RU114237U1 - DEVICE FOR PROTECTING CONSUMERS FROM VOLTAGE DROPS BY USING A SYNCHRONOUS ELECTRIC DRIVE - Google Patents
DEVICE FOR PROTECTING CONSUMERS FROM VOLTAGE DROPS BY USING A SYNCHRONOUS ELECTRIC DRIVE Download PDFInfo
- Publication number
- RU114237U1 RU114237U1 RU2011141651/07U RU2011141651U RU114237U1 RU 114237 U1 RU114237 U1 RU 114237U1 RU 2011141651/07 U RU2011141651/07 U RU 2011141651/07U RU 2011141651 U RU2011141651 U RU 2011141651U RU 114237 U1 RU114237 U1 RU 114237U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- voltage
- unit
- switch
- outputs
- control
- Prior art date
Links
Landscapes
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
Abstract
Устройство для осуществления защиты потребителей от провалов напряжения с помощью синхронного электропривода, содержащее основной и резервный источники питания, вводные выключатели с блоками ускорения отключения, первую и вторую секции шин подстанций, отличающееся тем, что введены синхронный двигатель электропривода с высоким моментом инерции, являющийся резервным источником питания, блок определения направления мощности, подключенный к трансформатору напряжения шин основного источника питания и трансформаторам тока линии к защищаемой секции, блок контроля снижения напряжения U1 на шинах основного источника питания, подключенный к трансформатору напряжения, блок «И», формирующий сигнал на отключение выключателя защищаемой секции, подключенный к выходам блоков контроля снижения напряжения, определения направления мощности и к терминалу управления выключателем защищаемой секции, блок контроля снижения напряжения U2 на защищаемой секции, подключенный к трансформатору напряжения, блок контроля положения выключателя защищаемой секции, подключенный к контактам реле положения «отключено» выключателя, блоки выдержки времени, подключенные к выходам блоков контроля снижения напряжения U2 и положения выключателя защищаемой секции соответственно, блок «ИЛИ», формирующий сигнал на отключение выключателя синхронного двигателя, подключенный к выходам блоков выдержки времени, к схеме управления выключателем двигателя и к системе управления возбуждением электродвигателя, блок измерения частоты, подключенный к трансформатору напряжения защищаемой секции, блок приведения значения напряжения U2 к синхро� A device for protecting consumers from voltage dips using a synchronous electric drive, containing the main and backup power sources, input switches with tripping acceleration units, the first and second sections of substation buses, characterized in that a synchronous electric drive motor with a high moment of inertia is introduced, which is a backup source power supply, a unit for determining the direction of power connected to the voltage transformer of the buses of the main power source and current transformers of the line to the protected section, the control unit for voltage reduction U1 on the buses of the main power supply, connected to the voltage transformer, block "I" section connected to the outputs of the voltage reduction control units, determination of the power direction and to the control terminal of the circuit breaker of the protected section, the U2 voltage reduction control unit on the protected section connected to the voltage transformer, the control unit the role of the position of the circuit breaker of the protected section, connected to the contacts of the relay of the "off" position of the circuit breaker, time blocks connected to the outputs of the voltage reduction control units U2 and the position of the circuit breaker of the protected section, respectively; the outputs of the time delay units, to the control circuit of the motor switch and to the control system of the excitation of the electric motor, the frequency measuring unit connected to the voltage transformer of the protected section, the unit for bringing the voltage value U2 to the sync
Description
Полезная модель относится к электротехнике, а именно к устройствам релейной защиты и автоматики потребителей, не допускающих кратковременного снижения напряжения, например на металлургических предприятиях.The utility model relates to electrical engineering, namely to devices of relay protection and automation of consumers, which do not allow short-term voltage reduction, for example, at metallurgical enterprises.
Известно устройство для автоматического переключения на резервный источник питания, содержащее основной и резервный источники питания, вводные выключатели, первую и вторую секции шин подстанции, секционный выключатель, первый и второй пусковые органы, реагирующие на снижение напряжения на секции, первый и второй органы контроля напряжения на резервной секции. [вставить источник]A device for automatically switching to a backup power source, containing the main and backup power sources, input switches, the first and second sections of the substation buses, a section switch, the first and second start-up bodies that respond to voltage reduction on the sections, the first and second voltage control organs on reserve section. [insert source]
Недостаток данного устройства заключается в том, что время переключения на резервный источник питания достигает 3÷4 с, в течение которых нарушается работа потребителей, чувствительных к кратковременным нарушениям электроснабжения.The disadvantage of this device is that the switching time to a backup power source reaches 3 ÷ 4 s, during which the operation of consumers sensitive to short-term power outages is disrupted.
