Устройство для автоматической настройки дугогасящих реакторов с дискретным изменением индуктивности

 

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ НАСТРОЙКИ ДУГОГАХ ЯЩИХ РЕАКТОРОВ С ДИСКРЕТ«1Г 1М ИЗМЕНЕНИЕМ ИНДУКТИВНОСТИ , содержащее тиристорный ключевой блок, .соединенный с секциями лугогасяадего реакт;рра,датчик jianpHжения смещения нейтрали, блок управгления тиристорами, соединенный с тиристорным ключевым блоком, блок регулирования и запоминания, соединенный с блоком управления тиристорами , от л и ч а ю щ ё е с я тем что с целью повышения надежности устройства и расширения функционаяьр ных возможностей, оно снабжено блоком определения емкостного сопротивления сети, логическим блоком, моделью дугогасяадего реакторга, трансг форматором тока нулевой последовательности, однофазным трансформатором напряжения дугогасящего реактора и тремя преобразователя., причин выходы трансформатора тока нулевой последовательности, однофазного трансформатора напряжениядугогасящего реактора и датчика напряжения смещения нейтрали через соотвётствующие преобразователи подключены к входам блока определения емкостнего сопротивления сети выхрд которого соединен логическим блоком, к другому входу которого подклйчена модель дугогасящего реактора, ,выходы логического блока соединены с блоком управления тиристорами через блок регулирования изапомииания и непосредственно, .а выход . блока регулирования и запоминания соединен с моделью дугргасямёгр реактора. 2. Устройство поп, 1, о т ли ч а ю щ е е с я тем, что блок определения емкоетного сопротивления сети содержит два делителя, инвертор , три сглаживгиопих фильтра rf сумматор,, причем к входам первого делителя через соответствующие пре-, образователи подключены датчик haпряжения смещения нейтрали и трансформатор тока нулевой последователькости , к входам второго делителя через соответствующие преобразователи - однофазный трансформатор напряжения дугогасящего реактора и трансформатор тока нулевой последователь нос ти, выход пбрвого делителя через инвертор и сглаживаюноий фильтр подключен к первому входу сумматора, выход второго делителя через второй сглаживающий фильтр подключен к второму входу сумматора, выход которого через третий сглгикивакшщй фильтр сое динен с логическим блоком.

„„SU„„1053213 А

СО»ОЭ СОВЕТСКИХ .. СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСГ»УБЛИК.у51) Н 02 Н 9/08

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

;1 М ч . еК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ . rW . (213 3468069/24-07 (22 09.07.82 (46» 07.11, 83.: Бюл. Р 41 (723 Б.И. Мокин, Б.Д. Ткачук и С.A- Беспалов (71» Винницкий политехнический инс- титут I (53 ) 621 ° 316;925 (088. 8) (56) 1. Кисленко С.Н. Управление . (режимом;нейтрали на основе примене ния. ступенчато-регулируемых дугбгасящих реакторов с тиристорным пере ключением. Киев, ."Знание", 1980, . с. 16.

2. Авторское свидетельство СССР

В 868917, кл. Н 02 Н 9/08, 1979.. (54» (57 } 1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ABTONATHЧЕСКОЙ НАСТРОЙКИ ДУГОГАСЯЩИХ РЕАКТОPOB С ДИСКРЕТНЫМ ИЗМЕНЕНИЕМ ИНДУКТИВНОСТИ, содержащее тяристорный ключевой блок,,соединенный с секциями дугогасящего реактора, датчик напря-. жения смещения нейтрали, блок управления тирнсторами, соединенный с тиристорным ключевым блоком, блок регулирования и запоминания, соединенный с блоком управления тиристорами, о т л и ч а ю щ е е с я тем,чтор. е целью повыщения надежности:.— устройства и расщирения Функциональ;;. ных возможностей, оно снабжено блоком определения емкостного сопротивления сети, логическим блоком, моделью дугогасящего реактора„ транс- форматором тока нулевой последова-. тельности, однофазным трансформатором напряжения дугогасящего реакто». ра и тремя преобраэователяии, причем выходы трансформатора тока нулевой последовательности, одйофазного трансформатора напряжения дугогася" щего реактора и датчика напряжения смещения нейтрали через.соответст-вующие преобразователи подключены к входам блока определения емкост-. ного сопротивления сети, выход которого соединен логическим блоком, к другому входу которого подключена модель дугогасящего реактора,,выходы логического блока соединены с блоком управления тиристорами через блок регулирования и запоми нания и непосредственно, .а выход блока регулирования. и .запоминания соединен с моделью дугогасящего реактора.

2. Устройство по-п. 1, о т л. и «

-ч а ю щ е .е с я тем, что блок определения емкоатного сопротивления сети содержит два делителя, инвер- % тор, три .сглаживающих фильтра и сумматор,. причем к входам первого делителя через соответствующие преобразователи подключены датчик напряжения смещения нейтрали и транс- ф„ » форматор тока нулевой последовательности, к входам второго делителя через соответствующие преобразовате- фф ли - однофаэный трансформатор напряжения дугогасящего реактора и трансформатор тока нулевой последова-. тельности, выход первого делителя ©р . через инвертор и сглаживающий фильтр .подключен к первому входу сумматора, выход второго делителя через второй сглаживающий фильтр подключен к второму входу сумматора, выход, которого ) через третий сглаживающий фильтр соединен с логическим блоком.

