Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

Промышленность, производство->Статья
http://www i-mash ru/uploads/posts/2011-09/1315810568_objemno-rotor-mashina_001 jpgСовременная промышленность выпускает огромное количество тепловых д...полностью>>
Промышленность, производство->Реферат
Одной из основных функций ПАА является автоматическая частотная разгрузка (АЧР) В случае возникновения превышения нагрузками потребителей нагрузок ген...полностью>>
Промышленность, производство->Реферат
Автомоби́льная светоте́хника — комплекс световой техники, использующийся для сигнализации и освещения Автомобильное освещение монтируется в передней, ...полностью>>
Промышленность, производство->Статья
Люксембург - маленькое государство в центре Европы, приютившееся между Францией, Германией и Бельгией Его холмистый , покрытый ухоженными лесами релье...полностью>>

Главная > Книга >Промышленность, производство

Сохрани ссылку в одной из сетей:

1.3 Совершенствование логической структуры

пусковых органов противоаварийной автоматики

В обзорной части работы целесообразно рассмотреть возможные пути совершенствования устройств ПА, улучшения характеристик имеющихся на подстанциях пусковых органов. Наблюдаются два подхода: первый – произвести изменения в структуре существующих устройств с тем, чтобы заметно улучшить их характеристики, второй – дополнить существующие на подстанции устройства автоматики независимым органом, решающим некоторые специальные задачи и за счет этого повышающим эффективность функционирования системы автоматики подстанции в целом. Третий путь – полная замена существующей системы автоматики новыми устройствами, приемлем для вновь строящихся объектов.

Примером первого подхода является совершенствование [43] стандартного ПО АВР минимального напряжения на реле с отпадающим якорем типа РВ-215…РВ-245. К его недостаткам относятся высокое нерегулируемое напряжение отпадания якоря (не обеспечивает требуемый порог распознавания по напряжению, вследствие чего реле срабатывает при средней величины посадках напряжения в сети или перегорании предохранителя в одной фазе ТН, ложно определяя этот режим как потерю питания), высокое напряжение притягивания якоря (способствует ложной работе реле при самозапуске двигательной нагрузки после быстрого восстановления электроснабжения с остаточным напряжением на секции до 0,75Uном).

Быстродействие подобного устройства ПА ухудшается в режиме выбега двигателей на погашенной секции не только из-за медленного затухания величины остаточной ЭДС, но и вследствие снижения частоты генерируемого напряжения, так как при этом падает величина индуктивного сопротивления и увеличивается удерживающий ток в катушке реле. Кроме того, задержку срабатывания органа приходится искусственно увеличивать для согласования выдержки времени защиты минимального напряжения со временем работы зависимых токовых защит отходящих присоединений, что также обусловлено высоким напряжением отпадания якоря реле.

Путем ввода дополнительной управляющей величины, связанной с выбегом двигателей, а именно, частотной переменной, выполнено усложнение алгоритма функционирования, не требующее серьезного изменения конструкции устройства. Для этого с помощью конденсатора, образующего феррорезонансный контур при замкнутой магнитной системе реле, исходная логическая зависимость устройства преобразуется к виду , где переменная соответствует снижению до заданного порога амплитуды контролируемого напряжения, а – частоты. С понижением частоты питающей сети происходит рост напряжения отпадания якоря реле, что отличает рассматриваемую схему от типовой. В результате повышается быстродействие органа в режиме выбега потерявшей питание двигательной нагрузки.

На базе рассмотренного решения создана новая защита минимального напряжения [44] взамен традиционно используемой для магнитных пускателей схемы (рисунок 3). Здесь емкость дополнительного конденсатора С совместно с индуктивностью катушки магнитного пускателя КМ образует феррорезонансный контур и обеспечивает повышенную функциональную надежность схемы. Емкость выбирается из условия сохранения напряжения на обмотке магнитного пускателя близким к номинальному значению.

Рисунок 3 – Устройство защиты минимального напряжения

Защита обмотки пускателя от сверхтоков при неплотном прилегании или перекосе магнитной системы, чрезмерном нажатии контактов, увеличенном воздушном зазоре среднего керна сердечника и витковом замыкании обеспечивается тем, что уменьшение индуктивного сопротивления обмотки в перечисленных режимах ведет к резкому ухудшению резонанса и снижению напряжения на катушке. При замыкании более 2-3% витков катушки пускатель отключается. Защита облегчает режим с лавиной частоты в энергосистеме, поскольку снижение частоты до 25-35 Гц вызывает отключение пускателя даже при номинальном напряжении. Она обеспечивает удержание нагрузки во включенном состоянии при близких КЗ, так как напряжение на катушке пускателя изменяется по более пологой характеристике, чем напряжение сети на входе устройства. При большом количестве установленных устройств обеспечивается компенсация реактивной мощности и снижение общего потребления нагрузки.

Рассмотрим в качестве второго примера повышение эффективности выявительных органов с контролем скорости снижения частоты напряжения секции, которые могут использоваться в ЗПП. Эта проблема решалась [45] путем сравнения действительной скорости снижения частоты напряжения выбегающих двигателей с образцовой характеристикой во всем возможном диапазоне изменения частоты, т.е. при бесконечном множестве уставок по частоте.