Наиболее близким к предлагаемому является пусковое устройство БАВР (быстродействующего автоматического включения резерва) (см. патент РФ 2292621, МПК H02J 9/06, опубл. 21.01.2007 г.), содержащее основной и резервный источники питания, вводные выключатели с блоками ускорения отключения, первую и вторую секции шин подстанций, секционный выключатель, имеющий блок ускорения включения, первый и второй блоки направления активной мощности прямой последовательности, первые входы которых подключены к соответствующим трансформаторам тока основного и резервного источников питания, вторые входы - к соответствующим трансформаторам напряжения первой и второй секций шин, третьи входы подключены перекрестно к трансформаторам напряжения второй и первой секций шин, первый и второй пусковые блоки контроля угла между одноименными векторами напряжений первой и второй секций шин, подключенные к соответствующим трансформаторам напряжения первой и второй секций шин, а выходами соединенные с первыми входами соответственно первого и второго логических элементов 2ИЛИ, трехфазные реле минимального напряжения первой и второй секций шин, входы которых подключены к вторичным обмоткам соответствующих трансформаторов напряжения первой и второй секций шин, а выходы соединены с входами соответственно первого и второго элементов задержки сигнала, выходы последних соединены со вторыми входами соответственно первого и второго логических элементов 2ИЛИ, выходами соединенных со вторыми входами соответственно первых и вторых логических элементов 2И, первые входы последних соединены с выходами соответственно первого и второго элементов ЗАПРЕТ, входы которых соединены перекрестно со вторыми входами первых и вторых логических элементов 2И, выходы первых и вторых логических элементов 2И соединены с третьими входами соответственно первого и второго логических элементов 3И, вторые входы последних соединены с выходами соответственно первого и второго блоков направления активной мощности первой и второй секций шин, первые входы первых и вторых логических элементов 3И подключены к выходам соответственно первого и второго блоков ЗАПРЕТ первой и второй секции шин, выходы первых и вторых логических элементов 3И подключены к первым входам соответственно третьих и четвертых логических элементов 2И первой и второй секций шин, вторые входы которых, подключены к выходу блока выдержки запрещающего сигнала, первый вход которого соединен с выходом логического элемента 2И-НЕ, а второй вход подключен к выходу пятого логического элемента 2И, выход третьего логического элемента 2И соединен с первым исполнительным реле первой секции шин и с первым входом третьей логической схемы 2ИЛИ, выход четвертого логического элемента 2И соединен со вторым исполнительным реле второй секции шин и со вторым входом третьей логической схемы 2ИЛИ, выходы первого и второго исполнительных реле подключены к блоку ускорения отключения вводного выключателя соответственно первой и второй секций шин, выход третьего логического элемента 2ИЛИ соединен со вторым входом третьего логического элемента 3И, первый вход которого соединен с выходом третьего блока ЗАПРЕТ, а третий вход подключен к выходу третьего элемента задержки сигнала, вход которого соединен с выходом блокирующего блока контроля угла, первый вход которого соединен с трансформатором напряжения второй секции шин, а второй вход - с трансформатором напряжения первой секции шин, выход третьего логического элемента 3И соединен с входом третьего исполнительного реле, выход которого подключен к блоку ускорения включения секционного выключателя, первый вход логического элемента 2И-НЕ соединен с выходом трехфазного реле минимального напряжения первой секции шин, а второй вход подключен к выходу трехфазного реле минимального напряжения второй секции шин, первый вход пятого логического элемента 2И соединен с выходом четвертого элемента задержки сигнала, а второй вход подключен к выходу пятого элемента задержки сигнала, вход четвертого элемента задержки сигнала соединен с выходом первого двухфазного реле максимального напряжения первой секции шин, а вход пятого элемента задержки сигнала подключен к выходу второго двухфазного реле максимального напряжения второй секции шин, входы первого и второго двухфазных реле максимального напряжения подключены к соответствующим трансформаторам напряжения основного и резервного источников питания.Closest to the proposed is the starting device BAVR (high-speed automatic inclusion of the reserve) (see RF patent 2292621, IPC H02J 9/06, publ. 21.01.2007), containing the main and backup power sources, input switches with acceleration shutdown units, the first and second sections of busbars of substations, a sectional switch having an acceleration unit for turning on, first and second blocks of direction of active power of direct sequence, the first inputs of which are connected to the corresponding current transformers of the main and backup power sources, the second inputs are connected to the respective voltage transformers of the first and second bus sections, the third inputs are cross-connected to the voltage transformers of the second and first bus sections, the first and second starting angle control units between the voltage vectors of the same name of the first and second bus sections connected to the corresponding voltage transformers of the