SU928495A1 - Орган контрол синхронизма при автоматическом повторном включении линии электропередачи - Google Patents

Description

t

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к релейной защите и автоматике энергосистем.

При осуществлений трехфазного автоматического повторного включени  (АПВ) линий электропе редачи с двусторонним питанием в большинстве случаев оказываетс  необходимым производить проверку допустимости включени  по условию синхронизма встречных напр жений. Эта проверка выполн етс  с помощью органа контрол  синхронизма (ОКС) и должна обеспечивать подачу команды на включение выключател  лишь в определенном диапазоне разности частот и в такой момент времени, чтобы замыкание главных контактов выключател  происходило при определенных углах (Л сдвига фаз между встречными напр жени ми til.

Известны также органы контрол  синхронизма при АПВ линии электропередачи , в которых дл  контрол  угла

« и скольжени  S используютс  реле сдвига фаз и элементы времени Задержка на срабатывание Г23.

Недостатками таких ОКС  вл етс  большое врем  действи  и трудность формировани  сложной характеристики срабатывани , что обуславливаетс , главным образом, способом определени  угла сЛ и скольжени  S.

Наиболее близким техническим ре10 шением к изобретению  вл етс  орган контрол  синхронизма при автоматическом повторном включении (АПВ) линии электропередачи, оснащенной трансформатором напр жени  и блоком

Claims (3)