1053213

Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к электрическим сетям трахфазного переменного тока с компенсированной нейтралью, и может быть использовано для повышения надежности электроснабжения потребителей электрической энергии и обеспечения электробезопасности при однофазных замыканиях на землю.

Известно устройство автоматического переключения ответвлений ДГР при помощи тиристорных ключевых схем, коммутируемых и управляемых системой управления, сигналы которой отражают степень расстройки компенсации и способствуют ее уменьшению (1 3.

Недостатком устройства является появление полного напряжения смещения нейтрали, равного при однофазном замыкании фазному напряжению, на любом из тиристоров переключающего устройства в случае обрыва тока в нем. Поскольку даже лучшие тиристоры выдерживают в обратном направлении напряжение не более

2,4 кВ, то при появлении на тиристоре переключающего устройства

ДГР напряжения смещения нейтрали, равного фазному, он неизбежно пробивается, и вся система компенсации емкостных токов сети выходит изстроя

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и выполняе мым функциям является устройство для автоматической настройки дугогасящих реакторов ДГР с дискретным изменением индуктивности, содержащее тиристорный ключевой блок, соединенный с секциями дугогасящего реактора, датчик напряжения нейтрали, блок управления тиристорами, соединенный с тиристорным ключевым блоком, блок регулирования и запоминания, соединенный с блоком управления тиристорами (2 ).

Недостатюк известного устройства заключается в выходе из строя тиристоров переключающего устройства при обрыве тока в них. Кроме того, устройство обладает также недостатками, связанными с использованием фазового принципа регулирования.

При использовании фазового принципа для настройки ДГР в нормальном режиме необходимо, чтобы напряжение смещения нейтрали Ос„, было не менее

0,15 0ф, где Ць - фазное напряжение сети. Для получения U такой величины к одной из фаэ сети через выключатель подключает дополнительную емкость, соединенную с землей.

Это приводит к ухудшению качества напряжения и к снижению надежности сети.

Цель изобретения — повышение надежности и расширение функциональных возможностей устройства.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для автоматичес ,кой настройки дугогасящих реакторов с дискретным изменением индуктивности, содержащее тиристорный ключевой блок,. соединенный с секциями дугогасящего реактора, датчик напряжения смещения нейтрали, блок управления тиристорамы, соединенный с тиристорным .ключевым блоком, блок

10 регулирования и запоминания, соединенный с блоком управления тиристорами, снабжено блоком определения емкостного сопротивления сети, логическим блоком, моделью дугогася15 щего реактора, трансформатором тока нулевой последовательности, однофазным .трансформатором напряжения дугогасящего реактора и тремя преобразователями, причем выходы трансформатора тока нулевой последовательности, однофазного трансформатора напряжения дугогасящего реактора и датчика напряжения смещения нейтрали через соответствующие преобразователи подключены к входам. блока определения емкостного сопротивления сети, выход которого соединен с логическим блоком, к другому входу которого подключена модель дугогасящего реактора, выходы логического блока соединены с блоком управления тиристорами через блок регулирования и запоминания и непос редственно, а выход блока регулирования и запоминания соединен с моделью дугогасящего реактора.

При этом блок определения емкостного сопротивления сети содержит два делителя,инвертор, три сглаживающих фильтра и сумматор, причем

40 к входам первого делителя через соответствующие преобразователи подключены датчик напряжения смещения нейтрали и трансформатор тока нулевой последовательности, к входам второго делителя через соответствукщие преобразователи - однофазный трансформатор напряжения дугогасящего реактора и трансформатор тока нулевой последовательности, выход первого делителя через инвертор и сглаживающий фильтр подключен к первому входу сумматора, выход второго делителя через второй сглаживающий фильтр подключен к второму входу сумматора, выход которого через третий сглаживающий фильтр соединен с логическим блоком.

На фиг. 1 изображена схема устройства для автоматической настройки дугогасящего реактора с дискретным изменением индуктивности; на фиг. 2 схема подключения,тиристоров к секциям ДГР; на фиг, 3 — схема блока ! определения емкостного сопротивления сети.

Устройство содержит (фиг. 1 J дугогйсящий реактор 1 с дискретным изме-. нением индуктивности, подключенный через присоединительный трансформатор 2 к трехфазной сети 3 и генерирующий индуктивный ток компенсации в точку однофаэного замыкания, если оно возникает, трехфазный трансформатор 4 напряжения, служащий датчиком напряжения смещения нейтрали, трансформатор 5 тока, выполняющий роль датчика тока нулевой последовательности, протекающего через ДГР, однофазный трансформатор 6 напряжения, служащий датчиком падения напряжения на ДГР, тиристорный ключевой 15 блок 7, предназначенный для коммутации секций ДГР с целью получения требуемой величины индуктивного сопротивления, блок 8 управления тиристорами, по сигналам которого они 2О отпираются или запираются, не искажая кривой тока, блок 9 регулирования и запоминания, запоминающий информацию о расстройке компенсации и выдающий сигналы на .блок управления, реализующий программу коммутации секций ДГР тиристорами, блок 10 определения емкостного сопротивления сети, осуществляющий операцию определения этого сопротивления на основе информации, получаемой от трансформаторов 4 и 6 напряжения и трансформатора 5 тока, логический блок 11, формирующий программу коммутации секций ДГР, модель ДГР 12, управляемую сигналами от блока .регулирования и запоминания,преобразователи 13 — 15, осуществляющие преобразование в сигналы постоянного тока соответственно напряжения смещения нейтрали, тока в ДГР и падения напряжения на ДГР.