first and second bus sections, and outputs connected to the first inputs of the first and second logical elements 2 OR, respectively, three-phase relays of minimum voltage the first and second bus sections, the inputs of which are connected to the secondary windings of the respective voltage transformers of the first and second bus sections, and the outputs are connected to the inputs of the first and second signal delay elements, respectively, the outputs of the latter are connected to the second inputs of the first and second logical elements 2 OR, respectively, outputs connected to the second inputs of the first and second logic elements 2I, respectively, the first inputs of the latter are connected to the outputs of the first and second elements, respectively, FORBID, the inputs of which are connected crosswise with the second inputs of the first and second logic elements 2I, the outputs of the first and second logic elements 2I are connected to the third inputs of the first and second logical elements 3I, the second inputs of the latter are connected to the outputs of the first and second blocks of the active power direction of the first and second sections of buses, the first inputs of the first and second logical elements 3I are connected to the outputs of the first and second blocks, respectively, the PROHIBITION of the first and second bus sections, the outputs of the first and second x logical elements 3I are connected to the first inputs of the third and fourth logical elements 2I of the first and second bus sections, the second inputs of which are connected to the output of the block of exposure of the inhibit signal, the first input of which is connected to the output of the logic element 2I-NOT, and the second input is connected to the output of the fifth logic element 2I, the output of the third logic element 2I is connected to the first actuating relay of the first bus section and the first input of the third logic circuit 2OR, the output of the fourth logic element 2I is connected n with the second actuating relay of the second bus section and with the second input of the third logic circuit 2 OR, the outputs of the first and second actuating relays are connected to the acceleration block for opening the input switch of the first and second bus sections, respectively, the output of the third logic element 2 OR is connected to the second input of the third logical element 3I the first input of which is connected to the output of the third block is PROHIBITED, and the third input is connected to the output of the third signal delay element, the input of which is connected to the output of the blocking control unit I have an angle, the first input of which is connected to the voltage transformer of the second bus section, and the second input - to the voltage transformer of the first bus section, the output of the third logic element 3I is connected to the input of the third executive relay, the output of which is connected to the acceleration unit for turning on the sectional switch, the first input of the logical 2I-NOT element is connected to the output of the three-phase undervoltage relay of the first bus section, and the second input is connected to the output of the three-phase undervoltage relay of the second bus section, the first input is of the second logic element 2I is connected to the output of the fourth signal delay element, and the second input is connected to the output of the fifth signal delay element, the input of the fourth signal delay element is connected to the output of the first two-phase maximum voltage relay of the first bus section, and the input of the fifth signal delay element is connected to the output of the second a two-phase maximum voltage relay of the second bus section, the inputs of the first and second two-phase maximum voltage relays are connected to the corresponding voltage transformers Foot and backup power sources.
Основным недостатком данного пускового устройства БАВР является низкая эффективность его работы на подстанциях с зависимыми источниками питания, имеющими электрическую связь на стороне 10, 35, 110, 220 кВ. При возникновении короткого замыкания (КЗ) в сети происходит снижение напряжения на обоих вводах секций шин подстанций. При этом пусковое устройство может сработать быстрее по одному из вводов, даже при наличии задержки сигнала (на 0,01-0,015 с) в логике его работы. Это приводит к отключению вводного выключателя по этому каналу и автоматическому включению секционного выключателя. Так как на втором вводе также нет напряжения, происходит обесточивание подстанции по обоим вводам.The main disadvantage of this BAVR starting device is the low efficiency of its operation in substations with dependent power sources having electrical connection on the side of 10, 35, 110, 220 kV. When a short circuit occurs (short circuit) in the network, the voltage decreases at both inputs of the sections of the substation buses. In this case, the starting device can operate faster on one of the inputs, even if there is a signal delay (by 0.01-0.015 s) in the logic of its operation. This leads to the disconnection of the input switch on this channel and the automatic inclusion of the section switch. Since there is also no voltage on the second input, the substation is de-energized on both inputs.
