Устройство для пуска противоаварийной автоматики

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву(22) Заявлено 21 ° 04 ° 80 (21) 2925838/24" 07 (51) М. Кл.з

Н 02 У 3/24 с присоединением заявки ¹(23) ПриоритетЮ

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (33) УДК 621-316 ° .925 (088.8) Опубликовано 150582- Бюллетень ¹ 18

Дата опубликования описания 15.05. 82

М А. Беркович, Л.И. Брауде, В.П. Коваленко, A.Н. Комаров, В.В. Нехаев и Г.М. Шалыт а

1 (72) Авторы. изобретения (Центральное диспетчЕрское управление Единой энергетической системы Минэнерго СССР и Всесоюзный научна-исследовательский институт электроэнергетики (71) Заявители (54 ) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПУСКА ПРОТИВОАВАРИЙНОЙ

АВТОМАТИКИ

Изобретение относится к электротехнике и, в частности к противоаварийной автоматике для сохранения устойчивости параллельной работы протяженных электропередач.

Известен способ пуска системы противоаварийной автоматики, при которой для сохранения устойчивости электропередачи моделируют на одном конце вектор напряжения противоположного конца, измеряют разность фаз между этим вектором и вектором напряжения,своего конца, сравнивают ее с уставкой и производят разгрузку передачи при превыаении уставки (1).

Однако устройства, реализующие такой способ, дают. удовлетворительную точность только при их применении на электропередачах, не имеющих промежуточных отборов.

Известно также устройство для передачи и приема сигналов телеотключения в энергосистемах, в котором контрольная частота в условиях отсут- . ствия аварии может быть использована для передачи информации. На основе этого устройства выполнена система телепередачи фазы напряжения с одного конца электропередачи на дру) гой, в которой сравнивают ее с фазой напряжения на этом конце и при превыаении их разности величины уставки осуществляют пуск дополнительной противоаварийной автоматики.

Телепередача фазы осуществляется путем манипуляции контрольной частоты в пределах +60 Гц в момент перехода напряжения передающего конца через О, промежуточного усиления на подстанциях электропередачи, фиксации смены частот несущей на приемном конце, означающей переход через

0 напряжения передающего конца. Указанное устройство может быть Принципиально использовано на электропередачах с любой структурой (21 °

Однако практически область использования его весьма ограничена по

20 следующим обстоятельствам: промежуточное усиление несущей частоты од-. новременно усиливает помехи по всему тракту телепередачи фазы, что позволяет испольэовать ее не более, 25 чем на 4-х участках; отсутствуют технические средства для определения реального поворота фазы за счет ре,активностей элементов канала телепередачи (фильтры аппаратуры, фильтры

30 заградителей; провода линий электро/

92852б передачи). Использование только расчетов дает большие .погрешности на практике. Это приводит к необходимости загрублять пуск системы противоаварийной автоматики по углу электропередачи и лишает его основного достоинства по сравнению с другими способами пуска (например, пуска по набросу активной мощности)— высокой чувствительности.

Ближайшим по технической сущности 10 является устройство, которое содержит на одном конце линии электропередачи передатчика фазы, на промежуточных подстанциях ретрансляторы фазы и на конце электропередачи- 15 приемник фазы (3).

Однако это устройство также характеризуется низкой точностью пуска противоаварийной автоматики.

Цель изобретения — повышение точ- 20 ности пуска противоаварийной Рвтома» тики по углу электропередачи.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для пуска противоаварийной автоматики электропередачи, состоящей из одной или нескольких линий и промежуточных подстанций, содержащем на первом конце электропередачи передатчик фазы, блок управле-. ния которого подключен к датчику. напряжения этого конца электропередачи, "а выход передатчика фазы предназначен для подключения к системе присоединения этого конца, ретрансляторы р фазы на промежуточных подстанциях, состоящие из блока приема импульсов, вход которого предназначен для подключения к системе присоединения соответствующей линии электропередачи, и блока управления ретранслятора 46. фазы, вход которого подключен к дат"ику напряжения, причем выход ретранслятора фазы предназначен для подключения к системе присоединения другой смежной линии электропереда- 45 чи, на последнем конце — приемник фазы, вход которого предназначен для подключения к системе присоединения этого конца электропередачи, состоящий из блока приема импульсов и блока управления, подключенного входом к датчику напряжения этого конца, а выходы блока приема импульсов приемника фазы и ретранслятора фазы соединены при этом с соответствующими входами блока сравнения противоаварийной автоматики промежуточной подстанции и подстанции последнего конца электропередачи, исполнительные системы, подключенные к выходам блоков сравнения, блоки управления передатчика фазы, ретранслятора фазы и приемника фазы снабжены элементом фиксации фазы напряжения, а блок сравнения снабжен элементом замера времени между им- 65 пульсами на его входах, в передатчйк фазы ив ретрансляторфаэы введен генератор импульсов, причем выход ге-, нератора импульсов передатчика фазы подключен к выходу передатчика фазы, а вход — к выходу блока управления передатчика фазы, к выходу блока приема и выходу блока управления ретранслятора подключены входы генератора импульсов ретранслятора фазы, а ретранслятор фазы, промежуточных подстанций и приемник фазы подстанции последнего конца электропередачи введены элементы задержки, подключенные между вторыми входами блоков сравнения и выходами блоков управления приемников фазы соответственно.