1. ts АПВ и подключенной к шинам подстанции , оборудованным трансформатором напр жени , содержащий первый и второй усилители-ограничители, входы которых предназначены дл  подключе30 ни  к трансформаторам напр жени  линии и шин соответственно, последовательно включенные первый сумматор, интегратор, зашунтированный первым ключом;,второй ключ, первый блок пам ти , третий ключ, второй блок пам ти , второй сумматор и формирователь характеристики срабатывани , а также первый и второй детекторы, первый и второй элементы НЕ, первый и второй элементы И, причем выход блока пам ти соединен со вторыми входами второго сумматора и формировател  характеристики срабатывани , третий вход и выход последнего предназначены дл  подключени  соответственно к первому пусковому вуходу и разрешающему входу блока ЛПВ, выходы первого и второго усилителей-ограничителей соединены соответственно с пр мым и инверсным входами первого сумматора, а через последовательно включенные одноименные детектор и элемент НЕ - соответственно с первым и вторым входами первого элемента И, выход которого подключен к управл ющим входам nepBof o и третьего ключей выход первого сумматора подключен ко входу интегратора, выходы детекторов соединены соответственно с двум  вхо дами второго элемента И, выход которого подключен к управл ющему входу второго ключа З. В известном устройстве сигналы . угла (Г и скольжени  S получаютс  в виде напр жени  Ug посто нного тока, обновл емых в каждый период измерени . Ввиду того, что напр жение и2 получаетс  ао втором сумматоре 2k путем вычитани  друг из друга - двух значений напр жени  двух соседних периодов измерени , минимальное врем  действи ,оке составл е два периода измер емого напр жени . При этом напр жение иg существует только в течение Определенной части измер емого периода. Эта прерывистость сигнала скольжени  усложн ет выполнение формировател  характеристики срабатывани  и, следовательно. надежность действи  ОКС в снижает целом. Цель изобретени  - повышение быс родеистви  и надежности. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в орган контрол  синхрониз ма при АПВ линии электропередачи, оснащенной трансформатором напр жени  и блоком АПВ и подключенной к ш нам подстанции, оборудованным транс форматором напр жени , содержащий первый и второй усилители-ограничители , входы которых предназначены дл  подключени  к трансформаторам напр жени  линии и шин соответственно , а выходы подключены соответственно к пр мому и инверсному входам сумматора, выход которого соединен со входом интегратора, зашунтированного первым ключом, второй и третий ключи, первый и второй блоки пам ти, формирователь характеристики срабатывани , первый и второй детекторы, первый и второй элементы НЕ, первый и второй элементы И, причем выходы первого и второго усилителей-ограничителей через последовательно вклю- ченные одноименные детектор и элемент НЕ соединены соответственно с первым и вторым входами первого элемента И, выходы детекторов соединены соответственно с двум  -входами второго элемента И, выход которого подключен к управл ющему входу второго ключа, дополнительно введены элемент времени Задержка на срабатывание, третий элемент НЕ и третий элемент И, при этом выход первого элемента И соединен с первым входом третьего элемента И и входом элемента времени Задержка на срабатывание, выход которого подключен к управл ющему входу первого ключа и входу третьего элемента НЕ, выход которого подсоединен ко второму входу третьего элемента И, выход которого соединен с управл ющим входом третьего ключа, выход интегратора через последовательно включенные второй ключ и первый блок пам ти соединен с первым, а через последовательно включенные третий ключ и второй блок пам ти со вторым входами формировател  характеристики срабатывани , третий вход и выход последнего предназначены дл  подключени  соответственно к первому пусковому выходу и разрешающему входу блока АПВ. На фиг. 1 приведена структурна  схема устройства; на фиг. 2 - временна  диаграмма работы предлагаемо .то органа контрол  синхронизма. Лини  электропередачи 1, выключатель линии 2, шины 3, измерительные трансформаторы напр жени  линии и шин соответственно 4 и 5 блок автоматического повторного включени  6 имеют св зи с выключателем (первый вход и второй выход) и ОКС (разрешающий вход и первый пусковой выход ). Сигнал на втором выходе блока АПВ (на включение выключател ) может по витьс  только при одновременном наличии сигналов на первом и разрешающем входах блока. Устройство также содержит орган контрол  синхро низма 7, в который вход т первый 8, второй 9 усилители-ограничители, первый 10 и второй 11 детекторы, первый 12, второй 13 элемент НЕ, первый 1, второй 15 элементы И, сум матор 16, интегратор 17 первый 18, второй 19,и третий 20 ключи, первый 21 и второй 22 блоки пам ти, формиро ватель 23 характеристики срабатывани оке, сигнал на выходе по вл етс  при одновременном наличии сигнала на третьем входе (от первого выхода бло ка АПВ) и при условии, цтА сигналы угласУ Сна первом входе) и скольжени  S (на втором входе) соответствуют заданной характеристике