устройство для выявления асинхронного режима электропередачи

Формула изобретения

Устройство для выявления асинхронного режима электропередачи, содержащее пусковой блок в составе блока измерительных реле, первый и второй входы которого через аналогичные входы устройства подключены к выходам датчиков тока и напряжения соответственно, и блока выбора характеристик срабатывания, входы которого подключены к выходам блока измерительных реле, его первый и второй выходы являются аналогичными выходами пускового блока, где реализуются характеристики срабатывания, необходимые для работы счетчика циклов и фиксации размещения электрического центра качаний соответственно, выявительный блок в виде реле мощности, блок контроля периода асинхронного режима, счетчик циклов асинхронного режима со счетным и установочным входами и прямым и инверсным выходами, выявитель асинхронного режима, первый, второй и третий входы которого подключены к первому выходу пускового блока и выходам выявительного блока и блока контроля периода асинхронного режима соответственно, первый выход соединен со счетным входом счетчика циклов, выходной блок для фиксации электрического центра качаний и асинхронного режима с ускорением и торможением по первому и второму выходам соответственно, отличающееся тем, что выявитель асинхронного режима выполнен из двух формирователей импульсов по фронту и по срезу соответственно, двух логических элементов 2И, двух логических элементов 2ИЛИ, двух D-триггеров, логического элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ и инерционного звена, причем входы формирователей импульсов объединены по первому входу выявителя, входы D первого и второго D-триггеров объединены по второму входу выявителя, входы S этих триггеров связаны через нулевую шину, входы R объединены по выходу инерционного звена, а входы С подключены к выходам первого и второго элементов 2ИЛИ соответственно, их первые входы подключены к выходу формирователя импульсов по фронту, вторые входы подключены к выходам формирователя импульсов по срезу и первого элемента 2И соответственно, второй вход этого элемента является третьим входом выявителя, а выход формирователя импульсов по срезу служит также дополнительным выходом выявителя, входы элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ подключены к выходам первого и второго D-триггеров, его выход связан с одним входом второго элемента 2И, другой вход которого служит дополнительным входом выявителя, выход соединен с входом инерционного звена и является первым выходом выявителя, его вторым и третьим выходами служат выходы первого D-триггеров и элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ соответственно, выходной блок выполнен из двух D-триггеров и двух логических элементов 2И, причем входы D и С первого триггера подключены по первому и второму входам блока к второму и третьему выходам выявителя асинхронного режима соответственно, входы S и R подключены через выходы первого и второго элементов 2И к первому и второму выходам устройства, первые входы этих элементов подключены к прямому и инверсному выходам первого D-триггера, вторые входы объединены по выходу второго D-триггера, вход S которого замкнут на нулевую шину, а входы D, С и R служат третьим, четвертым и пятым входами выходного блока соответственно, счетчик циклов выполнен из элемента 2И, один вход которого служит счетным входом счетчика, другой вход замкнут на инверсный выход счетчика, счетчика-дешифратора, установочный вход которого является аналогичным входом счетчика циклов, счетный вход подключен к выходу упомянутого элемента 2И, первый выход служит дополнительным выходом счетчика, n-входового переключателя, входы которого подключены к остальным выходам счетчика-дешифратора, выход переключателя является прямым выходом счетчика, инвертора, через который прямой выход счетчика связан с его инверсным выходом, дополнительно введены формирователь импульсов по фронту, через который блок контроля периода колебаний тока подключен к второму выходу пускового блока, формирователь амплитудного значения напряжения, пропорционального входному току, со ступенчатым переходом с верхнего значения амплитуды на нижнее через каждый полупериод этого тока, подключенный входом к выходу датчика тока, блок контроля отношения амплитуд, состоящий из амплитудного детектора, информационный и установочный входы которого являются аналогичными входами блока, выход служит вспомогательным выходом блока и компаратора, входы которого соединены с информационным входом блока и выходом амплитудного детектора, выход компаратора служит основным выходом блока, блок отстройки от коротких замыканий, состоящий из формирователя приращения амплитуды за полупериод, вход которого служит первым входом блока, и компаратора, первый вход которого подключен к выходу формирователя приращения амплитуды, его второй вход и выход являются соответственно вторым входом и выходом блока, блок установочных сигналов, реализующий функции

y₁ x₂ + y

y₂ y₁ + x_З;