На чертеже приведена структурная схема устройства, реализующего предложенный способ на примере электро-передачи, состоящий из двух участков.

Непосредственно к оборудованию электропередачи относятся подстанции (ПС) 1, с которой передается фаза напряжения, промежуточная ПС 2 и приемная ПС 3. Вся ПС электропередачи оборудована трансформаторами напряжения 4 и системами высокочастотного присоединения к линиям электропередачи 5. Блоки устройства с одинаковым функциональным назначением обозначены на чертеже одинаковыми позициями. На ПС 1 находится передатчик фазы б, состоящий из элемента фиксации фазы 7, блока. управления (БУ)8 и генератора импульсов 9. На промежуточной ПС 2 размещен ретранслятор фазы 10, состоящий из блока приема (БН) ll, блока сравнения 12, блока задержки 13, система противоаварийной автоматики 14 элемента фиксации фазы 7 БУ 8. Элемент фиксации фазы 7 синхронизирует БУ 8 с определенной фазой напряжения промышленной частоты. B функцию БУ 7 входит формирование коротких импульсов в момент времени, определяемый элементами фиксации фазы 7, например, при переходе напряжения через нулевое значение.

Генератор импульсов 9, для которого командами запуска являются импульсы от БУ 8, предназначен для формирования импульсов повышенного напряжения длительностью, определяемой по выражению дТ

"и- (1) где " длительность импульса С;

Ь вЂ” допустимая погрешность телепередачи фазы, рад;

Т вЂ” длительность периода напряжения промышленной частоты С.

С выхода генератора импульсов они поступают в линию электропередачи через систему присоединения 5. В функции блока задержки 13 входит за92852á

10 держка импульсов иа заранее заданное время. Блок сравнения 11, выполненный по схеме замера времени между импульсами и предназначен для определения разности времени между сигналами на его двух входах и выдачи 5 на выходе сигнала, пропорционального указанной разности времени, для чего то же, разности фаз.

Работа устройства в целом происходит следующим сбразом.

На ПС 1. напряжение промышленной частоты подается на вход элемента фиксации фазы 7 от трансформатора напряжения 4. На выходе БУ 8 образуются короткие импульсы, запускающие генератор импульсов 9, с выхода которого импульсы напряжения заданной длительности поступают в ли:нию электропередачи на участке ПС 1ПС 2. На промежуточной ПС 2 импуль- 20 сы с линии через систему присоединения 5 поступают на вход блока приема БП 11 ретранслятора 10. На вы— ходе БП 11 образуются импульсы с параметрами, аналогичными параметрам иМпульсов на выходе БУ 8. Напряжение промышленной частоты ПС 2 поступает от трансформатора напряжения 4 через элемент 7 на вход БУ 8 ретранслятора 10, на выходе которого образуются импульсы в момент перехода этого напряжения через нулевое значение. С выхода БУ 8 они поступают на вход блока задержки 13, е котором они задерживаются на вре я, равное времени распространения импульса от ПС 1 до

ПС 2. В связи с наличием блока задержки 13, разность времени между приходами импульсов на входах блока сравнения 12 пропорциональна только разности фаз между напряжениями ПС 1 40 и ПС 2, или, что то же самое, углу электропередачч на участке ПС l-ПС 2.

