Устройство противоаварийной автоматики энергосистем

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ((() 884032 (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21. 03. 80 (21) 2897633/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (5t)h%. Кл.

Н 02 J 3/24

9пударстеаииый комитет

СССР (53) УДК 621.316..91(086.8) ео делам изобретений и открытий

Опубликовано 23, 11. 81.6ктллетень ¹ 43

Дата опубликования описания 23. 11,8 1

Т. В. Колонский -: = "«,азу;

Киевский отдел комплексного проектирования УкфаинсКот .О-; -,, „, „." ( отделения Ордена Октябрьской Революции всесоюзного государственного проектно †изыскательско и научно- " - - -" -Л исследовательского института энергетических систем и электрических сетей "Энергосетьпроект" (?2) Автор . изобретения (?I) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ПРОТИВОАВАРИЙНОЙ АВТОМАТИКИ

ЭНЕРГОСИСТЕМ

Изобретение относится к области электротехники, и в частности к противоаварийной автоматике энергосистем.

Известно устройство для фиксации нарушения устойчивости энергосистем при углах расхождения, эквивалентных ЭДС систем на угол д, близкий к критическому, содержащее элемент сопротивления, элементы фиксации активной мощности и элементы фиксации активной мощности предшествующего режима 1

Это устройство обеспечивает фиксацию нарушения устойчивости энерго15 систем на .начальной стадии, однако с его помощью нельзя выполнять резервное деление энергесистем при отключении линий межсистемной связи и отказе основного устройства.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устрейство для прекращения асинхронного хода в энергосистещах, .coqepжащее два выявительных органа угла, в котором в условиях нарушения устойчивости при достижении взаимным углом « первой уставки срабатывает первый выявительный орган, этот факт фиксируется и при достиже нии углом более высокой второй уставки срабатывает второй выявительный орган, после чего выдается управляющее воздействие(2).

Однако устройство, выполненное по этому принципу, не может иметь более одной ступени противоаварийного управления, так как большей уставке по углу предшествующего нагрузочного режима должна соответствовать меньшая уставка по критическому углу, а при..соблюдении этого требования невозможно обеспечить селективность действия нескольких ступеней, что существенно снижает точность противоаварийного управления.

884032

1О

21»

30

55

Цель изобретения — повышение точности противоаварийного управления энергосистем.

Указанная цель достигается тем, что в устройство противоаварийной автоматики .энергосистем, содержащее элемент фиксации угла текущего режима и элемент фиксации критического угла, выходы которых подключены ко входам исполнительного органа по схеме И, дополнительно введены один или несколько элементов фиксации угла текущего режима и соответствующие им элементы фиксации критических углов, элементы задержки и логические элементы И. по числу элементов фиксации углов текущего режима и исполнительный орган по схеме ИЛИ, причем выход каждого элемента фиксации угла текущего режима связан с одним входом соответствующего элемента И через элемент задержки, ко второму входу каждого элемента И подключен выход соответствующего элемента фиксации критического угла, а выходы всех элементов И соединены с выходами исполнительного органа по схеме ИЛИ, На фиг. 1 представлена схема устройства на элементах логики для двух уставок элементов С 11, Д ; на фиг.

2 — характер изменения электрических величин, иллюстрирующий с помощью площадок торможения и ускорения работу устройства для эквивалентной двухмашинной схемы сети при индуктив-! ном сопротивлении линии связи с характеристикой мощности Р=((д )в виде N в исходной схеме и в. виде N

9 и

М в послеаварийной схеме при отключ< нии линии межсистемной связи; на фиг. 3 — зависимостьД = f(g) критического угла Д(от угла предшест.,вующего нагрузочного режима Д11в усло виях предельного нарушения устойчивости при аварийном отключении линии связи при равенстве площадок ускорения авс и торможения ed на фиг. 2„ на фиг. 4 — характер изменения зави-. симости К = f(t) при отключении линии (М-) и отказе основного устрой1И ства на ОГ» ОП, сопровождаемого нарушением устойчивости (1), а также при работе основного устройства, сопровождаемого сохранением устойчивости (2,3) °

Основная структурная схема рассматриваемого устройства применительно для двух уставок ее элементов в одном направлении предшествующего перетока состоит из элементов 1 и 2 фиксации угла текущего нагрузочного режима (fq с первой уставкой 1Д и второй уставкой 2(jg, элементов 3 и

4 задержки, элементов 5 и 6 фиксации угла, близкого к критическому (gy, с первой уставкой l (fg и второй уставкой 2 dg, логических элементов

7 и 8 И, и исполнительного органа 9 ИЛИ.

Выход каждого элемента 1 и 2 фиксации угла текущего нагрузочного режима Д(подключен ко входу своего элемента 3 и 4 задетякки, выход которого подключен по входу соответствующега элемента 7 и 8 И, ко второ му входу которого подключен элемент

5 и 6 фиксации угла, близкого к критическому gy в даннрм исходном режиме с углом Д . Выходы элементов 7 и

8 И подключены к входам исполнительного органа 9 ИЛИ.

