Устройство для предотвращения асинхронного режима электропередачи

(19) И 1) 233/ ИЯ ОРСК ОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЦТИЙ(75) В,Н.Аронсон, К.А.Бринкис, А.Ю.Спуньгис и И,А.федоров (53) 621,311.016.35 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР Ф 843096, кл. Н 02 Л 3/24, 1979.Авторское свидетельство СССР У 964852, кл. Н 02 Л 3/24,1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЦЕНИЯ АСИНХРОННОГО РЕЖИМА ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ (57) Изобретение относится к электротехнике, а именно к противоаварий-,ной ав.томатике энергосистем. Цель )изобретения - повышение селективности. Устройство содержит блоки 1 и моделирования напряжения первой и второй электрических систем и соответственно блоки 3, 4, 5 преабразования, блок 6 выделения однополупериодного напряжения, блок 7 пуска иблокировки с измерительным органом8, блоки 9 и 10 угла, источник 11 пи"тания, блок 12 фиксации к,з. с це"пями 13, 14 запрета. При перегрузкеэлектропередачи срабатывает блок 9угла, а блок 10 угла еще не сработалвыходной блок 18 вырабатывает сигнал на выходе 23 на разгрузку передачи. Если наброс мощности превышает критический уровень, сраба 1 ываютоба блока угла, а на выходе 27 появляется сигнал на деление передачив.основной зоне. Если блок 10 угласрабатывает раньше блока 9 угла,что возможно при отказе аналогичногоустройства на другом конце передачи,сигнал на деление появляется на выходе 28, а выход 23 блокируется. Бло12 блокирует устройство при к.з. всети. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.Изобретение относится к противоаварийной автоматике энергосистем.Цель изобретения - повышение селективности.На фиг.1 приведена блок-схемаустройства; на фиг.2 - схема выходного блока; на фиг,3 - характеристики срабатывания.Устройство содержит блоки 1 и 2мфделирования напряжения первой ивгорой электрических систем, к выходам которых подключены соответственно первый 3 и второй 4 блоки пре"образования, к выходу блока 1 подкпочен также дополнительный блок 5преобразования, а к выходу блока 2 -блок 6 выделения однополупериодногонапряжения, блок 7 пуска и блокиров"ки, измерительный орган 8 блока пуска и блокировки, первый 9 и второй10 блоки угла, подключенные к выходу блоков преобразования через параллельно встречно соединенные диоды,общий источник 11 питания на обаблока угла, блок 12 фиксации коротких замыканий с цепями 13 и 14 запрета соответственно к блокам 1 и 2 моделирования напряжения первой и Второй электрических систем, блоки 3 и 4 преобразования, кроме основных выходов 15, соединенных через диоды, имеют общий выход 16, а блок 3 преобразования - еще дополнительный стабилизированный выход 17 по напряжению, выходной блок 18, входы Которого подключены к выходам блоков 3 и 4 преобразования, выходной тиристор 19 блока 7 пуска и блокировки. Выходной блок 18 (фиг.2) состоит из трех реле 20-22. Реле 20 имеет контакты 23-26, второе реле 21 - 27 контакт, третье реле 22 - контакты 28- 30. Первый блок 9 угла имеет контакты 31-33, второй блок 10 угла - кон" такты 34-36, причем обмотка первого реле соединена через замыкающий контакт 31 первого блока угла, размыкающий контакт 29 третьего реле и размыкающий контакт 34 второго блока 10 угла, параллельно которому подключен замыкающий контакт 24 первого реле 20, обмотка второго реле 21 включена через замыкающие контакты 32, 35 и 25, обмотка третьего реле 22 включена через замыкающий контакт 33, размыкающий контакт 26 и через параллельные замыкающие контакты 30 и 36, выходами блока 18 и устройства являются контакты 23, 27и 28 соответственно первого, второгои третьего реле.На фиг.3 обозначены; эквивалентная ЭДС первой электрической системы Е эквивалентная ЭДС второй электрической системы Е, область срабатывания первого блока углаобласть срабатывания второго блока угла , угол пуска первого блока угла (рпри небольшом угле и блокировки прибольшом угле между векторами моделируемых напряжений 0 и 0 , угол срабатывания первого блока угла Ч когда вектор моделируемого напряжения второй электрической системы перемещается против направления часовойстрелки (1 действие), угол срабатывания второго блока угла (, когдавектор моделируемого напряжения второй электрической системы перемещается против направления часовой стрелки (основное - 11 действие), угол 25 срабатывания второго блока угла Ю,когда вектор моделируемого напряжения второй электрической системы, перемещается по направлению часовойстрелки, угол срабатывания первогоблока угла ц , когда вектор моделируемого напряжения второй электрической системы перемещается понаправлению часовой стрелки, резервное - 111 действие).