где x₁-x₆ логические сигналы на одноименных входах блока;

y₁ и y₂ логические сигналы на его одноименных выходах,

y вспомогательный логический сигнал,

причем вход х₁ подключен к выходу блока отстройки от коротких замыканий, входы x₂ и х₃ подключены к выходам блока контроля периода колебаний тока и формирователя импульсов по фронту соответственно, входы х₄ и х₅ подключены соответственно к дополнительному и третьему выходам выявителя асинхронного режима, вход x₆ подключен к дополнительному выходу счетчика циклов, выходы y₁ и y₂ соединены с установочными входами счетчика циклов и блока контроля отношения амплитуд соответственно, информационный вход последнего и первый вход блока отстройки от коротких замыканий объединены по выходу формирователя амплитудного значения, второй вход блока отстройки от коротких замыканий подключен к вспомогательному выходу блока контроля отношения амплитуд, основной выход которого связан с дополнительным входом выявителя асинхронного режима, третий и пятый входы выходного блока подключены к прямому и инверсному выходам счетчика циклов, а четвертый вход подключен к второму выходу пускового блока.

Описание изобретения к патенту

Устройство относится к противоаварийной автоматике энергосистем и может быть использовано, например, в автоматике ликвидации асинхронного режима (АЛАР).

Известно устройство [1] содержащее пусковой блок (реле тока), выявительный блок (реле мощности), выявитель асинхронного режима (АР) из реле повторителей и логических элементов, фиксирующий асинхронные провороты по факту переориентации (срабатывания или возврата) реле мощности в зоне срабатывания реле тока, реле блокировки со вспомогательными логическими элементами, предотвращающее ложную фиксацию глубоких синхронных качаний (СК) и счетчик одного цикла АР.

Недостатки устройства заключаются в низкой селективности по отношению к внешнему АР из-за ограниченных возможностей реле тока, и по отношению к коротким замыканиям (КЗ) с последующим отключением и АПВ, которые могут восприниматься как цикл АР. Кроме того, отсутствуют контроль периода АР и счет циклов более одного.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту к предлагаемому устройству является вторая ступень устройства АЛАР [2, рис.17] предназначенная для выявления АР в конце второго, третьего и четвертого циклов. Эта ступень содержит следующие основные блоки: пусковой блок в виде последовательно включенных блока измерительных реле (КРС-2) и устройства выбора характеристик срабатывания, с помощью которого соединяются определенным образом контакты измерительных реле с целью получения по первому и второму выходам пускового блока характеристик срабатывания, необходимых для работы счетчика циклов и фиксации АР по заданному сечению [2, табл.3] выявительный блок в виде реле мощности; выявитель АР (на рис. 17 [2] пусковые цели счетчика циклов), вырабатывающий на выходе импульсы в каждом цикле АР; счетчик циклов АР; выходной блок, фиксирующий электрический центр качаний и АР с ускорением или торможением по первому и второму выходам соответственно.

Это устройство свободно от всех недостатков, присущих устройству, приведенному в [1] кроме низкой селективности в циклах "КЗ неуспешное АПВ". Предотвращение излишнего срабатывания второй ступени в этом режиме обеспечивается благодаря отсчету двух и более циклов, что однако не исключает ложной фиксации циклов многократных КЗ, например, через перемежающуюся дугу. Кроме того, возможна фиксация цикла глубоких СК при высоких скольжениях из-за задержки возврата реле KL8 на 0,08 с [2, рис.17]

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение является повышение селективности несрабатывания при глубоких СК и в циклах "КЗ - неуспешное АПВ" или многократного КЗ. Полученный при этом технический результат проявляется в уменьшении вероятности излишних срабатываний в ходе эксплуатации при выявлении АР на первом цикле.