Уставка каждого элемента 5 и 8 фиксации угла, близкого к кпитическокому 1 Оg., 2 / с, настраивается на срабатывание при угле Д » несколько превышающем критический в соответствующем нагрузочном режиме с углом Д11, который принимается в качестве уставки элемента,l и 2 фиксации угла текущего нагрузочного режима 1(f, 2 д(.1. В каждом нагрузочном ! режиме Рн=Т с углом д и характеристикой мощности К, критический угол д»н соответствует предельному уменьшению характеристики мощности до N при отключении линии связи, И когда площадка ускорения авс равна площадке торможения cd (фиг ° 2).

Указанное предельное значение определяется из выражения

Т

М (1)

0,75+0,25 откуда (фиг. 2) можно получить зависимость» связывающую критический угол (fy с углом предшествующего нагрузочного режима (Н в двухмашинной схеме сети

Т

@=180-аrc 51п — „„=180-агс 51п (0,75

+0,25Т)=180-arc 51п (0,75+0,25 indy)(Z)

Зависимость 6у =Ф ((Q по (2) приведена.на фиг, 3 для 0 а ®1<С10о. На основании указанной зависимости могут быть заданы уставки срабатывания элементов 101(„» 2 If@ и 1(Н» 2дН.

Аналогичные по характеру зависимости

884032 могут быть получены в сложной сети на основании соответствующих расче" тов устойчивости.

Устройство работает следующим образом.

В предшествующем нагрузочноя режиме с углом dH, превышающем уставку соответствующего элемента 1 фиксации угла текущего нагрузочного режима 1 Д1, срабатывает элемент 1 и подает сигнал на вход элемента 3.

Элемент 3 срабатывает с выдержкой времени и на его выходе появляется сигнал.

При возникших качаниях в этом наг- t5 рузочном режиме, когда угол Д колеблется в окрестности угла ®Н, элемент 5 фиксации угла, близкого к критическому 2 8у, не срабатывает, так как его уставка превышает значе- 20 ние критического угла ((при превышении которого уже происходит нарушение устойчивости,(фиг. 4).

При отключении линии в этом нагрузочном режиме с уменьшением характе- 25 ристики мощности до N0 предельное

П снижение перетока при действиях других устройств прбтивоаварийной автоматики должно характеризоваться вели-!! чиной TB „Kor o K oKo eHH 30 и а в с равна площадке торможения с d (фиг. 2).

При этом угол К достигает критического значения (f при предельном .сохранении устойчивости (зависимость 2 фиг ° 4). При воздействиях основного быстродействующего устройства, выполняемых с некоторым запасом к предельному ограничению перетока Т, И т.е. при воздействиях, обуславливаю0! щих переток ТВ, более низкий, чем

И предельный переток TB максимальный вылет угла сР существенно меньше указанного значения og (зависимость 3 фиг. 4). Поэтому предлагаемое устройство с уставкой элемента

5 1<, несколько превьппающей указанный критический угол 1ф, работать не будет в рассматриваемых случаях or0 Ш. раничения перетока Тц, ТВ три сохранении устойчивости. В тех случаях, ° когда основное устройство откажет или его воздействия не достаточно эффективны, имеет место нарушение устойчивости и угол 6 превысит указан55 ное значение (4 (зависимость фиг.4) . и уставку 1дК элемента 5, сработает элемент 5 1 дк при предварительно сработавшем элементе 3 на выходе эле мента И 7 появится сигнал и предиага мое устройство в качестве резервного правильно сработает на деление энер3

;-осистемы. При рассматриваемом возрастании угла ф и срабатывании элемен-. В та 2 2ДН, элемент 4, благодаря выдержке времени не срабатывает. Поэ» тому при срабатывании элемента 6

2 да< сигнал на выходе устройства от: сутствует. Аналогично работает устройство в предшествующем нагрузочном режиме с углом Д, превышающем уставку элемента 2 2 (1 . Выдержка времени каждого из элементов 3 и 4 должна превышать время переходного процесса до момента достижения углом 1 крити еского значения g

Формула изобретения

Устройство противоаварийной автоматики энергосистем, содержащее элемент фиксации угла текущего режима и элемент фиксации критического угла, выходы которых подключены .ко входам исполнительного органа.по схеме

И, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности про-. тивоаварийного управления, в него введены один или несколько элементов фиксации угла текущего режима и соответствующИе им элементы фиксации критических углов, элементы задержки и логические элементы И по числу элементов фиксации углов текущего режима, а исполнительный орган выполнен по схеме ИЛИ, причем выход каждого элемента фиксации угла текущего. режима соединен с одним входом соответствующего элемента И через элемент задержки, ко второму входу каждого элемента И подключен выход соответствующего элемента фиксации критического угла, а выходы всех элементов И соединены со входами схемы.ИЛИ.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Ф 546057, кл. Н 02 J 3/24, 1974.

2. Дроздов А. Д. и др. Автоматизация энергетических систем. М., "Энергия", )977, с. 356, рис. 8-16.

884032 гр

f10

10 Л7 37 40 Я бО, Ю

Фиг. 3

Фиг ф

Составитель В. Нехаев

Редактор H. Пушненкова Техред Т.Маточка Корректор А. Дзятко

Заказ 10248/80 Тираж 678 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений,и открытий

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

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