительный орган 9. Параллельно контактам 7 и 8 включены замыкающий 10 и размыкающий 11 контакты второго реле сопротивления.

Устройство включает в себя также замыкающий контакт 12 чувствительного реле сопротивления с характеристикой 1, включенный од.) ним концом последовательно с размыкающим контактом 13 выявителя 3 и соединенный вторым концом со входом реле 14 времени (ка50

В качестве выявителя перехода исцользован выявитель, включающий в себя пусковой орган на базе реле сопротивления, второе реле сопротивления, область срабатывания которого охват тывает часть области срабатывания первого реле, так что часть характеристики срабатывания второго реле, находящаяся внутри области срабатывания первого реле, является геометрическим местом концов векторов сопротивления на зажимах реле сопротивления в разных режимах работы энергосистемы при угле между эквивалентными ЭДС, близком к 180, два повторителя пускового органа и исполнительный орган, причем замыкающий контакт пускового органа включен через параллельно включенные замыкающий контакт второго реле сопротивления и замыкающий контакт одного повториТеля на его (повторителя) вход, и через параллельно включенные размыкающий контакт второго реле сопротивления и замыкающий кон20 такт другого повторителя — на его (повторителя) вход.

Устройство дополнено реле сопротивления, замыкающий контакт которого включен между выходом замыкающего с выдержкой времени

25 контакта реле времени и выходными цепями устройства.

В качестве чувствительного. реле использовано реле с четырехугольной характеристикой.

На фиг. 1 дана принципиальная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — диаграмма, 30 поясняющая его работу. Устройство характеризуется зоной срабатывания 1 чувствительного реле сопротивления и характеристикой срабатывания 2 выявителя 3 перехода, при этом переход через характеристи- З5 ку 2 иэ одной полуплоскости в другую (или обратно, независимо от направления перехода) вызывает срабатывание выявителя 3. Обе характеристики даны в осях реактивного (Х) и активного (R) сопротивлений. При этом харак- 40 теристика выявителя является геометрическим местом концов векторов сопротивления на зажимах реле в разных режимах работы энергосистемы при угле между эквивалентными ЭДС, близком к 180 . 45 тушкой), и замыкающий контакт 15 выявителя 3, соединенный с замыкающим с выдержкой времени контактом 16 реле 14 времени. Контакт 16 своим вторым концом соединен с диодом 17, включенным своим выходом на вход катушки реле 14 времени и с замыкающим контактом 18 дополнительного реле сопротивления. выполняющего функцию органа сопротивления электрического центра качений (ОС цк ), второй конец которого соединен с выходными цепями устройства.

Сопротивление на зажимах реле сопротивления в цикле АХ (годограф сопротивления Z ) характеризуется кривой 19.

Устройство работает следующим образом.

При АХ увеличивается угол между эквивалентными ЭДС энергосистемы и, соответственно, изменяется сопротивление на зажимах чувствительного реле сопротивления.

Срабатывание чувствительного реле сопротивления (замыкание контакта 12) приводит к запуску реле 14 времени. Дальнейшее увеличение взаимного угла до критической величины (180 ) обуславливает независимо от направления изменения годографа сопротивления 19 срабатывание выявителя 3 перехода взаимного утла через критическое значение (замыкание контакта 15 и размыкание контакта 13). Если последний срабатывает до срабатывания реле 14 времени, то оно возвращается в состояние несрабатывания. Если же выявитель 3 срабатывает после срабатывания реле 14 времени (замы.кание его контакта 16), то последнее самоудерживается через диод 17. При этом имеется в виду, что реле 14 времени не успевает вернуться и разомкнуть свой замыкающий контакт-16 за время размыкания контакта 13 и размыкания контакта 15. При реализации устройства на электромеханических реле может возникнуть опасность возврата реле времени за время изменения состояния контактов 13 и 15.

Для обеспечения надежной работы устройства в этом случае можно заменить контакт 13 замыкающим контактом реле-повторителя выявителя 3.

Если электрический центр качания оказывается в зоне срабатывания ОС эц„., то последний срабатывает и замыкает свой контакт 18.

Наличие замкнутых контактов 15, 16 и 18 обуславливает появление выходного сигнала устройства.

Предлагаемое устройство обеспечивает существенное увеличение скольжения отказа первой ступени основного устройства АПАХ и, как следствие, успеш ое управление ликвидацией системных аварий, сопровождающихся нарушением устойчивости энергосистем. Это, в свою очередь, уменьшает аварийные перерывы электроснабжения потребителей.

868919 6

В соответствии с предварительными расчетами величина скольжения отказа для первой ступени устройства АПАХ увеличивается в

2,5 — 3,6 раза, что практически исключает отказы устройств АПАХ из-за высокого скольжения.