Поставленная задача решается тем, что в известном устройстве, содержащем пусковой блок в составе блока измерительных реле, первый и второй входы которого через аналогичные входы устройства подключены к выходам датчиков тока и напряжения соответственно, и блока выбора характеристик срабатывания, входы которого подключены к выходам блока измерительных реле, а первый и второй выходы являются аналогичными выходами блока, где реализуются характеристики срабатывания, необходимые для работы счетчика циклов и фиксации размещения электрического центра качаний соответственно, выявительный блок в виде реле мощности, блок контроля периода асинхронного режима, счетчик циклов асинхронного режима со счетным и установочным входами и прямым и инверсным выходами, выявитель асинхронного режима, первый, второй и третий входы которого подключены к первому выходу пускового блока и выходам выявительного блока и блока контроля периода асинхронного режима соответственно, первый выход соединен со счетным входом счетчика циклов, выходной блок для фиксации электрического центра качаний и асинхронного режима с ускорением и торможением по первому и второму выходам соответственно, выявитель асинхронного режима выполнен из двух формирователей импульсов по фронту и по срезу соответственно, двух логических элементов 2И, двух логических элементов 2ИЛИ, двух D-триггеров, логического элемента "Исключающее ИЛИ" и инерционного звена, причем входы формирователей импульсов объединены по первому входу выявителя, входы D первого и второго D-триггеров объединены по второму входу выявителя, входы S этих триггеров связаны через нулевую шину, входы R объединены по выходу инерционного звена, а входы С подключены к выходам первого и второго элементов 2ИЛИ соответственно, их первые входы подключены к выходу формирователя импульсов по фронту, вторые входы подключены к выходам формирователя импульсов по срезу и первого элемента 2И соответственно, второй вход этого элемента является третьим входом выявителя, а выход формирователя импульсов по срезу служит также дополнительным выходом выявителя, входы элемента "Исключающее ИЛИ" подключены к выходам первого и второго D-триггеров, его выход связан с одним входом второго элемента 2И, другой вход которого служит дополнительным входом выявителя, выход соединен (к) входом инерционного звена и является первым выходом выявителя, его вторым и третьим выходами служат выходы первого D-триггера и элемента "Исключающее ИЛИ" соответственно, выходной блок выполнен из двух D-триггеров и двух логических элементов 2И, причем входы D и С первого триггера подключены по первому и второму входам блока ко второму и третьему выходам выявителя асинхронного режима соответственно, входы S и R подключены через выходы первого и второго элементов 2И, к первому и второму выходам устройства, первые входы этих элементов подключены к прямому и инверсному выходам первого D-триггера, вторые входы объединены по выходу второго D-триггера вход S которого замкнут на нулевую шину, а входы D, С и R служат третьим, четвертым и пятым входами выходного блока соответственно, счетчик циклов выполнен из элемента 2И, один вход которого служит счетным входом счетчика, другой вход замкнут на инверсный выход счетчика, счетчика-дешифратора, установочный вход которого является аналогичным входом счетчика циклов, счетный вход подключен к выходу упомянутого элемента 2И, первый выход служит дополнительным выходом счетчика, n-входового переключателя, входы которого подключены к остальным выходам счетчика-дешифратора, выход переключателя является прямым выходом счетчика, инвертора, через который прямой выход счетчика связан с его инверсным выходом, дополнительно введены формирователь импульсов по фронту, через который блок контроля периода колебаний тока подключен ко второму выходу пускового блока, формирователь амплитудного значения напряжения, пропорционального входному току, со ступенчатым переходом с верхнего значения амплитуды на нижнее через каждый полупериод этого тока, подключенный входом к выходу датчика тока, блок контроля отношения амплитуд, состоящий из амплитудного детектора информационный и установочный входы которого являются аналогичными входами блока, выход служит его вспомогательным выходом блока, и компаратора, входы которого соединены с информационным входом блока и выходом амплитудного детектора, выход служит основным выходом блока, блок отстройки от коротких замыканий, состоящий из формирователя приращения амплитуды за полупериод, вход которого служит первым входом блока, и компаратора, первый вход которого подключен к выходу формирователя приращения амплитуды его второй, вход и выход являются, соответственно, вторым входом и выходом блока, блок установочных сигналов, реализующий функции:

y₁ x₂ + y,

y₂ y₁ + x₃,



где х₁ x₆ логические сигналы на одноименных входах блока, y₁ и y₂ логические сигналы на его одноименных выходах и y - вспомогательный логический сигнал, причем, вход х₁ подключен к выходу блока отстройки от коротких замыканий, входы x₂ и x₃ подключены к выходам блока контроля периода колебаний тока и формирователя импульсов по фронту соответственно, входы х₄ и х₅ подключены, соответственно, к дополнительному и третьему выходам выявителя асинхронного режима, вход x₆ подключен к дополнительному выходу счетчика циклов, выходы y₁ и y₂ соединены с установочными входами счетчика циклов и блока контроля отношения амплитуд соответственно, информационный вход последнего и первый вход блока отстройки от коротких замыканий объединены по выходу формирователя амплитудного значения, второй вход блока отстройки от коротких замыканий подключен к вспомогательному выходу блока контроля отношения амплитуд, основной выход которого связан с дополнительным входом выявителя асинхронного режима, третий и пятый входы выходного блока подключены к прямому и инверсному выходам счетчика циклов, а четвертый вход подключен ко второму выходу пускового блока.

Сопоставительный анализ признаков заявленного решения и признаков аналога же прототипа свидетельствуют о его соответствии критерию "новизна".

Признаки отличительной части решают следующие функциональные задачи:

1. Выполнение выявителя АР по предложенной схеме позволяет фиксировать АР в каждом цикле по несоответствию состояний выявительного блока в моменты срабатывания и возврата пускового блока по первому выходу, причем фиксация указанных состояний осуществляется с помощью D-триггеров, а их несоответствие приводит к срабатыванию элемента "Исключающее ИЛИ". Возврат выявителя происходит в каждом цикле после срабатывания пускового блока по первому выходу и сброса триггеров через инерционное звено. При такой реализации выявителя практически исключена возможность фиксации цикла глубоких СК.

2. Предложенное исполнение выходного блока позволяет фиксировать размещение центра качаний после отсчета заданного количества циклов и независимо от этого количества фиксировать АР с ускорением или торможением по первому или второму выходам.

3. Указанная схема счетчика циклов расширяет диапазон отсчета (до 10 циклов), самоудерживается после срабатывания и имеет прямой и инверсный выходы.

4. Введение формирователя импульсов по фронту необходимо для обнуления в каждом цикле блока контроля периода АР только при АР по заданному сечению, когда пусковой блок срабатывает по второму выходу. В остальных случаях блок контроля периода АР находится в сработанном состоянии, блокируя устройство в целом.

5. Введение формирователя амплитудного значения напряжения, пропорционального входному току, со ступенчатым переходом с верхнего значения амплитуды на нижнее необходимо для обеспечения работы введенного блока отстройки от КЗ, реагирующего на абсолютное приращение этой амплитуды за каждый полупериод входного тока.

6. Блок отстройки от КЗ предназначен для распознавания колебаний тока при АР же КЗ и блокирования устройства в последнем случае. В блоке с помощью формирователя приращения амплитуды получают напряжение U,, пропорциональное уменьшению I амплитуды тока за полупериод. Если I больше заданной доли от максимального значения I_max амплитуды тока в цикле его колебаний, блок срабатывает, фиксируя режим отключения КЗ и блокируя устройство.

7. Блок контроля отношения амплитуд не разрешает срабатывание выявителя АР при отношении минимального I_min значения амплитуды тока в цикле к максимальному I_max больше заданного, благодаря чему повышается селективность при синхронных качаниях, когда зона срабатывания пускового блока по первому выходу узка и невозможно четко зафиксировать состояние выявительного блока.

