Общая функциональная схема автоматики ликвидации асинхронного режима

АЛАР функционирует с использованием информации об изменениях комплексных сопротивлений и активной мощности. Его измерительная часть содержит три ком­плекта направленных измерительных реле сопротивления KZ1, KZ2 и КZ3 и измерительное реле активной мощности KW двухстороннего действия (с двумя выходами с замыкающим и размыкающим контактами). Назначением первой ступени -выявление асинхронного режима работы электропередачи и быстродействующее формирование управляющих воздействий на ускорение или торможение ТГ и ГГ электростанций с целью ограничения асинхронного первым его циклом. Избирательное выявление нарушения устойчивости электропередачи обеспечивается взаимодействием двух реле сопротивления KZ1 и KZ2, а определение зна­ка скольжения и, ускоряющих или тормозящих управля­ющих воздействий — изменением направления (знака) активной мощно­сти, фиксируемого измерительным реле KW. Его переориентирование позволяет отличить асинхронный режим от синхронных качаний. Необходимое взаимодействие реле KZ1 и KZ1 обеспе­чивается логической частью первой ступени, а именно элементами DX (ЗАПРЕТ), временной задержки DT1 и DX1 (И). Первый из них не допускает прохождение сигнала от реле KZ1 при практически одновре­менном с ним срабатывании реле KZ2, что происходит при коротких замыканиях, вследствие дискретного уменьшения сопротивления Z_p на их входах. При нарушении устойчивости (и синхронных качаниях) сопротивле­ние Z_p изменяется непрерывно, Если время задержки Т меньше минимально возможной разновременности Т_р срабатывания ре­ле сопротивлений, то сигнал срабатывания реле KZX успевает пройти на первый — верхний по расположению на схеме вход эле­мента DX1, который после срабатывания реле KZ2 под воздействием сигнала на втором — нижнем — входе формирует сигнал противоаварийного управляющего воздействия на первых входах элементов DX2. Цепь обратной связи необходима для запоминания сигнала на выхо­де DX1, поскольку после срабатывания KZ2 сигнал на выходе элемен­та DX исчезает.

Однако пока еще неизвестно, под воздействием наступившего асин­хронного режима или синхронных качаний сформирован указанный сиг­нал на выходе DX1, а если он появился из-за нарушения устойчивости, то какое — тормозящее УВ_Т\ или ускоряющее УВ_У\ управляющее воз­действие необходимо. Это определяется измерительной частью второй ступени устройства, а именно поведением измерительного реле мощ­ности KW и его взаимодействием с измерительными реле сопротивле­ния KZ2 и KZ3. Реле KZ3 с характеристикой 3, расположенной, глав­ным образом, в третьем квадранте, обеспечивает фиксацию ЭЦК (век­тор Z^), если он оказывается не на линии, а, например, в показанном на схеме рис. 11.1 трансформаторе первой (левой) части электроэнергети­ческой системы.

Мощность переориентирования измерительного реле KW определя­ется критическим углом δ _кр выхода электропередачи из синхронизма. При синхронных качаниях с углами δ < δ_кр < πг активная мощность сохраняет направление от шин электростанции с напряжением U в ли­нию — Р > О ЭДС Е ₁ опережает по фазе ЭДС Е ₂, и реле мощности KW находится в состоянии, при котором выдается дискретный единичный сигнал с первого его т.е. за­мкнут его замыкающий контакт KW.1 При этом, несмотря на срабатывание реле KZ2 или KZ3, сигналы на выходах эле­ментов DX5 и DX7 отсутствуют, поскольку на нижнем входе DX5 и верхнем входе DX6 логический нуль, поступающий с нижнего выхо­да реле KW — его размыкающий контакт KW.2 разомкнут, поэтому логические нули и на выходах DX5, DX6 и на нижнем входе DX7. Соответственно отсутствуют единич­ные логические сигналы и на нижних входах элементов DX2 и DX3 первой ступени. Устройство при синхронных качаниях не формирует управляющих воздействий.

Асинхронный режим начинается при возрастании угла до δ> δ_кр, активная мощность в линии изменяет направление — становится от­рицательной. Измерительное реле мощности KW из­меняет свое состояние: на его верхнем выходе нуль, а на нижнем логическая единица, т.е. его контакт KW.1 размыкается, a KW.2 замыкается. При этом, благодаря обратной связи, состояние элемента DX4 не изменяется: единичный сигнал на его выходе и на верхнем входе DX5 сохраняется. Поэтому поступаю­щая на нижний вход DX5 логическая единица проходит на его выход и, поступая на нижний вход элемента DX2, обусловливает формирование управляющего воздействия УВ_Т1 на снижение частоты вращения син­хронных генераторов первой части электроэнергетической системы, на­пример электрическим торможением гидрогенераторов. Управляющее воздействие тормозящее, поскольку рассматривается увеличение опере­жающего угла δсдвига фаз между ЭДС Е ₁ и Е ₂ т.е. ускорение У синхронных генераторов пер­вой части электроэнергетической системы.