Устройство (фиг.1) подключено к 35 трансформаторам тока 1 и трансформаторам напряжения О межсистемнойэлектропередачи, Блоками 1 и 2 моделирования моделируются расчетныенапряжения первой и второй электри ческих системгде Е- сопротивление до расчетной точки в сторону первой электрической системы,Е- сопротивление до расчетнойточки в сторону второйэлектрической системы,Блоками 3 и 4 преобразования переменные напряжения Й, и 0 преобразуются в прямоугольные стабилизированные двухполярные напряжения. Изменение полярности происходит в моменты времени перехода синусоид моделируемых напрякений через нулевые зн ачения.Ьлоком 5 преобразования преобразуется только одна полуволна синусоиды напряжения Ц в прямоугольный однополярный стабилизированный сигнал, Первый блок 9 угла включен в токовую цепь сравнения времени совпадения прямоугольного стабилизированного отрицательного напряжения, получаемого преобразованием отрицательной полуволны синусоиды напряжения 0 на блоке 3 и прямоугольного стабилизированного положительного напряжения, получаемого преобразованием положительной полуволны синусоиды напряжения Й на блоке 4, Наличие в этой цепи блока 7 пуска и блокировки обеспечивает уменьшенную область действия блока 9 по сравнению с областью действия блока 10, т.е.,с При этом всегда Ч, )Ц.Второй блок 10 угла включен в токовую цепь сравнения времени совпадения прямоугольного стабилизированного положительного напряжения, получаемого преобразованием положительной полуволны синусоиды напряжения О, на блоке 3, и прямоугольного ста" билизированного отрицательного напряжения, получаемого преобразованием отрицательной полуволны синусоиды напряжения 0 на блоке 4, Наличие шунтирующего диода между выходами 16 и 17 блока 3 преобразования исключает зависимость характеристики срабатывания второго блока 10 угла от работы блока 7 и обеспечивает симметричную характеристику срабатыва- ния(ц =-Ц . На выходе блака б выделения однополупериодного напряжения периодически появляется положительная полуволна синусоиды напряжения У., которая создает дополнительный ток через выходной тиристор 19 блока 7 пуска и блокировки, который удерживает тиристор в откры"том состоянии, чем обеспечивается независимость характеристики срабатывания блока 9 от величины напряжения О. Последовательное включение блоков 9 и 10 угла с параллельно- встречно включенными диодами позволяет использовать один общий источник 11 постоянного тока, что упрощает схему.При возникновении коротких замыканий, в том числе трехфазных, срабатывает блок 12 и по каналам 13 и 14 запрещает формирование моделированных напряжений на блоках 1 и 2: Однако ток трехфазного к.з, может быть меньшегде Е - сопротивление сети между эквивалентными ЭДС Е и Е а устройство допустимо блокировать только при токахЫ (Е +Е 21 )15и по э тому углом с, устрой ство бло кнруется при небольших токах трехфазного к.з. (д, 20 ).Возможны следующие случаи действия устройства.Первый случай, При увеличении активной мощности по межсистемной электропередаче в сторону первой электрической системы, пропорциональной 25углуЦ, когда С,Ц с периодически срабатывает блок 7 пуска и блокировки с последующим самоудержанием воткрытое состояние тиристора 19 втечение времени наличия положительной полуволны синусоиды напряженияБ, Ни на одном из выходов сигнал не2появляется.Второй случай. При возникновенииаварийного наброса активной мощностипо межсистемной электропередачепропорционального углу ц , когдаЦ. Ч т Ч, , пРоисходит срабатываниепервого блока 9 угла, который череззамыкающий контакт 31, размыкающийконтакт 29 третьего реле и размыкаю щий контакт 34 второго блока угла .запускает первое реле 20 в выходномблоке 18, которое через свой замыкающий контакт 24, включенный параллельно контакту 34, самоподхватывает ся на время срабатывания первого блока 9 угла, Срабатыванием реле 20 обеспечивается появление сигнала на первом выходе 23, который производитотключение части генераторов во второй электрической системе и частипотребителей, а также пуск гидрогенераторов и форсировку их возбуждения в первой электрической .