8. Блок установочных сигналов осуществляет возврат устройства при:

срабатывании блока контроля периода АР;

cрабатывании блока отстройки от КЗ в начальном цикле с запоминанием сигнала до следующего срабатывания пускового блока;

несрабатывании выявителя АР при возврате пускового блока по первому выходу.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства, а на фиг.2 показаны годографы вектора сопротивления при АР по заданному сечению (1) и при СК (5), а также характеристики срабатывания выявительного (4) и пускового (2 и 3) блоков. На фиг. 3 и 4 приведены временные диаграммы, поясняющие работу устройства при АР.

Устройство содержит следующие блоки: выявительный блок 1 в виде реле мощности; пусковой блок 2 из включенных последовательно (входы выходы соединены попарно) блока 3 измерительных реле и блока 4 выбора характеристик срабатывания, причем по первому и второму выходам последнего, являющимся аналогичными выходами блока 2, реализуются характеристики, требуемые для работы счетчика циклов и контроля электрического центра качаний; выявитель 5 асинхронного режима, состоящий из формирователей импульсов по фронту 6 и по срезу 7, логических элементов 8, 15 типа 2И и 9, 10 типа 2ИЛИ, D-триггеров 12 и 13, элемента 14 типа "Исключающее ИЛИ" и инерционного звена 11; выходной блок 16, выполненный с помощью D-триггеров 17 и 25 и элементов 18 и 19 типа 2И; счетчик циклов 20 из логического элемента 21 типа 2И, счетчика-дешифратора 22, переключателя 23 и инвертора 24; формирователь 26 импульсов по фронту; блок 27 контроля периода АР; формирователь 28 амплитудного значения напряжения, пропорционального входному току, со ступенчатым переходом с верхнего значения амплитуды на нижнее через каждый полупериод этого тока; блок 29 контроля отношения амплитуд из амплитудного детектора 30 и компаратора 31, выходы которых служат вспомогательным и основным выходами блока соответственно; блок 32 отстройки от коротких замыканий из формирователя 33 приращения амплитуды и компаратора 34; блок 35 установочных сигналов, реализующий функции:

y₁ x₂ + y, (1)

y₂ y₁ + x₃, (2)



где х₁ x₆ логические сигналы на одноименных входах блока, y₁ и y₂ логические сигналы на его одноименных выходах, а y - вспомогательный логический сигнал.

Устройство состоит в основном из типовых элементов и блоков (логика, триггеры, счетчик, формирователи импульсов, элемент выдержки времени, компараторы, амплитудный детектор).

Нетиповыми являются лишь формирователи 28 и 33. Они могут быть выполнены, как в известном реле [3] блоки 2 5 (формирователь 28) и блоки 7 10 (формирователь 33). Последний, в простейшем случае, может быть выполнен в виде дифференцирующего звена.

Устройство работает следующим образом.

Ток i электропередачи и напряжение U в контролируемой точке на ней подаются на входы пускового 2 и выявительного 1 блоков через датчики тока и напряжения соответственно. Поведение этих блоков удобно анализировать в комплексной плоскости R, j х (фиг. 2). В цикле АР сопротивление Z_p на зажимах устройства изменяется по годографу 1 в направлении, указанном стрелкой. Годограф пресекает характеристику 2 срабатывания пускового блока по первому выходу в момент времени t₁, когда угол между электродвижущими силами по концам электропередачи достигает значения d₁. Затем в момент t₂ пусковой блок 2 срабатывает по второму выходу согласно характеристике 3, что свидетельствует об АР по контролируемому сечению. Далее в момент времени t₃ при примерно равном 180^o годограф пересекает характеристику 4 срабатывания выявительного блока, вызывая его переориентацию, а в моменты t₄ и t₅ ( = ₂) годограф 1 выходит за пределы характеристик 2 и 3 и пусковой блок возвращается в несходное состояние. Фиксация цикла АР в интервале между t₁ и t₅ происходит следующим образом. В момент t₁ срабатывания блока 2 по первому выходу на выходе формирователя 6 выявителя 5 появляется короткий ( 1 мс) импульс, который через элементы 9 и 10 проходит на входы С триггеров 12 и 13, перенося на их выходы сигнал, присутствующей в это время на входах D и зависящий от состояния блока 1 (логический О по фиг.2). Так как при этом на входах элемента 14 сигналы одинаковы, он не срабатывает. В момент t₂ срабатывания блока 2 по-второму выходу на выходе формирователя 26 появляется импульс (1-2 мс), устанавливающий в нуль блок 25 контроля периода АР, в результате чего на связанном с его выходом входе элемента 8 присутствует логический О.

