Устройство для объединения двух частей энергосистемы с контролем синхронизма

 

ОП ИСАИ ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советссиих, Социалистических

Республик

<>991552 (61) Дополнительное к авт. свид-ву 9 866648 (22) Заявлено 24.07.81 (21) 3324234/24-07

Р,1 М g э с присоединением заявки М—

Н 02 J. 3/42

Н 02 Н 3/06

Государственный комитет

СССР ио. делам изобретений и открытий (23) Приоритет—

Опубликовано 2301.83. Бюллетень Йо 3

Р4 НР 621. 316..729(088.8) Дата опубликования описания 230183 (72) Автор изобретения

С.M.Êóöîâñêèé э ьГорьковское отделение Ордена Октябрьской P олюции, всесоюзного государственного проектно-изыс ьсйОЫ - :-: - . и научно-исследовательского института энергетически систем и электрических сетей "Энергосетьпроект" (73) Заявитель

{S4) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОБЪЕДИНЕНИЯ ДВУХ ЧАСТЕЙ

ЭНЕРГОСИСТЕМЫ С КОНТРОЛЕМ СИНХРОНИЗМА

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

По основному авт.св ° 9 866648 известно устройство для объединения щ двух частей энергосистема с контролем синхронизма, содержащее датчики на.пряжений объединяемах частей энергосистемы, к которым подсоединены три реле сдвига фаз, причем выход первого из них через первый элемент времени с задержкой на срабатывание под- ключен к первому входу логического элемента ИЛИ, а выход второго — к первому входу первого логического элемента И непосредственно, и через первый логический элемент ЙЕ 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, третье реле сдвига фаэ, присоединейное к упомянутым датчикам напряжений, второй логический элемент HE элемент двоичной памяти с входом на срабатывание и входом на отпадание, ограничитель импульсов, расширитель импульсов и выходной элемент. Выход третьего реле сдвига фаз непосредственно подключен к 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 НЕ - к входу на отпадание элемента двоичной памяти, выход которого соединен со вторым входом первого логического элемента И, подключеннога своим выходом через ограничитель импульсов к второму входу логического элемента

ИЛИ, выход которого подключен к второму входу третьего логического эле-, мента .И, а выход последнего через . включенные последовательно третий элемент времени с задержкой на срабатывание и расширитель импульсов под ключен к выходному элементу $1), Недостатком известного устройства является недостаточная устойчивость функционирования в тех режимах, когда повторное включение выключателя про991552 контролируемыми напряжениями становится меньше заданного, первый элемент 6 времени с задержкой на срабатывание, первый и второй логические элементы HE 7 и 8, первый и второй логические элементы И 9 и 10, ограничитель 11 импульсов, формирующий короткий импульс по переднему фронту выходного сигнала, второй элемент 12 времени с задержкой на срабатывание, первый логический 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 18 импульсов, обеспечивающий срабатывание выходного элемента 19 в течение времени, достаточного для надежного включения вы,ключателя, блок возврата, включающий в себя дифференцирующий элемент

2 О, ин вертор 2 1 и однополупериодный выпрямитель 22, второй логический элемент ИЛИ 23, блок контроля исправ. ности, включающий в себя логический элемент HE 24, замыкающий контакт реле 25 положения "Включено", логический элемент И 26 и индикатор неисправности 27.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение каждой из двух объединяемых частей энергосистемы О„ и U подается на реле 3-5 сдвига фаз. Элементы 3 и б образуют канал ожидания синхронизма и обеспечивают подачу разрешающего сигнала на элемент 16 при малых и нулевых значениях скольжения. Реле 3 срабатывает в диапазоне углов скольжения(. - д, Д,, ) . Если время нахождения реле 3 в сработанном состоянии превысит время задержки то сигнал проходит на выход элемента б времени и через элементы 13, 16 (при наличии сигнала от блока 15), 17 и 18 вызывает срабатывание выходного элемента 19.