срабатывани , элемент времени Задержка на срабатывание 2k, третий элемент НЕ 25, третий элемент И 2б. Входы первого 8 и второго 9 усилителей-ограничителей подключены к измерительным трансформаторам напр жени  и линии 1 и 5 шин, а их выходы соединены соответственно с пр мым и инверсным входами сумматора 16 выход последнего подключен ко входу интегратора 17, между входом и выходом которого включен первый ключ 18, а последовательно включенные соответственно первый 10 и второй 11 детекторы и элементы 12 и 13 НЕ - с двум  входами первого элемента 1 И. Выход элемента 1 И соединён с первым входом третьего элемента 26 И и входом элемента времени 2 Задерж ка на срабатывание, выход которого подключен к управл ющему входу первого ключа 18, а через третий элемент 25 НЕ - ко второму входу третьего элемента 26 И. Выход элемента 2б И соединен с управл ющим входом третьего ключа 20, а выходы первого 10 и второго 11 детекторов соединены соответственно со входами второго элемента 15 И, выход которого подключен к управл ющему входу второго ключа 19. Выход интегратора 17 через последовательно включенные второй ключ 19 и первый блок пам ти 21 соединен с первым, а ч.ерез последoвateльнo включенные третий ключ 20 и второй блок пам ти 22 - со вторым входанк формировател  23 характеристики срабатывани , третий вход и выход последнего подключены соответс .твенно к первому (пусковому) выходу и разрешающему входу блока 6 АПВ. . Работа предлагаемого ОКС по сн етс  временной диаграммой, приведенной на фиг. 2, где показано изменение во времени выходных напр жений основных блоков.Сравниваемые между собой по фазе напр жени  линии U/ и шин Цщ подвод тс  ко входам усилителей-ограничителей 8 и 9 ,на выходах которых получаютс  положительные и отрицательные пр моугольные импульсы , соответствующие положительным и отрицательным полупериодам напр жений линии и шин соответственно. С выходов усилителей-ограничителей эти пр моугольные импульсы посто нной амплитуды поступают на входы сумматора 16, причем с выхода первого усилител -ограничител  на пр мой, а с выхода второго - на инверсный его выходы. Поэтому в интервале времени , когда мгновенные значени  напр жений - и импульсы на выходе сумматора 16 положительны, а когда U О и ищ)0 - отрицательны . В моменты, соответствующие совпадению одинаковой пол рности мгновенных значений U д и Um напр жение на выходе сумматора 16 равно нулю. Таким образом, длительность пр моугольных импульсов на выходе сумматора 16 пропорциональна времени несовпадени  мгновенных значений измер емых величин, т.е. пропорцио- , нальна углу сдвига фазсЛ . Выходное напр жение сумматора 16 в виде пр моугольных импульсов чередующейс  пол рности посто нной и при том равной амплитуде с частотой следовани , равной половине периода измер емых напр жений, поступает на вход интегратора 17, напр жение на выходе которого будет линейно возрастать от действи  первого и убывать от действи  второго импульсов рассматриваемого периода. Перед ачалом первого импульса при помощи первого ключа 18 производитс  обнуение (объединение входа и выхода) нтегратора 17, т.е. установка на уль его выходного напр жени . Режим аботы интегратора, а также блоков .ам ти задаетс  ключами 18-20. Ключ 19 управл етс  элементом 15 И, сигнал на выходе которого существует в течение времени совпадени  положительных значений измер емых величин, так как сигналы от усилителей-ограничителей к его входам подаютс  через детекторы 10 и П. Ключи 18 и 20 управл ютс  элементом 14 И, сигнал на выходе которого существует в течение времени совпадени  отрицательных значений измер емых величин, при чем ключ 18 управл етс  через элемент времени 2t Задержка на срабаты вание, а ключ 20 - через элемент 2б И, на входы которого подаютс  сигналы с выхода элемента Ш И и инвертированный сигнал с выхода элемента 2k, Таким образом, ключ 20 будет открыт с момента совпадени  отри цательных значений измер емых величин до момента срабатывани  элемента Задержка на срабатывание 2k, а ключ 18 - с момента срабатывани  элемента 2k до окончани  периода совпадени  отрицательных значений измер емых величин. Изменение напр жени  на выходе интегратора 1 начинаетс  непосредственно после окончани  интервала совпадени  отрицательных значений измер емых величин , т.е. когда закрываетс  ключ 18. Первый следующий за этим моменто выходной импульс сумматора 16 определ ет величину и знак угла с в начале измер емоговпериода. Как видно из диаграммы фиг.3, если напр жение Цдопережает напр жение U, то первый входной импуль-с интеграто ра после его обнулени  будет поло жительным, а если Од отстает от Цщ- отрицательным. После окончани  первого импульса выходное напр жение интегратора 17 пропорционально по величине углу if- и совпадает с ним по знаку. В течение всего интер вала совпадени  положительных значе НИИ измер емых величин выходное напр жение интегратора 17 остаетс  не изменным (так как его входное напр  жение равно нулю) и через открытый в этот интервал времени второй ключ 19 передаетс  в первый блок 21 пам  ти. Второй выходной импульс суммато ра, следующий через половину период за первым, противоположен ему по зн ку, а по длительности пропорционале углу между измер емыми величинами в середине периода измерени . Этот второй импульс вызывает снижение выходного напр жени  интегратора 17 по такому же линейному закону, что и первый импульс. Ввиду равенства амплитуд импульсов выходное напр жение интегратора после окончани  второго импульса будет пропорционально по величине и знаку разности углов сЛ между измер емыми величинами в начале и в середине измерительного периода, т.