Причиной повышения скольжения отказа является увеличение дуги годографа сопротивления на зажимах реле, скорость прохождения которой контролируется первой ступенью. При использовании КРС вЂ” 2 скорость изменения. Z> 10 определяется дугой годографа Ер, заключенной между граниченными линиями крутовых (или эллиптических) характеристик срабатывания грубого и чувствительного реле сопротивления, имеющих совпадающие линии максимальных моментов.

Возможности широкой регулировки .характеристик срабатывания реле сопротивления позволяют видоизменить метод контроля скорости измерения Z за счет совмещения характеристик срабатывания выявителя и чувствительного реле таким образом, чтобы первая проходила через точки годографов Z, соответствующие углу 5 ммеежждду у ээккввииввааллееннттнныымми и ЭЭДДСС, близкому к 180, а две боковые стороны характеристики чувствительного реле находились по обе стороны от указанной характеристики примерно на одинаковом расстоянии.

Фиксация начала АХ осуществляется но факту срабатывания чувствительного реле, а сам факт наступления АХ определяется по факту перехода годографа сопротивления через характеристику срабатывания 2 выявителя 3 на одной части области срабатывания чувствительного реле в другую ее часть (знак скольжения онределяется с помощью элементов выявителя 3, 35 как в известном устройстве АПАХ, и здесь не рассматривается).

Предлагаемое выполнение выявительного органа первой ступени позволяет контролировать

40 скорость изменения годографа Z половинок

его дуги, ограниченной характеристикой срабатывания чувствительного реле сопротивления.

Кроме того, повышение скольжения отказа зависит от увеличения быстродействия за счет обеспечения работы выявителя перехода взаимного угла через критическое значение с высоким коэффициентом чувствительности.

При использовании КРС вЂ” 2 средняя величина коэффициента чувствительности выявительного органа первой ступени определяется чувствительностью органа сопротивления ОСсц. и составляет К2 12,5, чему соответствует время существовайия условия срабатывания ОСе „., необходимое для его срабатывания, At = 120 мс.

Выполнение характеристики четырехугольной и вытянутой в вертикальном направлении исключает практические случаи размещения контролируемого годографа Z> близко от ее верхней или нижней стороны, что адекватно работе выявительного органа с Kp = 25 — 30 и, следовательно, с ht = 80, мс. Это означает, что предФ лагаемое совмещение характеристик выявителя и чувствительного реле сопротивления обуславливает по этой причине увеличение скольжения отказа в 1,5 раза.

Таким образом, использование предлагаемого устройства обуславливает увеличение скольжения отказа первой ступени основного устройства АПАХ в 2,5 — 3,6 раза.

Формула изобретения

1. Устройство для выявления асинхронного хода в энергосистеме на первом цикле, содержащее чувствительное реле сопротивления, реле времени, замыкающий с выдержкой времени контакт которого и замыкающий контакт чувствительного реле сопротивления включены на вход реле времени, выявитель перехода взаимного угла между эквивалентными ЭДС энергосистемы через критическое значение, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения фиксируемой области значений скольжения асинхронного хода, замыкающий контакт выявителя включен в цепь замыкающего с выдержкой времени контакта реле времени, а размыкающий контакт — в цепь замыкающего контакта чувствительного реле сопротивления.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ ее с я тем, что, с целью исключения отрицательного влияния разнотипности элементов выявителя перехода на его динамические характеристики, в качестве выявителя перехода использован выявитель, включающий в себя пусковой орган на базе реле сопротивления, второе реле сопротивления, область срабатывания которого охватывает часть области срабатывания первого реле, так что часть характеристики срабатывания второго реле, находящаяся внутри области срабатывания первого реле, является геометрическим местом концов векторов сопротивления на зажимах реле сопротивления в разных режимах работы энергосистемы при угле между эквивалентными ЭДС, близком к 180, два повторителя пускового органа и исполш тельный орган, причем замыкающий контакт пускового органа включен через параллельно включенные замыкающий контакт второго реле сопротивления и замыкающий контакт одного повторителя,на его (повторителе) вход, и через параллельно включенные размыкающий контакт второго реле сопротивления и замыкающий контакт другого повторителя — на его (повторителя) вход.

3. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю ш ее с я тем, что, с целью повышения селектнв 7 ючекие

НО!И ЦЗЯН йсл 8а) I

ВНИИПИ Заказ 8348/79 Тираж 678 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул.Проектная, 4 ности выявления асинхронного хода (путем отстройки от внешнего асинхронного хода, оно дополнено реле сопротивления, выполняющим функции органа сопротивления электрического

d центра качаний, замыкающий контакт которого включен между выходом замыкающего с выдержкой времени контактом реле времени и выходными цепями устройства.

4. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ еS е с я тем, что в качестве чувствительного ре868919 8 ле использовано реле с четырехугольной характеристикой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР М 539353, кл. Н 02 J 3/24, 1976.

2. Панели устройств автоматического прекращения асинхронного хода. Типовые решения

407 — Π— 136 (ВГПИ И НИИ "Энергосеть-проект). инв. N 5488, лист Э — П вЂ” 14, альбом П, 1974.