В момент t₃ происходит переориентация блока 1 и сигнал на входах D-триггеров 12 и 13 изменяется на противоположный (с О на 1 по фиг.2). В моменты t₄ и t₅ пусковой блок 2 последовательно возвращается по второму и первому выходам. Последнее вызывает на выходе формирователя 7 выявителя 5 появление импульса (< 1 мс), который через элемент 9 проходит на вход С триггера 12 и изменяет его выходной сигнал с О на 1 в соответствии с сигналом на входе D. В то же время триггер 13 остается в прежнем состоянии, так как не срабатывают элементы 8 и 10. В результате на входах элемента 14 типа "Исключающее ИЛИ" имеют место разные сигналы (1 и О) и на его выходе появляется логическая 1, поступающая на вход С триггера 17 выходного блока 16. При этом на прямом и инверсном выходах этого триггера устанавливаются сигналы (1 и О) в соответствии с сигналом (1) на входе D, определенном для состояния блока 1 в момент t₅ возврата блока 2 по первому выходу. Это состояние свидетельствует об АР с ускорением.

Далее в конце цикла АР после срабатывания блока 29 контроля отношения амплитуд на выходе элемента 15 типа 2И появится логическая 1, которая поступает на счетный вход счетчика циклов 20. Кроме того, напряжение на выходе инерционного звена 11 экспоненциально возрастает до уровня U_y установки триггеров 12 и 13 по входам R. Эти триггеры и вся схема выявителя 5 возвращаются в исходное состояние готовности фиксировать очередной цикл АР.

При другом направлении годографа 1 (фиг.2) работа схемы аналогична описанному. Отличие заключается лишь в том, что полярность выходных сигналов триггеров 12, 13 и 17 будет другой. По состоянию последнего делается вывод об АР с торможением.

Таким образом, в каждом цикле АР на первом выходе выявителя 5 формируется прямоугольный импульс, длительность которого зависит от параметров инерционного звена 11. После учета счетчиком 20 с помощью счетчика-дешифратора 22 заданного числа циклов АР на прямом выходе (выход переключателя 23) и инверсном выходе (выход инвертора 24) счетчика 20 устанавливаются сигналы 1 и О соответственно. Последний через элемент 20 типа 2М блокирует прохождение импульсов на вход С счетчика-дешифратора 22. Счет циклов прекращается и счетчик 20 удерживается в сработанном состоянии.

Сигналы с прямого и инверсного выхода счетчика поступают на входы D и R триггера 25 выходного блока 16. Поскольку триггер деблокирован по входу R (сигнал 0), логическая 1 через вход D пройдет на выход в момент очередного срабатывания пускового блока 2 по второму выходу, связанному со входом С упомянутого триггера. Этим подтверждается наличие АР по контролируемому сечению. Далее срабатывает один из элементов 18 (АР с ускорением) или 19 (АР с торможением), что означает срабатывание устройства в целом по первому или второму выходам.

Описанная выше работа устройства поясняется с помощью временных диаграмм, приведенных на фиг.3. Здесь показано изменение выходных напряжений U_ij блоков 1-27, где (i номер блока, j номер выхода), причем напряжение инверсных выходов отмечено соответствующим знаком.

Работа других блоков 28-34 поясняется временными диаграммами на фиг.4 для циклов АР и КЗ. Выходное напряжение U₂₈ формирователя 28, ступенчато переходящее на новое значение через каждый полупериод входного тока и пропорциональное его амплитуде 1, поступает через информационный вход блока 29 на аналогичный вход амплитудного детектора 30 и первый вход компаратора 31. На выходе детектора фoрмируется напряжение U₃₀, пропорциональное во второй половине цикла АР максимальному значению I_max амплитуды 1.