Предлагаемое устройство содержит основной и резервный источники питания, вводные выключатели с блоками ускорения отключения, первую и вторую секции шин подстанций, синхронный двигатель электропривода с высоким моментом инерции, являющийся резервным источником питания, блок определения направления мощности, подключенный к трансформатору напряжения шин основного источника питания и трансформаторам тока линии к защищаемой секции, блок контроля снижения напряжения U1 на шинах основного источника питания, подключенный к трансформатору напряжения, блок «И», формирующий сигнал на отключение выключателя защищаемой секции, подключенный к выходам блоков контроля снижения напряжения, определения направления мощности и к терминалу управления выключателем защищаемой секции, блок контроля снижения напряжения U2 на защищаемой секции, подключенный к трансформатору напряжения, блок контроля положения выключателя защищаемой секции, подключенный к контактам реле положения «отключено» выключателя, блоки выдержки времени, подключенные к выходам блоков контроля снижения напряжения U2 и положения выключателя защищаемой секции соответственно, блок «ИЛИ», формирующий сигнал на отключение выключателя синхронного двигателя, подключенный к выходам блоков выдержки времени, к схеме управления выключателем двигателя и к системе управления возбуждением электродвигателя, блок измерения частоты, подключенный к трансформатору напряжения защищаемой секции, блок приведения значения напряжения U2 к синхронной скорости двигателя, подключенный к выходу блока измерения частоты и к трансформатору напряжения, блок вычисления угла δ между векторами U1 и U2, подключенный к трансформаторам напряжения соответствующих секций, блок компенсации времени включения выключателя, подключенный к выходам блоков измерения частоты и угла между векторами U1 и U2, блок контроля синхронизма, подключенный к выходам блоков приведения значения напряжения U2 к синхронной скорости двигателя, компенсации времени включения выключателя и к трансформатору напряжения основного источника питания, блок контроля положения выключателя двигателя, подключенный к контактам реле положения «включено» выключателя, блок контроля наличия напряжения U1 на шинах источника питания, подключенный к трансформатору напряжения, блок «И», формирующий сигнал на включение выключателя, подключенный к выходам блоков контроля положения выключателя защищаемой секции и двигателя, контроля наличия напряжения U1 на шинах основного источника питания и к схеме управления выключателем защищаемой секции.The proposed device contains a primary and backup power sources, input switches with acceleration shutdown units, the first and second sections of substation buses, a synchronous electric motor with a high moment of inertia, which is a backup power source, a power direction determination unit connected to the voltage transformer of the main power supply buses and current transformers of the line to the protected section, the voltage reduction control unit U 1 on the buses of the main power source connected to the transformer voltage, block “I”, generating a signal to turn off the circuit breaker of the protected section, connected to the outputs of the voltage reduction control blocks, determine the direction of power and to the control terminal of the circuit breaker of the protected section, voltage reduction control unit U 2 on the protected section, connected to the voltage transformer, block control of the position of the circuit breaker of the protected section, connected to the contacts of the relay of the "disconnected" position of the circuit breaker, time delay units connected to the outputs of the voltage reduction control units U 2 and the position of the circuit breaker of the protected section, respectively, the “OR” block, which generates a signal to turn off the synchronous motor circuit breaker, connected to the outputs of the time delay units, to the motor circuit breaker control circuit and to the electric motor excitation control system, a frequency measuring unit connected to the voltage transformer the protected section, the unit for bringing the voltage value U 2 to the synchronous motor speed, connected to the output of the frequency measuring unit and to the voltage transformer, calculation unit the angle δ between the vectors U 1 and U 2 connected to the voltage transformers of the respective sections, the circuit breaker time compensation unit, connected to the outputs of the frequency measurement units and the angle between the vectors U 1 and U 2 , the synchronism control unit connected to the outputs of the voltage value conversion blocks U 2 to a synchronous engine speed, time compensation and the circuit breaker to the transformer primary voltage power source, the motor control unit position switch connected to the relay contacts position ON "switch unit availability control voltage U 1 on the tires power source connected to the voltage transformer unit" U "forming the closing signal switch connected to the outputs of position control switch of the protected section and the engine block, control of voltage U 1 on the tire the main power source and to the control circuit breaker of the protected section.