Реле 4 и 5 срабатывают в диапазонах углов - д 2, j и ((6, Д 1 соответственно, причем д Д,1

При наличии скольжения /5фО/ промежуток времени а4 между последовательными срабатываниями реле 4 и 5 обратно," пропорционален скольжению

Д. с

180 з изошло при углах между ЭДС объединяемых систем, соответствующих зоне действия третьего реле сдвига фаз, а последующее срабатывание устройства (новый цикл АПВ) происходит при углах, соответствующих зоне действия второго и третьего реле сдвига фаз.

В этом случае элемент двоичной памяти остается в сработанном состоянии, так как его сброс осуществляется при ртпадании третьего реле сдвига.поэто- 10 му в новом цикле AIIB при наличии сработанных второго и третьего реле сдвига фаз команда на включение выключателя фактически подается без контроля синхронизма,- что может привести к не-)5 допустимому несинхронному объединению двух частей энергосистемы.

ICpove того, известное устройство обладает недостаточной надежностью из-за отсутствия мер по контролю 20 исправности схемы в нормальном режиме.

Целью изобретения является повышение устойчивости функционирования и надежности устройства для объедине-25 ния двух частей энергосистемы с контролем синхронизма.

Эта цель достигается тем, что устройство для объединения двух частей энергосистемы с контролем синхрониз- 30 ма снабжено вторым логическим элементом ИЛИ, блоком возврата и блоком контроля исправности, причем вход блока контроля исправности соединен с выходом первого логического элемента ИЛИ, выход второго логического элемента ИЛИ подключен к входу на отпадание элемента двоичной памяти, а первый и второй входы соответственно соединены с выходом второго логического элемента НЕ и выходом блока возврата, вход которого подключен к выходу ограничителя импульсов.

Блок воз врат а содержит по следо в ательно соединенные дифференцирующий элемент, инвертор и однополупериодный45 выпрямитель.

Блок контроля исправности содержит логический элемент НЕ, логический элемент И, замыкающий контакт реле положения "Включено" выключателя 50 и индикатор неисправности, причем к первому входу логического элемента И подключен выход логического элемента НЕ, к второму входу — замыкающий контакт реле положения "Включено вы- 55 ключателя, а к.выходу — индикатор неисправности.

Импульс длительность М формируется на выходе элемента 10.

Время задержки т. на элементе 12 определяет уставку по допустимому

СКОЛЬЖЕНИЮ Дз

Ь -—

2 80 5C,on

Если длительность импульса на выходе элемента 10 превысит уставку, На Фиг.1 показана блок-схема устройства, на фиг.2 изображены эпюры работы устройства. 60

Устройство содержит (фиг.1) датчики напряжения 0 и 0 соединяемых частей энергосистемы 1 и 2, первое, второе и третье реле 3-5 сдвига фаз, срабатывающие, когда сдвиг фаз между 65

991552 заданную на элементе 12 pk>< (следовательно, 5 (S nj то происходит срабатывание элемента 14 двоичной памяти.

В этом случае в момент срабатывания реле 4 на выходе элемента И 9 5 появится сигнал "1", который ограничивается по длительности до 1 в ог-раничителе 11 и поступает через элемент 13 на второй вход элемента 16.

При наличии на первом входе послед- 10 него сигнала от формирователя 15 импульс проходит на элемент 17 времени, имеющий задержку срабатывания 44,причем .Ь4< +y . Значение 4 выбирается порядка 1-1, мс для обеспечения по- 15 мехоустойчивости устройства. Далее сигнал поступает на расширитель 18 импульсов и выходной элеглент 19. °

Если 5 5 доп, то А+с -z и сигнал "1" на выход элемента 12 не .про- 20 ходит. На выходе элемента 14 памяти сохраняется сигнал "0" и срабатывание

Устройства не происходит. Элемент 14 двоичной памяти обеспечивает запоминание сигнала "1", если 5с Бдо„. 25

Сброс памяти производится двумя способами: по отпаданию реле 5 и по заднему фронту сигнала на выходе ограничителя 11.