Компаратор срабатывает при:

U₂₈<ВU₃₀ (4)

или с учетом пропорциональности

I < B_cpI_max, (5)

где В_cp коэффициент передачи по нижнему входу компаратора, выбираемый обычно в пределах 0,2 0,3, соответствующих АР [2]

Условие (5) осуществимо только, если:

I_min / I_мах < B_ср, (6)

где I_min минимальное значение амплитуды тока в цикле его колебаний.

Условие (6) повышает селективность устройства блокируя работу выявителя 5 в некоторых режимах колебания нагрузки, внешних КЗ, наложения АР на режим КЗ.

Однако, в циклах близких КЗ блок 29 может срабатывать (фиг.4). В этом случае функции блокировки устройства возлагаются на блок 32 отстройки от КЗ. Напряжение U₂₈ поступает через вход этого блока на вход формирователя 33, на выходе которого при каждом переходе U₂₈ на другое значение появляются импульсы U₃₃, пропорциональные по высоте разности I амплитуд I_n и I_n+1 соседних полупериодов входного тока:

U₃₃ = KI = K(I_n-I_n+1), (7)

где К коэффициент пропорциональности.

Компаратор 34 срабатывает при U₃₃ > U₃₀ (8) или с учетом (4)

I > I_max, (9)

где коэффициент передачи компаратора по верхнему входу.

Как показывают расчеты при 0,16 обеспечивается отстройка блока 32 от срабатывания при АР с периодом Т 0,2 с и вполне приемлемая чувствительность к близким КЗ.

Блок 35 установочных сигналов осуществляет сброс счетчика циклов 20 по его установочному входу, подключенному к выходу y₁ по условиям (1) и (3) в следующих режимах:

срабатывание блока 27 контроля периода АР (х₂ 1);

срабатывание блока 34 отстройки от коротких замыканий на первом цикле колебаний тока (х₁x₆ 1) с удержанием сигнала до момента очередного срабатывания блока 2 по второму выходу (х₃ 1);

отсутствие срабатывания элемента 14 выявителя 5 в момент возврата блока 2 по первому выходу что указывает на отсутствие фиксации цикла АР, причем сигнал y₁ 1 также сохраняется до следующего срабатывания блока 2 по второму выходу.

Установка амплитудного детектора 30 осуществляется по установочному входу, связанному с выходом блока 35, в соответствии с функцией (2). Сигнал сброса (y₂ 1 ) появляется при тех же условиях, что и по выходу y₁ и дополнительно в каждом цикле в момент срабатывания блока 2 по второму выходу (х₃ 1).

При глубоких синхронных качаниях по контролируемому сечению (годограф 5 вектора Z_р на фиг.2) состояние выявительного блока 1 в моменты срабатывания и возврата пускового блока 2 по первому выходу остается неизменным и выявитель 5, а следовательно, и устройство в целом не срабатывает.

Следует отметить, что в сравнении с прототипом предлагаемое устройство способно выявлять АР в конце первого цикла без контроля его периода, если использовать в качестве дополнительного выхода устройства прямой выход его счетчика циклов 20 (уставка последнего 1 цикл). Кроме того, можно выявлять АР с контролем его периода и характера (ускорение или торможение) в начале второго, третьего вплоть до n-го циклов в зависимости от количества выходов счетчика (обычно n 10). При этом обеспечивается селективность в режимах КЗ и глубоких синхронных качаний.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ

1. А.с. N 562893 (СССР). Устройство выявления асинхронного режима в энергосистеме; Автор изобр. Я. Е. Гоник; опубл. в БИ, 1977, N 23, кл. Н О2 J 3/24.

2. Я.Е. Гоник, Е.С. Иглицкий. Автоматика ликвидации асинхронного режима. М. Энергоатомиздат, 1988.

3. А.с. N 1707682 (СССР). Реле переменного тока; Автор изобр. B.C. Пастухов; опубл. в БИ, 1992, N 3, кл. Н О2 J 31/08.