При наступлении асинхронного режима, вследствие отставания по фазе ЭДС E ₁, т.е. вследствие нарастания отрицательного угла передаваемая по линии мощность направлена от ли­нии к шинам с напряжением U1, т.е. Р < 0. Поэтому реле мощно­сти KW выдает единичный сигнал с нижнего его выхода и нулевой с верхнего. При этом после срабатывания реле KZ'2 или KZ3 (\Z_P\ < | Z _ср2,3|) единица с выхода элемента DW1 не проходит на вы­ход DX4, в связи с нулевым логическим сигналом на нижнем его входе, а единица с выхода DX6 не проходит на выход DX7, поскольку указан­ный нулевой логический сигнал на его верхнем входе.

Управляющее воздействие, но теперь уже ускоряющее УВ_У1 форми­руется после достижения отрицательным углом δ критического значе­ния -δ_кр и переориентации реле KW, вследствие изменения направле­ния активной мощности. При этом появляющаяся на верхнем выходе реле KW логическая единица, поступая на верхний вход элемента DX7, обусловливает прохождение через него сигнала от DX6 на нижний вход элемента DX3, формирующего УВ_У1.

При достаточности и эффективности управляющих воздействий пер­вой ступени асинхронный режим не развивается. Если же ресинхрони­зация не наступает через 2-3 цикла асинхронного режима, то формиру­ются дополнительные управляющие воздействия УВ_т2 и УВ_у2 второй ступени. Происходит это после отсчета нескольких циклов асинхронно­го режима счетчиком СТ, запускаемым выходными единичными логи­ческими сигналами элементов DX5 или DX1 через DW3.

Элемент выдержки времени DT2 контролирует длительность каждо­го цикла T_s асинхронного режима. Если она превышает критическое значение T_SKp, определяемое соотношением, при котором ресин­хронизация обеспечивается, то счетчик циклов приводится в исходное состояние и действие второй ступени устройства приостанавливается: с верхнего и нижнего входов элементов DX10 и DX9 снимаются еди­ничные логические сигналы. Однако если спустя допустимое время асинхронного режима, уста­навливаемое элементом выдержки времени DT3 и составляющее около 30 с, ресинхронизация не наступает, то действует третья ступень (УВз) рассмотренного устройства и отключает линию связи, разделяя элек­троэнергетическую систему на две самостоятельно и несинхронно рабо тающие части. Восстановление связи производится включением линии электропередачи автоматическим устройством ее повторного включения с синхронизацией, т.е. после восстановления балансов мощностей в ка­ждой части электроэнергетической системы автоматическими устрой­ствами регулирования частоты и мощности.

Размыкающий контакт реле времени КТ2.1 прекращает действие устройства при T_s > T_SKp.

45.Упрощенная схема УБК-3.

Упрощенная схема УБК-3 выполняется на магнитных усилителях: трансформаторном ALT1 и реакторном ALT2.

Ток питания усилителя ALT1, которому при неизменном токе управления им () пропорционален выходной ток регулятора ; определяется геометрической суммой вторичного тока нагрузки генератора , поступающего от измерительного трансформатора тока ТА, и тока , возбуждаемого вторичным напряжением и поступающего от измерительного трансформатора напряжения TV, который балластной LCR-цепью преобразован в резонансный источник тока ИТ.

Абсолютное значение тока зависит не только от тока , но и от : при активной нагрузке генератора () ток определяется геометрической суммой векторов токов и , сдвинутых по фазе на угол , а при реактивной нагрузке () – арифметической их суммой. Однако при такой простой схеме формирования тока и нелинейности внешних характеристик возбудителя и нерегулируемого синхронного генератора возможна лишь приближенная грубая компенсация падения напряжения внутри генератора от тока путем повышения возбуждения возбудителя током ~ . Корректор напряжения управляет степенью компаундирования генератора – изменяет абсолютное значение тока , уменьшая или увеличивая усилителем ALT1 ток управления , равный выходному току реакторного магнитного усилителя ALT2, который определяется отклонением напряжения . Например, при снижении действующего значения напряжения синхронного генератора уменьшается и ток , при этом в соответствии с проходной характеристикой трансформаторного магнитного усилителя ALT1 абсолютное значение его выходного тока и ток возрастают, возбуждение возбудителя и синхронного генератора усиливается, увеличивая ЭДС E_q синхронного генератора до значения, достаточного для восстановления (со статической погрешностью регулирования) напряжения синхронного генератора.

Реакторный магнитный усилитель ALT2 управляется током – выходным током измерительного органа напряжения ИОН регулятора. Он выполнен на диодном элементе сравнения абсолютных значений двух токов, линейно и нелинейно зависящих от напряжения генератора, с магнитным вычитанием их выпрямленных значений в двух встречно включенных одинаковых обмотках управления магнитным усилителем ALT2

Дата добавления: 2015-07-25