Сброс по первому способу обеспечи- 30 вает правильную работу устройства (его несрабатывание) в тех режимах, когда процесс АПВ начинается на восходящей ветви напряжения "биений" и значение скольжения возрастает,причем на восходящей ветви Бс 5 „ оп а при достижении нисходящей ветви

Б 7 Б 4оП . С этой целью выход реле

5 через элемент НЕ 8 и элемент ИЛИ 23 подключен к входу отпадание элемента 14 памяти. Реле 5 возвращается при

4О углах j Д (< 180, в связи с чем к началу нисходящей ветви элемент памяти отпадает и срабатывание устройства по каналу улавливания синхронизма возгложно при выполнении условия 45

5 < 5 г,оп только на нисходящей ветви напряжения "биений". с

Формула изобретения

1. Устройство для объединения двух частей энергосистема с контролем синхронизма по авт.св. 9 866648, о т л ич а ю q е е с я тем, что, с целью повышения устойчивости функционирования и надежности, оно дополнительно снабжено вторым логическим элементом ИЛИ, блоком возврата и блоком контроля исправности, причем вход блока контроля исправностИ соединен с выходом первого логического элемента ИЛИ, выход второго логического элемента ИЛИ подключен к входу на отпадание элемента двоичной памяти, а первый и второй входы соответственно соединены с выходом второго логического элемента НЕ и выходом блока аоа- врата, вход которого подключен к вы- ходу ограничителя импульсов.

2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок возврата содержит последовательно соединенные

Сброс памяти по заднему фронту сиг-..нала на выходе ограничителя 11 обеспечивает возврат канала улавливания синхронизма s исходное состояние перед новым циклом AIIB. Это необходимо, так как в момент окончания пред1 ествующего цикла реле 5, а следовательно, и элемент 14 находятся в сработанном состоянии. Если к началу нового MIB угол между ЭДС находится в зоне срабатывания реле 4(с у 1

То сигнал HB включение выключателя фактически будет. подан без контроля синхронизма, что может привести к недопустимому несинхронному объединению системы.

В предлагаемом устройстве возврат элемента 14 осуществляется путем диф- 4 — 65 ференцирования выходного сигнала ограничителя 11 на элементе 20 с последующим инвертированием на инверторе

21 и выпрямпением на выпрямителе 22, в результате чего короткий положительный импульс, соответствующий заднему фронту выходного сигнала, через элемент ИЛИ 23 поступает на вход на отпадение элемента 14 памяти..С целью повышения надежности на элементах 24-27 выполнен непрерывный контроль исправности устройства.. В нормальном режиме. системы объединены, напряжения 0 и 0 синфазны и на выходе элемента 13 при исправности устройства формируется сигнал "1", который через элемент НЕ 24 поступает на первый вход логического элемента И 26 и блокирует его срабатывание.

На второй вход элемента 26 поступает сигнал от реле положения ВклЮчено", равный "1", если система объединены и "0" — при их раздельной работе. В случае возникновения неисправностей в измерительной части устройства— канале ожидания синхронизма или канале улавливания синхронизма на выходе элемента 13 в нормальном режиме сформируется сигнал "0". Ввиду этого на оба входа элемента 26 поступает "1", в результате чего срабатывает индикатор 27 неисправности.

Эффективность предлагаемого изобретения обусловлена тем, что исключение случаев несинхронных включений позволяет увеличить срок службы высоковольтного оборудования, способствует сохранению устойчивости энергосистемы и бесперебойному электроснабжению потребителей.

991552 дифференцирующий элемент, инвертор и однополупериодныя выпрямитель.

3. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что блок контроля исправности содержит логический элемент НЕ, логический элемент И, заьи кающий контакт реле положения "вклю чено" выключателя и индикатор неисправности, причем к первому входу логического элемента И подключен выход догическбго элемента НЕ, к второму. входу - замыкающий контакт реле положения "включено" выключателя, а к выходу - индикатор неисправности.

Источники инФормации, принятые во внимание прн экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 866648, 21.01.80.

991552

Составитель К.Фотииа

Редактор Л.Филиппова Техред A.Áàáèíåö

Корректор Г. Решетник

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

Закаэ 159/74 Тираж 615 Подпи сное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам -иэобретений и открнтий

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