Технический результат от использования предлагаемого устройства, заключающийся в быстродействующей защите чувствительных потребителей от провалов напряжения, обеспечивается за счет использования для резервного питания преобразования запасенной кинетической энергии синхронного электропривода, подключенного к той же секции, что и защищаемые потребители, в электрическую и использования быстродействующих выключателей и микропроцессорных терминалов релейной защиты и автоматики для повышения быстродействия устройства, обеспечения четкой реакции на провалы напряжения и контроля синхронизма при повторном включении питания от сети.The technical result from the use of the proposed device, which consists in the fast protection of sensitive consumers from voltage dips, is achieved through the use for backup power conversion of the stored kinetic energy of a synchronous electric drive connected to the same section as the protected consumers, into electrical and the use of high-speed switches and microprocessor relay protection and automation terminals to improve device performance, ensure etkoy response to voltage dips and control synchronism with reconnecting the power supply from the mains.
На фиг.1 изображена схема устройства для защиты потребителей от провалов напряжения с помощью синхронного электропривода, содержащая: шины комплектного трансформаторного пункта (КТП) (основной источник питания) 1, защищаемую секцию (общие шины системы «компенсатор - потребитель») 2, ответственные потребители электроэнергии, чувствительные к провалам напряжения 3, синхронный электродвигатель (резервный источник питания) 4, выключатель защищаемой секции 5, выключатель синхронного двигателя 6, систему управления возбуждением электродвигателя 7, трехфазный трансформатор напряжения КТП 8, трехфазный трансформатор напряжения защищаемой секции 9, трансформаторы тока питающей линии защищаемой секции 10. блок определения направления мощности 11, подключенный к трансформатору напряжения 8 и трансформаторам тока 9, блок контроля снижения напряжения U1 на шинах КТП 12, подключенный к трансформатору напряжения 8, блок «И», формирующий сигнал на отключение выключателя 5, подключенный к выходам блоков 11, 12 и к терминалу управления выключателем 5, блок контроля снижения напряжения U2 на защищаемой секции 14, подключенный к трансформатору напряжения 9, блок 15 контроля положения выключателя 5, подключенный к контактам РПО (реле положения «отключено») выключателя 5, блоки выдержки времени 16, 17, подключенные к выходам блоков 14 и 15 соответственно, блок «ИЛИ», формирующий сигнал на отключение выключателя 6, подключенный к выходам блоков 16, 17 к схеме управления выключателем 6 и к системе управления возбуждением электродвигателя 7, блок измерения частоты 19, подключенный к трансформатору напряжения 9, блок приведения значения напряжения U2 к синхронной скорости двигателя, подключенный к выходу блока 19 и к трансформатору напряжения 9, блок вычисления угла δ между векторами U1 и U2 21, подключенный к трансформаторам напряжения 8, 9, блок компенсации времени включения выключателя 22, подключенный к выходам блоков 19, 21, блок контроля синхронизма 23, подключенный к выходам блоков 20, 22 и к трансформатору напряжения 8, блок контроля положения выключателя 6, подключенный к контактам РПВ (реле положения «включено») выключателя 6, блок контроля наличия напряжения U1 на шинах источника питания 25, подключенный к трансформатору напряжения 8, блок «И», формирующий сигнал на включение выключателя 5, подключенный к выходам блоков 15, 23, 24, 25 и к схеме управления выключателем 5.Figure 1 shows a diagram of a device for protecting consumers from voltage dips using a synchronous electric drive, comprising: tires of a complete transformer station (KTP) (main power supply) 1, protected section (common buses of the compensator-consumer system) 2, responsible consumers sensitive to voltage dips 3, synchronous motor (backup power supply) 4, switch of the protected section 5, switch of the synchronous motor 6, control system for the excitation of the electric motor I 7, three-phase voltage transformer KTP 8, a three-phase voltage transformer section 9 to be protected, current transformers supply line section 10. The protected power direction determining unit 11, connected to voltage transformer 8 and the current transformers 9, voltage reduction control unit U 1 KTP tire 12 connected to a voltage transformer 8, the unit "U" forming the signal for interrupting the circuit breaker 5 connected to the outputs of the blocks 11, 12 and to the switch control terminal 5, the voltage reduction control unit U 2 conn section 14, connected to voltage transformer 9, block 15 for monitoring the position of circuit breaker 5, connected to the terminals of RPO (position relay “off”) of circuit breaker 5, time delay blocks 16, 17 connected to the outputs of blocks 14 and 15, respectively, block “OR "Generating a signal to turn off the switch 6, connected to the outputs of the blocks 16, 17 to the control circuit of the switch 6 and to the excitation control system of the electric motor 7, the frequency measurement unit 19, connected to the voltage transformer 9, the unit for bringing the voltage value U 2 to synchronous motor speed, connected to the output of block 19 and to voltage transformer 9, block for calculating the angle δ between vectors U 1 and U 2 21, connected to voltage transformers 8, 9, compensation unit for switching on time of switch 22, connected to outputs of blocks 19, 21 , the synchronism control unit 23 connected to the outputs of the blocks 20, 22 and to the voltage transformer 8, the position control switch 6, connected to the RPM contacts (position relay “on”) of the switch 6, the voltage presence control unit U 1 on the buses of the power supply 25 , connected to voltage transformer 8, block “I”, generating a signal to turn on switch 5, connected to the outputs of blocks 15, 23, 24, 25 and to the control circuit of switch 5.