е. пропорционально скольжению S. Выходное напр жение U интегратора 17 с момента окончани  второго импульса сумматора 16 до момента срабатывани  элемента 2k Задержка на срабатывание (интервал to,,) остаетс  неизменным и через открытый в этот интервал ключ 20 передаетс  во второй блок 22 пам ти. Выдержка времени t элемента времени Задержка на срабатывание 2k выбираетс  из условий обеспечени  точной передачи выходного напр жени  Uc интегратора в блок 22 пам ти и надежного обнулени  интегратора 17. Учитыва , что максимальный угол (f срабатывани  ОКС не превышает четверти периода (Т/), 1ц(может быть прин то равной Т/6. На выходах первого 21 и второго 22 блоков пам ти получаютс , таким образом , неизменные в течение всего измерительного периода напр жени  Ug, пропорциональные соответственно углу сА и скольжению S. Значени  этих напр жений обновл 1ртс  каждый период. С выходов блоков 21 и 22 напр жени  Ug поступают в формирователь 23 характеристики срабать1вани ,-сигнал на выходе которого по вл етс  при значени х угла и скольжени  S, соответствующих заданной области и при наличии сигнала на третьем его входе (от первого пускового выхода блока АПВ). Выходной сигнал формировател  23 поступает на разрешающий вход блока 6 АПВ, на втором выходе которого по вл етс  команда на включение выключател  2. В известном устройстве дл  получени  сигнала скольжени  (напр жение Us) требуетс  врем , равное двум периодам. В предлагаемом органе контрол  синхронизма сигнал скольжени  получаетс  в первом измерительном периоде. Сигнал скольжени  ОКС получаетс  путем передачи в блок пам ти выходного напр жени  интегратора в определенные интервалы времени . В результате этого сигнал скольжени  остаетс  неизменным в течение всего периода. Непрерывност сигнала скольжени  облегчает выполнение формировател  характеристики срабатывани  и, следовательно, повышает надежность функционировани  оке в целом. Таким образом, предлагаемый ОКС имеет по сравнению с известным в два раза меньшее врем  действи  и более высокую надежность за счет того, 4fo в нем сигнал скольжени  существует в течение всего периода измерени , t.e. непрерывен. Экономи ческа  эффективность предлагаемого изобретени  состоит в снижении ущер ба при разрыве электропередачи за счет сокращени  длительности бестоковой паузы при ТАПВ с контролем синхронизма. Формула изобретени  Орган контрол  синхронизма при автоматическом повторном включении (АПВ) линии электропередачи, оснащенной трансформатором напр жени  и блоком АПВ и подключенной к шинам подстанции, оборудованным трансформатором напр жени , содержащий первый и второй усилители-ограничители ;входы которых предназначены дл  подключени  к трансформаторам напр  жени  линии и шин соответственно, ia выходы подключены соответственно /к пр мому и инверсному входам сумма тора, выход которого соединен с вхо дом интегратора, Зашунтированного .первым ключом, второй и третий ключ первый и второй блоки пам ти, форми рователь характеристики срабатывани , первый и второй детекторы, первый и второй элементы НЕ, первый и второй элементы И, причем выходы первого и второго усилителей-ограни чителей через последовательно включенные одноименные детектор и элемент НЕ соединены соответственно с первым и вторым входами первого элемента И, выходы детекторов соединены соответственно с двум  входами второго элемента И, выход которого подключен к управл ющему входу второго ключа, отличающийс  тем, что, с целью повышени  быстро действи  и надежности, в него введены элемент Задержка ца срабатывание , третий элемент НЕ и третий элемент И, при этом выход первого элемента И соединен с первым входом третьего элемента И и входом элемента Задержка на срабатывание, выход которого подключен к управл ющему входу первого ключа, входу третьего элемента НЕ, выход которого подсоединен к второму входу, третьего элемента И, выход которого соединен с управл ющим входом третьего ключа, выход интеграг а через пбследовательно включенные второй ключ и первый блок пам ти соединен с первым, а через последовательно включеР|ные третий ключ и второй блок пам ти с вторым входом формировател  характеристики срабатывани , третий вход и выход последнего предн азначены дл  подключени  соответственно к первому пусковому выходу и разрешающему входу блока АПВ. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 11 Богорад A.M. и Назаров Ю.Г. Автоматическое повторное включение в энергосистемах. М., Энерги , 1969, с. .146.
2. 2.Авторское свидетельство СССР по за вке № 3 55362/2 t-O, кл. Н 02 Н 3/06, 1977.
3. 3.Авторское свидетельство СССР по за вке № 2800l91/2 4-07, кл. Н 02 Н-З/Об, 1979.