SU1758751A1 - Способ формировани сигнала управлени угловой автоматикой энергосистемы - Google Patents

Abstract

Использование: в электроэнергетике, в релейной защите и автоматике высоковольтных ЛЭП. Сущность: в контролируемых точках ЛЭП формируют синфазные опорные последовательности импульсов 50 Гц, делител ми частоты, соединенными последовательно с генераторами, преобразуют интервалы времени между положительными нуль-переходами опорных им-- пульсов и напр жений сети в код, передают этот код по каналам св зи во все контролируемые пункты. Вычитают код. полученный в данном пункте, из кодов, полученных из других пунктов. Результат вычитани  сравнивают с заданным кодом, формируют сигнал управлени  угловой автоматикой в соответствии с результатами сравнени . С целью повышени  точности и надежности за счет исключени  вли ни  среды во всех пунктах контрол  периодически отключают делители частоты от блока преобразовани  интервалов времени в код. Делители частоты вместе с генераторами транспортируют из всех контролируемых пунктов в один, в котором одновременно обнул ют все делители частоты, затем их транспортируют обратно и подключают к блокам преобразовани  интервалов времени в код в каждом пункте. Периодичность определ етс  стабильностью генераторов. 2 ил. VI сл 00 VI сл Шг.2

Description

Изобретение относитс  к электроэнергетике , в частности к релейной защите высоковольтных линий электропередачи (ЛЭП), и может быть применено дл  разветвленных ЛЭП.

Известны способы дифференциально- фазовой высоковольтной защиты линии электропередачи. Однако при реализации этих способов требуетс  наличие двух органов защиты (грубого и точного), что усложн ет устройство.

Известен способ дифференциально-фазовой защиты, основанный на сравнении углов сдвигов фаз между токами по концам линии, информаци  о которых передаетс  в линию св зи при помощи передатчиков, манипулирующих контролируемыми токами.

Недостаток способа - отказ устройства, реализующего такой способ, на всех концах линии с ответвлени ми в случае, когда на одном из концов ЛЭП величина тока повреждени  недостаточна дл  манипул ции высокочастотного передатчика. Наступает блокировка защиты на всех концах ЛЭП,

Известен также способ защиты ЛЭП, основанный на измерении интервала времени между нуль-переходами напр жений по концам линии путем формировани  радиоимпульсов , модулированных усиленными и ограниченными напр жени ми в различных точках ЛЭП, передачи этих радиоимпульсов по линии св зи, одновременного приема этих сигналов, сравнени  их временного положени  при помощи фазометров и выработка сигнала управлени  дл  органов защиты.

Недостатком этого способа  вл етс  низка  точность определени  угла сдвига фаз между векторами напр жений в различных концах ЛЭП, обусловленна  вли нием высших гармоник, помех и переходных процессов при передаче фронтов радиоимпульсов по линии св зи.

Наиболее близким по технической сущности и решаемой задаче  вл етс  способ формировани  сигнала управлени  угловой автоматической энергосистемой, который выбран в качестве прототипа. Этот способ основан на формировании синфазных опорных последовательностей импульсов с частотой 50 Гц в контролируемых пунктах линии путем приема радиосигналов точного времени и обнулени  с их помощью информации делителей частоты, считывающих импульсы с выходов высокочастотных и высокостабильных генераторов, преобразовании в контролируемых концах линии интервалов времени между положительными нуль-переходами опорных импульсов с частотой 50 Гц и напр жений сети в код,

передаче кодовых значений этих интервалов времени по каналам св зи во все контролируемые пункты и формировании сигналов управлени  путем сравнени  заданного кода с результатами вычитани  кодовых значений, полученных в данном пункте, из кодовых значений, переданных из других контролируемых пунктов.

Недостатком этого способа  вл етс 

0 низка  точность измерений, обусловленна  изменением во времени скорости прохождени  сигналов точного времени от радиостанции до контролируемых концов линии из-за изменений среды распространени  в

5 различных географических точках Земли, а также низка  надежность, вызванна  помехами (грозовые и коронные разр ды), поступающими на входы радиоприемников одновременно с радиосигналами точного

0 времени.