К выходу блока 1 преобразования частота-напряжение (рисунок 4) подключен непосредственно первый вход схемы 2 сравнения (логический элемент ЗАПРЕТ), выполненной на двухобмоточном реле со встречным включением обмоток. Второй вход схемы 2 через аналоговый элемент 3 задержки на исчезновение сигнала подключен к выходу блока 1. Элемент 3 включает в себя диод 4, обеспечивающий отсутствие задержки при появлении сигнала и задержку при исчезновении сигнала, конденсатор 5 и регулируемое сопротивление 6.

Рисунок 4 – Пусковой орган с контролем скорости снижения частоты

Конденсатор 5 и сопротивление 6 задают эталонную зависимость изменения частоты во времени для всего диапазона изменения частоты (рисунок 5, кривая а). В нормальном режиме и при увеличении частоты напряжения на входах схемы 2 равны, в обмотках реле встречно протекают равные токи, реле не действует.

Рисунок 5 – Сравнение характеристик снижения частоты

В режиме общего снижения частоты энергосистемы кривая изменения частоты (рисунок 5, кривая б) лежит выше эталонной, причем, благодаря действию автоматической частотной разгрузки, все более отличается от эталонной. Заданная характеристика изменения частоты обеспечивает надежную отстройку от системной аварии в течение всего процесса. Частота выбегающих двигателей (рисунок 5, кривая в) вначале затухает по прямолинейному закону, затем скорость снижения частоты увеличивается. Благодаря этому, если даже в начале выбега двигателей скорость изменения частоты меньше эталонной и близка к системной, то в точке А она становится равной эталонной и пусковой орган определяет потерю питания.

Пусковой орган автоматики работает следующим образом.

Напряжение на выходе блока 1 уменьшается со скоростью снижения частоты источника. Если эта скорость меньше заданной скорости разряда конденсатора 5, то напряжения на обоих входах схемы 2 равны, реле не работает. Если скорость снижения напряжения на выходе блока 1 больше скорости разряда конденсатора 5, то напряжение U2 превышает напряжение U1 на величину, достаточную для срабатывания реле схемы 2. В сторону повышения частоты напряжения U1 и U2 растут с одинаковой скоростью, реле схемы 2 не работает. При уменьшении входного напряжения ниже заданной уставки, например, при исчезновении питания секции без электродвигателей, напряжение на выходе блока 1 резко снижается и реле схемы 2 дает сигнал на пуск автоматики.

Аналоговый элемент задержки на исчезновение сигнала может быть выполнен и на иных элементах, обеспечивающих спадание уровня напряжения на выходе в соответствии с необходимой зависимостью. Его назначение – многократно увеличить количество контролируемых уровней частотной переменной, сформировать скользящую уставку.

Предложенный пусковой орган противоаварийной автоматики реагирует на скорость изменения частоты, обеспечивая однократность подачи выходного сигнала. Благодаря заданию эталонной характеристики изменения частоты сразу для всего диапазона возможного изменения пусковой орган надежно определяет потерю питания потребителя с двигательной нагрузкой даже в том случае, если в начале выбега скорость изменения частоты меньше эталонной и меньше скорости изменения частоты при дефиците активной мощности в энергосистеме. Подобное качество отсутствует у других устройств, выявляющих потерю питания по скорости снижения частоты. Кроме того, указанный пусковой орган реагирует также на исчезновение напряжения, т.е. может быть использован и при отсутствии электродвигателей. Его алгоритм функционирования теперь включает дополнительную независимую переменную, осуществляющую контроль уровня напряжения, что обеспечивает универсальность устройства.

Условие срабатывания синтезированного органа в терминах теории релейных устройств (ТРУ) соответствует логической функции ЗАПРЕТ

,

где x2 – наличие рабочего сигнала от блока формирования образцовой характеристики (изменяющийся во времени порог),

– отсутствие блокирующего сигнала (уровень меньше порога) от блока преобразования частота-напряжение 1.

Совмещение характеристик нескольких органов (контроля разности напряжений рабочего и резервного источников, контроля разности фаз этих напряжений) в одном позволяет создать [46] универсальное устройство автоматики, структура которого унифицирована и не изменяется в зависимости от состава нагрузки потребителя (рисунок 6). В данном случае принцип совершенствования устройства заключен не во вводе дополнительной переменной, а в использовании более эффективного алгоритма и реализующего его элемента

. (8)

Здесь Qi (i = 1, 2) – сигнал на отключение первой или второй секции, xjиндивидуальный признак указания погашенной секции (j = 1, 2, …, N), и – сигналы наличия и отсутствия напряжения первого (второго) источника питания, – симметричная логическая функция НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ, устанавливающая необходимость действия АВР и общее наличие аварийной ситуации, – оператор задержки действия АВР на время распознавания t1.