Устройство работает следующим образом. От шин 0,4 кВ КТП 1 получает питание распределительный щит 2, представляющий собой общие шины для потребителей 3, чувствительных к провалам напряжения, и синхронного электродвигателя 4. Блок 12 контролирует напряжение на шинах КТП. При провале напряжения он выдает сигнал в блок «И» 13 по факту снижения напряжения до величины U1<U1min (где U1min - минимально допустимое напряжение в длительном режиме, равное 90% от номинального). Для исключения реагирования на внутренние повреждения блок контроля направления мощности 11 выдает сигнал на блок «И» 13 только при направлении мощности от защищаемой секции 2 во внешнюю сеть, что свидетельствует о внешнем повреждении, вызвавшем провал напряжения. При выполнении двух перечисленных условий блок «И» 13 выдает сигнал на отключение защищаемой секции 2 от источника питания 1 выключателем 5. На время работы релейной защиты и противоаварийной автоматики внешней сети напряжение на защищаемой секции поддерживается за счет запасенной кинетической энергии синхронного электропривода 4.The device operates as follows. From 0.4 kV buses KTP 1 receives power distribution board 2, which is a common bus for consumers 3, sensitive to voltage dips, and a synchronous motor 4. Block 12 monitors the voltage on the buses KTP. When the voltage drops, it gives a signal to the “And” block 13 upon the fact of reducing the voltage to the value U 1 <U 1min (where U 1min is the minimum allowable voltage in the continuous mode, equal to 90% of the nominal). To exclude a response to internal damage, the power direction control unit 11 provides a signal to the And block 13 only when the power is sent from the protected section 2 to the external network, which indicates external damage that caused a voltage drop. When these two conditions are met, the block “I” 13 gives a signal to disconnect the protected section 2 from the power supply 1 by switch 5. For the duration of the relay protection and emergency automation of the external network, the voltage on the protected section is maintained due to the stored kinetic energy of the synchronous electric drive 4.
При неустранимом повреждении во внешней сети потребители секции 2 отключаются. Для этого блок 14 контролирует величину остаточного напряжения U2. При снижении данной величины до величины U2<U2доп.(где U2доп. - минимально допустимое напряжение в кратковременном режиме для защищаемых потребителей) блок 14 выдает сигнал на блок 16, обеспечивающий выдержку времени для отстройки от мгновенных бросков напряжения при переходном процессе, после чего блок 16 выдает сигнал на блок «ИЛИ» 18. Блок 15 контролирует положение выключателя 5. При отключении защищаемой секции от сети этот блок выдает сигнал в блок 17, который обеспечивает выдержку времени для отстройки от максимального времени срабатывания устройств релейной защиты и автоматики во внешней сети, после чего повреждение во внешней сети считается неустранимым, и блок 17 выдает сигнал на блок «ИЛИ» 18. При выполнении одного из условий повреждение во внешней сети считается неустранимым, что делает нецелесообразным дальнейшее поддержание напряжения на защищаемой секции. В этом случае блок 18 выдает сигнал на отключение выключателя 6 синхронного двигателя 4 и на гашение поля в систему управления возбуждением 7, отключая тем самым секцию 2 от аварийного источника питания.In case of irreparable damage in the external network, the consumers of section 2 are disconnected. For this, block 14 controls the value of the residual voltage U 2 . When this value is reduced to a value of U 2 <U 2 add. (where U 2dop. is the minimum allowable voltage in the short-term mode for the protected consumers), block 14 provides a signal to block 16, which provides a time delay for detuning from instantaneous voltage surges during a transient, after which block 16 gives a signal to block "OR" 18. Block 15 monitors the position of switch 5. When the protected section is disconnected from the network, this block gives a signal to block 17, which provides a time delay to tune out the maximum time of operation of the relay protection and automation devices in the external network minutes, after which the lesion in the external network is considered to be fatal, and unit 17 outputs a signal to the "OR" 18. If one of the fault conditions in the external network is considered unavoidable that makes it impractical to further maintain tension on the protected section. In this case, the block 18 gives a signal to turn off the switch 6 of the synchronous motor 4 and to suppress the field in the excitation control system 7, thereby disconnecting section 2 from the emergency power source.