Цель изобретени  - повышение точности и надежности.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в способе формировани  сигнала управлени 

5 угловой автоматикой энергосистемы, основанном на формировании синфазных опорных последовательностей импульсов с частотой 50 Гц в контролируемых концах линии путем обнулени  информации дели0 телей частоты, считывающих импульсы с выходоввысокочастотныхи высокостабильных генераторов, преобразований в контролируемых концах линим интервалов в ре мен и между положительными

5 нуль-переходами опорных импульсов с частотой 50 Гц и напр жений сети з код, передаче кодовых значений этих интервалов времени по каналам св зи во все контролируемые пункты и формировании сигналов

0 управлени  путем сравнени  заданного кода с результатами вычитани  кодовых значений , полученных в данном пункте, из кодовых значений, переданных из других контролируемых пунктов, дл  формирова5 ни  синфазных опорных последовательностей импульсов с частотой 50 Гц во всех пунктах контрол  периодически отключают выходы делителей частоты от блока преобразовани  в код интервалов времени между

0 положительными нуль-переходами опорных и сетевых напр жений, транспортируют последовательно соединенные генераторы и делители частоты из всех пунктов контрол  на один пункт, где осуществ5 л ют автономное питание всех генераторов и делителей частоты и производ т одновременное обнуление информации всех делителей частоты, затем транспортируют последовательно соединенные генераторы и делители частоты в пункты контрол  и

обратно подключают выходы делителей частоты к блоку преобразовани  в код интервалов времени между положительными нуль-переходами опорных импульсов и сетевых напр жений,

Введение в способ операций периодического отключени  во всех пунктах контрол  выходов делителей частоты от блока преобразовани  в код интервалов времени между положительными нуль-переходами опорных и сетевых напр жений, транспортировани  последовательно соединенных генераторов и делителей частоты из всех пунктов контрол  на один пункт, осуществлени  автономного питани  всех генераторов и делителей частоты, одновременного обнулени  информации всех делителей частоты , транспортировани  последовательно соединенных генераторов и делителей частоты в пункты контрол  и обратного подключени  выходов делителей частоты к блокам преобразовани  в код интервалов времени между положительными нуль-переходами опорных импульсов и сетевых напр жений позвол ет полностью исключить вли ние среды на характеристики (врем  распространени ) распространени  радиоимпульсов . Тем самым введение новых операций позвол ет повысить точность и надежность формировани  сигналов управлени  угловой автоматикой энергосистемы.

На фиг.1 показана блок-схема устройства , позвол ющего реализовать предлагаемый способ; на фиг.2 - временна  диаграмма работы этого устройства.

Устройство, реализующее способ, содержит два полукомплекта 1, 2, каждый из которых состоит из устройства 3 (3 ) задани  кодов, первого компаратора кодов 4 (41), второго компаратора кодов 5 (5 ), приемников 6 (6 ), первой линии св зи 7 (7 ). второй линии св зи 8 (8 ), передатчика 9 (9 ), блоки преобразовани  10 (101) интервалов времени в код, коммутаторов 11 (111) и группы блоков 12 (121), кажда  из которых содержит последовательно соединенные делитель частоты 13 (131) и генератор 14 (141). Кроме того, дл  осуществлени  способа требуетс  коммутатор 15.

Устройство, реализующее предлагаемый способ, работает следующим-образом.

Периодически (на сколько позвол ет стабильность генераторов 14, 14 } группа блоков 12, 121, состо ща  из последовательно включенных делителей частоты 13, 131 и генераторов 14, 141 отключаетс  при помощи коммутаторов 11,11 от блоков преобразовани  10, 10 во всех пунктах контрол  энергосистемы и транспортируютс  на один из этих пунктов. Здесь осуществл ют автономное питание каждой из транспортированных групп блоков 12. 121, а затем при 5 помощи коммутатора 15 производ т одновременное обнуление информации делителей 13, 131, вход щих во все группы блоков 12,121. Одновременное обнуление позвол ет всем делител м частоты 13, 13 , имею0 щим одинаковый коэффициент делени  п формировать на выходах синфазные последовательности импульсов с частотой 50 Гц (диаграммы 16, 19 на фиг.2).

После обнулени  делителей 13,131, бло5 ки 12, 12 , снабженные автономными источниками питани , транспортируютс  в контролируемые пункты энергосистемы, где выходы делителей 13, 131 при помощи коммутаторов 11, 11 подключаютс  ко входам

0 блоков преобразовани  10, 101 интервалов времени в код. На другие входы блоков преобразовани  Юи 1C1 поступает напр жение сети (диаграммы 17 и 20 соответственно), Между передними фронтами опорных им5 пульсов, представленных на диаграммах 16, 19 и положительными нуль-переходами напр жений сети (диаграммы 17, 20) блоки преобразовани  10, 10 формируют импульсы , представленные диаграммами 18, 21 со0 ответственно. Длительности этих импульсов Ti, T2 пропорциональны углам сдвига фаз между опорными (диаграммы 16, 19) и сетевыми (диаграммы 17, 20) напр жени ми . В блоках преобразовани  10, 101 из