Рисунок 6 – Схема пускового органа АВР

на реле контроля синхронизма

В качестве элемента НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ используется реле контроля синхронизма KSS типа РН-55/200. Реле тока КА1 и КА2 типа РТ-40 формируют признак xj. Задержка t4 реализуется реле KL с замедлением на возврат типа РП-252 и выбирается из условия удержания непрерывного сигнала на входе реле времени KT в интервалы времени, когда сравниваемые напряжения периодически совпадают по фазе и якорь реле контроля синхронизма KSS отпадает. Контроль тока на питающем вводе позволяет указать обесточенную секцию при любом составе нагрузки, повышает надежность функционирования устройства в режимах сквозных КЗ и неисправности ТН [47]. Уставка по току ввода реле КА1, КА2 выбирается меньше минимального тока нагрузки секции.

Переход от релейно-контактной базы (электромеханических реле) на микроинтегральную обуславливает и переход к контролю логических переменных, формируемых некоторым образом из информационных параметров напряжений или токов разных присоединений подстанции – преимущественно напряжений секций и токов питающих вводов. Безинерционная природа интегральных микросхем (ИМС) заставляет во многих случаях вводить специальные задержки, в которых не было необходимости при работе с электромеханическими реле, например, для превращения импульсных сигналов в непрерывные или отстройки от импульсных помех. Кроме того, становится существенно необходимым специальный математический аппарат для формального описания структуры и алгоритмов функционирования устройств автоматики.

Так, для построения унифицированного ПО АВР с контролем изменения амплитудных и фазовых характеристик напряжения рабочего источника [48] требуется уже провести анализ соотношений однополярных полуволн напряжений первой U1 и второй U2 секций в нормальном режиме (рисунок 7, а), при отсутствии напряжения U2 (рисунок 7, б) и в начале выбега двигателей на первой секции (рисунок 7, в).

а) б) в)

Рисунок 7 – Амплитудно-фазные характеристики

резервируемых напряжений

Поскольку при выбеге двигателей в течение периода промышленной частоты появляется комбинация сигналов, описываемая функцией НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ , алгоритм действия фазочувствительного ПО АВР на бесконтактных элементах записывается подобно (8)

(9)

Здесь – оператор задержки появления сигнала, учитывает рассогласование параметров U1, U2 в промежутке времени t3 из-за допустимого неравенства амплитуд или фаз напряжений (рисунок 7, а), – оператор задержки исчезновения сигнала на время t4, учитывает импульсный характер сигнала, прочие обозначения соответствуют (8). Заметим, что часть логического выражения НЕРАВНОЗНАЧНОСТЬ в виде функции ЗАПРЕТ формируется и при обычном исчезновении напряжения на секции (рисунок 7, б), когда двигатели отсутствуют, что позволяет выполнить пусковой орган универсальным.

Достоинства указанного устройства на интегральных элементах – простая измерительная часть, адаптируемая выдержка времени. Однако в качестве переменной xj, по значению которой определяется дефектный источник, используется величина тока на вводе, из-за чего устройство допускает каскадность действия при подпитке обслуживаемого объекта двигателями связанных подстанций. Отсюда очевидна актуальность задачи отыскания более информативных индивидуальных и групповых признаков индикации погашенной секции для построения выявительных органов ПА и методов оценки эффективности работы автоматики.



Загрузить файл

Похожие страницы:

  1. Реконструкция подстанции "Сорокино" 110/10/10

    Дипломная работа >> Промышленность, производство
    ... методы ... Устройства Релейной защиты и автоматики (РЗиА). – Устройства Противоаварийной автоматики (ПА). – Устройства ... логическая ... электродвигатель ... построения ... подстанцией, т.е. создания «цифровой» подстанции на основе стандарта МЭК №61250. При этом подстанция ...
  2. Экономика и управление в современной электроэнергетике России

    Книга >> Экономическая теория
    ... работы устройств противоаварийной автоматики. ... подстанций и электрической части станций. Быстродействующая и надежная передача команд противоаварийной автоматики ... основном электродвигатели, являющиеся основой электропривода в ... метод построен ... Логическое ...
  3. Проектирование системы электроснабжения для жилого массива

    Дипломная работа >> Физика
    ... построения ... электродвигатель и т. д.). Обеспечение селективной работы устройств ... образуют логическую часть ... действий устройств противоаварийной автоматики в ... ПОДСТАНЦИИ 10/0,4 кВ. Составление локальной сметы производилось на основе ... производился методом ...
  4. Разработка автоматизированной системы управления электроснабжением КС "Ухтинская"

    Дипломная работа >> Физика
    ... устройств АВР. Ответственные электродвигатели ... устройств защиты и автоматики нижнего уровня; регистрация последовательности срабатывания защит и противоаварийной автоматики ... построения ... подстанций осуществлялся на основе ... и логической информации ... и метод охлаждения ...
  5. Возможность постройки ТЭЦ для ОАО "Челябинский тракторный завод"

    Дипломная работа >> Промышленность, производство
    ... - Логическая защита ... на основе ... устройствами противоаварийной системной автоматики. Если линия оснащена устройствами ... электродвигатели и т.д.) Для снижения шума применены следующие методы ... Построение ... Электрооборудование станций и подстанций: Учебник для ...

Хочу больше похожих работ...

Generated in 0.0020201206207275