При восстановлении уровня напряжения во внешней сети происходит повторное включение выключателя защищаемой секции и восстановление нормальной схемы электроснабжения. Для этого блок 25 контролирует значение напряжения на шинах КТП 1 и выдает сигнал на блок «И» 26 при превышении значением напряжения величины U1>U1доп. (где U1доп. - минимальное значение напряжения U1, при котором допустимо повторное включение потребителей). Блок 24 контролирует положение выключателя 6 и выдает сигнал на блок «И» 26 при его включенном положении. Также сигнал на блок «И» 26 подается от блока 15. Таким образом разрешение повторного включения дается только при аварийной схеме электроснабжения (выключатель секции 5 выключен, а выключатель двигателя компенсатора 6 включен). Контроль синхронизма при включении выключателя 5 обеспечивается блоком 23 по формуле:When restoring the voltage level in the external network, the circuit breaker of the protected section is turned on again and the normal power supply circuit is restored. For this, block 25 monitors the voltage value on the buses of KTP 1 and gives a signal to block “I” 26 when the voltage value exceeds the value U1> U 1dop. (where U 1 add . is the minimum voltage value U1 at which the repeated switching on of consumers is permissible). Block 24 monitors the position of the switch 6 and provides a signal to the block "And" 26 when it is turned on. Also, the signal to block “And” 26 is supplied from block 15. Thus, the permission to re-enable is given only with an emergency power supply circuit (section 5 switch is off, and the compensator 6 motor switch is on). The synchronism control when the switch 5 is turned on is provided by block 23 according to the formula:
(там квадраты должны быть) где I" - сверхпереходной ток двигателя при включении в сеть; Iп - пусковой ток двигателя; Uc - напряжение сети (U1); Ед.пр. - ЭДС двигателя, приведенная к синхронной скорости двигателя по формуле: (there should be squares) where I "is the super-transient current of the motor when connected to the network; I p is the starting current of the motor; U c is the mains voltage (U 1 ); E d.p. is the motor EMF reduced to the synchronous motor speed the formula:
где Ед - ЭДС двигателя (равная U2 и поступающая на вход блока 20), ω - угловая скорость двигателя; ω0 - синхронная скорость двигателя.where E d - EMF of the engine (equal to U 2 and arriving at the input of block 20), ω is the angular velocity of the engine; ω 0 - synchronous engine speed.
Так как отношение синхронной и угловой скорости двигателя пропорционально отношению соответствующих электрических частот, то вычисление в блоке 20 производится на основе заданного значения номинальной частоты сети и измеренного в блоке 19 значения частоты напряжения U2.Since the ratio of the synchronous and angular speed of the motor is proportional to the ratio of the corresponding electric frequencies, the calculation in block 20 is based on the set value of the nominal frequency of the network and the voltage frequency value U 2 measured in block 19.
δ - угол между векторами U1 и U2, вычисляемый в блоке 21. Поскольку эти вектора постоянно двигаются относительно друг друга, между моментом подачи сигнала на включение выключателя блоком «И» 26 и моментом включения выключателя 5 вектора U1 и U2 сместятся относительно друг друга, в результате чего может нарушиться условие синхронизации. Для этого блоком 22 обеспечивается компенсация времени включения выключателя по формуле:δ is the angle between the vectors U 1 and U 2 , calculated in block 21. Since these vectors are constantly moving relative to each other, between the moment of applying the signal to turn on the switch by block “And” 26 and the moment the switch 5 is turned on, the vectors U 1 and U 2 will move relative to each other, as a result of which the synchronization condition may be violated. For this, block 22 provides compensation for the circuit breaker on-time by the formula:
где tвкл. - время включения выключателя согласно паспортным данным; ωс - номинальная угловая частота сети; ω* - относительная угловая скорость векторов U1 и U2.where t on - time of circuit breaker according to the passport data; ω s is the nominal angular frequency of the network; ω * is the relative angular velocity of the vectors U 1 and U 2 .