5 этих временных интервалов (диаграммы 18, 21) формируютс  коды NI, N2, изображенные на диаграммах 22, 23 соответственно. С выходов блоков преобразовани  10, 101 коды NI, N2 (диаграммы 22, 23) поступают на

0 передатчики 9, 91, откуда через линии св зи 7, 8 дл  кода NI и линии св зи 7 , 8 дл  кода N2 информаци  (Ni, N2) поступает на приемники 6, 6 , каждый из которых принимает коды NI и N2 одновременно. С выходов при5 емников 6, б1 коды поступают на входы компараторов 5, 5 , где формируютс  равные между собой разностные коды Na, изображенные на временной диаграмме 24. Этот код равен N3 №-Ni и пропорционален

0 интервалу времени Тз между положительными нуль переходами напр жений в контролируемых точках энергосистемы. Значение угла сдвига фаз между векторами напр жений в различных концах ЛЭП

5 определ етс выражением

2 МЗа...

(р - ( Где N - КОд пропорциональный длительности периода напр жени  сети.

8 результате сравнени  кода Мз с кодом , хран щимс  посто нно в устройстве задани  кодов 3,31, при помощи коммутаторов 4, 41 вырабатываютс  сигналы защиты энергосистемы, поступающие на входы органов аварийной автоматики. Начальный максимальный угол сдвига фаз между импульсами, формируемыми делител ми частоты 13, 131, вызванный отсутствием синхронизации между генераторами 14 и 141, определ етс  выражением

Д 1 --360° ,(1)

н

где t - период выходных напр жений генераторов 14, 141;

Тн - номинальное значение периода сети , равное 20 мс.

При частоте генераторов 14,141, равной 1,0 мГц, периоде t 1,0 ис из (1) получим 0,018 . Угол сдвига фаз Atpi, обусловленный нестабильностью генераторов 14,141. может быть представлен следующей формулой:

А®Г

Д -Т360е

где а- значение нестабильности частоты генератора 14, 141 за 1 ч;

г- врем  работы генератора.

Подставл   в выражение (2) значение а 10 f1 и г 24 ч. получим Aipi1 0,015°; соответственно, набег угла сдвига фаз из-за нестабильности генератора 14,141 за Юсут составит О, Т5°.

Таким образом, периодичность проведени  операций, направленных на синхронизацию работы блоков 12, 121 всецело определ етс  стабильностью генераторов 14, 141 и при существующем уровне развити  техники стабилизации частоты может быть увеличен до одного года.

Применение в электроэнергетике предложенного способа позволит резко сократить число ложных отключений ЛЭП и уменьшить количество аварий, чему соответствует высока  точность и надежность защиты, осуществл емой по описанному способу.

Claims (1)

1. Формула изобретени  Способ формировани  сигнала управлени  угловой автоматикой энергосистемы, основанный на формировании синфазных

   5 опорных последовательностей импульсов с частотой 50 Гц в контролируемых концах линии путем обнулени  информации делителей частоты, считывающих импульсы с выходоввысокочастотныхи

   10 высокостабильных генераторов, преобразований в контролируемых концах линии интервалов времени между положительными нуль-переходами опорных импульсов с частотой 50 Гц и напр жений сети в код, пере15 даче кодовых значений этих интервалов времени по каналам св зи во все контролируемые пункты и формировании сигналов управлени  путем сравнени  заданного кода с результатами вычитани  кодовых зна20 чений, полученных в данном пункте, из кодовых значений, переданных из других контролируемых пунктов, отличающий- с   тег., что, с целью повышени  точности и надежности, дл  формировани  синфазных

   25 опорных последовательностей импульсов с частотой 50 Гц во всех пунктах контрол  периодически отключают выходы делителей частоты от блока преобразовани  в код интервалов времени между положительными

   30 нуль-переходами опорных и сетевых напр жений , транспортируют последовательно Соединенные генераторы и делители частоты из всех пунктов контрол  на один пункт, где осуществл ют автономное питание всех

   35 генераторов и делителей частоты и производ т одновременное обнуление информации всех делителей частоты, затем транспортируют последовательно соединенные генераторы и делители частоты в пункты

   40 контрол  и подключают обратно выходы делителей частоты к блокам преобразовани  в код интервалов времени между положительными нуль-переходами опорных импульсов и сетевых напр жений, причем

   45 период транспортировки определ ют стабильностью генераторов.

   V

   Фиг.1