системе. После реализации указанных противоаварийных воздействий устройство возвращается в исходное состояние,Третий случай. При возникновенииаварийного наброса активной мощностипо межсистемной электропередаче, проо рцион ально го углу , ко гда ц(ркроме пуска реле 20 контактов 32 перво го блока угла, кон тактом 35 в то рого блока угла и контактом 25 первогореле пускается второе реле 21, Сра-.батыванием реле 21 обеспечивается появление сигнала на втором выходе 27,Который выполняет деление межсистемМой электропередачи в основной зонеЙ наиболее оптимальном месте по ба,Мансу активных мощностей в послеаварийном режиме. После деления межсисТемной электропередачи устанавлива-,15ется режим, когда сс Ч.Четвертый случай. При возникновеМии аварийного наброса активной мощности в сторону второй электрическойсистемы и отказа аналогичного устройства на другом конце межсистемнойэлектропередачи следует нарушениеустойчивости. При угле Ч = (-О) происходит срабатывание второго блока10 угла. Один его контакт 34 разрыВает цепь пуска первого реле 20. Вмомент времени, когда /с/ = / -Чз/:происходит срабатывание первого блока 9 .угла. Через замыкающий контактЗЗ первого блока угла, размыкающий контакт Зб и размыкающий контакт 2 б первого реле пускается третье реле22. Оно собственным контактом 30, включенным параллельно контакту Зб, подхватывается в течение времени сра- З 5 ботавшего состояния первого блока угла, тем самым исключая возможность срабатывания первого реле 20 в момент возврата в исходное состояние второго блока 10 угла. Срабаты ванием реле 22 обеспечивается появление сигнала на третьем выходе 28, действующем на деление межсистемной , электропередачи в резервной зоне. После разрыва межсистемной электро передачи устанавливается угол сс с, или Яс/-/, чем обеспечивается возврат в исходное состояние блоков 9 и 10. 2. Устройство по и, 1, о т л ич а ю щ е е с я тем, что выходной блок состоит из трех реле, обмотка первого из которых включена через замыкающий контакт первого блока угла, размыкающий контакт третьего реле и размыкающий контакт второго блока угла, параллельно которому включен замыкающий контакт первого реле, обмотка второго реле включена через замыкающие контакты первого и второго блоков угла и первого реле, а обмотка третьего реле включена через замыкающий контакт первого блока угла, размыкакяцнй контакт первого реле и через параллельные замыкающие контакты третьего реле и второго блока угла, выходами блока являются замыкающие контакты первого, второго и третьего реле соо тве т стве ни о,50Формула изобретения 1. Устройство для предотвращения асинхронного режима электропередачи, содержащее четырехплечий мост, два противоположных плеча которого представляют собой первый и второй блоки преобразования напряжений, к входам которых подключены основные выходы блоков моделирования напряжений первой и второй электрических систем,первое пассивное плечо состоит изпервого и второго блоков угла и источника питания, а второе - из блока пуска и блокировки с выходным тиристором, включенным через диод между дополнительным стабилизированнымвыхсдом по напряжению первого блокапреобразования и общим выходом первого и второго блоков преобразования,шунтированный встречно включеннымдиодом, причем дополнительный выходблока моделирования напряжения первой электрической системы через дополнительный блок преобразованияподключен к входу блока пуска и блокировки, выходной блок, к входам ко",торого подключены выходы блоков угла, а к трем выходам - исполнительные органы, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения селективкости, оно дополнительно содержитблок фиксации коротких замыканий, выходы которого подключены к блокаммоделирования напряжений, первый ивторой блоки угла с. частично совмещенными характеристиками срабатывания и общим источником питания соединены последовательно, параллельновстречно блокам угла включены диоды,а во второе пассивное плечо параллельно тиристору включен блок выделения однополупериодного напряжения,подключенный к дополнительному выхо"ду блока моделирования напряжениявторой энергосистемы.