Условием синхронизации является ограничение сверхпереходного тока двигателя при включении в сеть. При выполнении этого условия блок 23 подает сигнал на блок «И» 26. При одновременном выполнении вышеперечисленных условий блок 26 подает сигнал на включение выключателя 5, восстанавливая электроснабжение защищаемых потребителей по нормальной схеме.The condition for synchronization is the limitation of the extra-transient current of the motor when connected to the network. When this condition is met, block 23 gives a signal to block “I” 26. When the above conditions are met, block 26 gives a signal to turn on switch 5, restoring the power supply of protected consumers according to the normal scheme.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011141651/07U RU114237U1 (en) | 2011-10-13 | 2011-10-13 | DEVICE FOR PROTECTING CONSUMERS FROM VOLTAGE DROPS BY USING A SYNCHRONOUS ELECTRIC DRIVE |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011141651/07U RU114237U1 (en) | 2011-10-13 | 2011-10-13 | DEVICE FOR PROTECTING CONSUMERS FROM VOLTAGE DROPS BY USING A SYNCHRONOUS ELECTRIC DRIVE |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU114237U1 true RU114237U1 (en) | 2012-03-10 |
Family
ID=46029530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011141651/07U RU114237U1 (en) | 2011-10-13 | 2011-10-13 | DEVICE FOR PROTECTING CONSUMERS FROM VOLTAGE DROPS BY USING A SYNCHRONOUS ELECTRIC DRIVE |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU114237U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2636576C1 (en) * | 2016-05-23 | 2017-11-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Automatic circuit recloser on substations with high voltage electric motors |
-
2011
- 2011-10-13 RU RU2011141651/07U patent/RU114237U1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2636576C1 (en) * | 2016-05-23 | 2017-11-24 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Уфимский государственный нефтяной технический университет" | Automatic circuit recloser on substations with high voltage electric motors |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Antonova et al. | Distributed generation and its impact on power grids and microgrids protection | |
| Walling et al. | Summary of distributed resources impact on power delivery systems | |
| Novosel et al. | IEEE PSRC report on performance of relaying during wide-area stressed conditions | |
| TWI669877B (en) | Power system | |
| JP3184459B2 (en) | Power receiving protection device | |
| RU2447565C1 (en) | Method for automatic switching-on of backup supply for consumers and device for this method implementation | |
| CN210350802U (en) | Sharing earthing pole direct current transmission system circuit | |
| RU157512U1 (en) | COMPLETE COMBINED RELAY PROTECTION AND AUTOMATION DEVICE ON AC VARIABLE CURRENT FOR CONNECTIONS OF 6-35 kV ELECTRICAL DISTRIBUTION DEVICE | |
| WO2021076323A1 (en) | Reliable power module for improved substation device availability | |
| RU2739365C1 (en) | Sectionalization and redundancy point with voltage of up to 1 kv with three power contact groups, connected structurally to one common point | |
| CN101800414B (en) | Method for judging and protecting low voltage in transformer short circuit fault | |
| MXPA96005115A (en) | Method and apparatus for transfer between sources of electrical energy that block adaptative transfer until the voltage of charge achieves a secure value | |
| RU114237U1 (en) | DEVICE FOR PROTECTING CONSUMERS FROM VOLTAGE DROPS BY USING A SYNCHRONOUS ELECTRIC DRIVE | |
| RU188256U1 (en) | Power supply control device for an industrial energy district with distributed generation sources during a short circuit on a redundant section of substation buses | |
| Friedl et al. | Safety and reliability for smart-, micro-and islanded grids | |
| JP2002027670A (en) | Non-break self-standing shift type power generation system | |
| Vyakaranam et al. | Modeling of protection relays using generic models in system-wide power system dynamic simulation studies | |
| RU2692758C1 (en) | Method of power supply control for industrial power district with sources of distributed generation at short-circuit on reserved section of substation buses | |
| CN109412256B (en) | Standby power supply switching method and device | |
| Anwar et al. | Soft restarting of industrial power network using inverter-controlled energy storage system | |
| RU2639295C2 (en) | Current protection device | |
| KR20100074829A (en) | Breaker for high tension power board | |
| RU2292621C1 (en) | Device for fast action automatic engagement of reserve | |
| Brewis et al. | Theory and practical performance of interlocked overcurrent busbar zone protection in distribution substations | |
| Paul et al. | Performance evaluation and operation of Auto Load transfer switch |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20120406 |