Сигнал с выхода блока сравнения 12 поступает в систему противоаварийной автоматики 14, в которой происходит 45 сравнение его с уставкой и выдача сигнала на разгрузку электропередачи при превышении последней. Время задержки импульса, устанавливаемое в блоке задержки 13, может быть определено, как непосредственным замером на линии времени прохождения импульсов с помощью искателей повреждения локационного типа (ИКЛ), так и рассчитано, исходя из длины линии. Блок

БП 11, элемент фиксации фазы 7, БУ 8, сравнения 12, задержки 13 и система противоаварийной автоматики

14 составляют приемную и исполнительную часть ретранслятора 10. Аналогично же по структуре и принципу 60 действия выполнен приемник фазы 15 на оконечной ПС 3, поэтому работа

его подробно не рассматривается.

Передающая часть ретранслятора 10 состоит из генератора импульсов 9, 65 вход которого соединен с выходом

БП 11. При таком соединении сохраня- ется работоспособность устройства в целом при выходе приемных частей одного или даже всех ретрансляторов (кроме БП 11), однако на промежуточных ПС замеряется суммарный угол от передающей ПС 10 до последней ПС.

При необходимости измерять углы по отдельным участкам электропередачи (например, для сохранения устойчивости работы электропередачи по шунтирующим более слабым связям прИ отключении основной линии) вход генератора импульсов 9 ретранслятора

10 может подключаться к выходу БУ 8, как показано пунктиром на чертеже.

В остальном работа передающей части ретранслятора 10 аналогична пере-, датчику фазы б на ПС 1.

По сравнению с известным данное устройство характеризуется высокой точностью передачи фазы, обусловленной стабильностью скорости распрост -- ° ранения импульсов по линиям электропередачи. Изменения этой скорости под влиянием внешних условий пренебрежительно малы. Практически неограничены длина и число участков электропередачи, охватываемой данным устройством. Это обьясняется полным восстановлением параметров импульсоВ на каждой промежуточной ПС.

Формула изобретения

Устройство для пуска противоава рийной автоматики электропередачи, состоящей из одной или нескольких линий и промежуточных подстанций, содержащее на первом конце электропередачи передатчик фазы, блок управления которого подключен к датчику напряжения этого конца электропередачи, а выход передатчика фазы предназначен для подключения к системе присоединения этого конца, ретрансляторы фазы на промежуточных подстанциях, состоящие из блока приема импульсов, вход которого предназначен для подключения к системе присоединения соответствующей линии электропередачи, и блока управления ретранслятора фазы, вход которого подключен к датчику напряжения, причем выход ретранслятора фазы предназначен для подключения к системе присоединения другой смежной линии электропередачи, на последнем конце приемник фазы, вход которого предназначен для подключения к системе присоединения этого конца электропередачи, состоящий из блока приема импульсов и блока управления, подключенного входом к датчику напряжения этого конца, а выходы блока приема импульсов приемника фазы и

928526

8 ретранслятора азы соединены при этом с соответствую ими входами блока сравнения прот воаварийной автоматики промежуточной подстанции и подстанции последнего конца электропередачи, исполнительные системы, 5 подключенные к выходам блоков сравнения, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности пуска, блоки управления передатчика фазы, ретранслятора фазы и приемника фазы снабжены элементом фиксации фазы напряжения, а блок сравнения снабжен элементом замера времени между импульсами на его входах, в передатчик фазы и в ретранслятор фазы введен генератор импульсов, причем выход генератора импульсов передатчика фазы подключен к.выходу передатчика фазы, а вход — к выходу блока управления передатчика фазы, к выходу блока приема и выходу о блока управления ретранслятора подключены входы генератора импульсов ретранслятора фазы, в ретранслятор фазы промежуточных подстанций и приемник фазы подстанции последнего конца электропередачи введены элементы задержки, подключенные между вторыми входами блоков сравнения и выходами блоков управления приемников фазы соответственно.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1; Киракосов В.Г., Лугинский Н.Н. и Портной М.Г. Автоматическая раагруэка и отключение части гидрогенераторов при увеличении угла электропередачи. Электричество, 1967, 9 3, с. 1-4.

2. Авторское свидетельство СССР

9 618856, кл.. Н 04 В 3/24, 1978.

3. Отчет ВНИИЭ. Разработка и изготовление .аппаратуры для телепередачи фазы напряжения от п/ст Михайлов на п/ст Донбасская. (Заключительный отчет) М roc, регистрации

74038718 шифр 8-385/74, М,1975 °