Секции 16 ДГР (фиг. 21, соединенные друг с другом, составляют базовую обмотку, а секции 17; соединенные через спаренные тиристорные 45 элементы 18 с секциями базовой обмотки параллельно или по схеме

"звезда", служат для изменения величины индуктивного сопротивления

ДГР. Поскольку секции 16 (глядя сверху вниз рисунка ) выполнены в ДГР установленных в сетях, с относительным числом витков соответственно в

0,15, 0,05г, 0,025:, 0,2, а секции

17 — соответственно с 0,025, и

0,05, то, включая различные сочетания тиристорных элементов, можно получить значения индуктивного сопротивления ДГР, отличающееся от соседних значений в пределах (0,8 + 1,5)Ъ, что позволит при любых переключениях в сети в пределах диапазона регулирования ДГР свести расстройку компенсации до величины, меньшей 5%, соответствующей кваэирезонансной настройке. 65

Блок 10 определения емкостного сопротивления сети содержит (фиг.. 3) элемент 19 деления напряжения смещения нейтрали на ток нулевой последовательности, в результате чего получается информация о разности аХ=Х -Х = (uL1 с Зиняс индуктивного сопротивления Х . ДГР и емкостного. сопротивления сети Хс, элемент 20 деления падения напряжения на ДГР на ток нулевой последовательности, в результате чего получается информация о величине

ХI = 0J . индуктивного сопротивления ДГР, инвертор 21, вход которого соединен с выходом элемента 19 деления, суммирующий элемент 22 для получения величины емкостного сопротивления сети Х. 1 один вход

C ыс которого через сглаживающий фйльтр

23 соединен с элементом 20 деления, а второй вход соединен через сглаживаюший фильтр 24 с элементом

19 деления, сглаживающий фильтр 25, вход которого соединен с выходом суммирующего элемента 22, в выход подключен к входу логического блока 11 (фиг. 1 ).

Устройство.для автоматической настройки дугогасяшего реактора с дискретным изменением индуктивности работает следуюшим образом.

В случае расстройки компенсации в нормальном режиме в кабельной . сети напряжением 6-10 кВ имеет место смешение нейтрали порядка (1,5-2!Ъ, а в воздушных сетях и того более. Смещение нейтрали приводит к появлению напряжения в цепи нулевой последовательности сети, состоящей из последовательно соединенного индуктивного сопротивления ДГР и емкостного сопротивления трех фаз сети относительно земли. Напряжение смещения нейтрали вызывает ток в цепи нулевой последовательности, который, протекая по ДГР, вызывает падение напряжения на ее индуктивном сопротивлении. Напряжение смещения нейтрали выделяется на трехфазной обмотке трансформатора 4 напряжения, соединенной в разомкнутый треугольник, падение напряжения на ДГР фиксируется однофазHbIM трансформатором 6 напряжения, а ток нулевой последовательности измеряется трансформатором 5 тока.. Сигналы постоянного тока, отражающие информацию о напряжении смещения нейтрали, падении напряжения на ДГР и токе в цепи .нулевой последовательности, получаемые на выходах преобразователей 13 — 15, в качестве которых используются обычные мостовые схемы выпрямления со сглави1053213

25 вающими фильтра ли, поступают на блок 10 определения емкостного сопротивления сети. В блоке 10 опре» деления емкостного сопротивления сети путем деления напряжения сме- щения нейтрали на ток нулевой после- 5 донательности в элементе 19} выделяется информация о.сопротивлении цепи нулевой последовательности

6Х=М}- Хс ш}-— а путем деления падения напряжения на ДГР на ток нуленой последователь" ности в элементе 20 выделяется инфор мация об индуктивном сопротивленияи )(= ы}. ДГР . Инвертируя выхсд» ной сигнал элемента 19 н инверторе

21 н складывая его с выходным сигналом элемента 20 в суммирующем элементе 22, получаем информацию о величине емкостного сопротивления сети. Фильтры 23 - 25 служат для ! фильтрации сигналов,.несущих информацию î Х} уХ и Х от помех с целью повышения устойчйности.процесса определения этих оценок.

С выхода блока 10 сигнал, несущий информацию о .Х, поступает на вход логического блока 11, на второй вход ..которого подается. сигнал с модели ДГР 12. Логический блок 11 представляет собой дифференциальный усилитель, на выход которого включено реле. Если, иа обоих входах блока 11 .сигналы не отличаются на заданную величину, отражающую допустимую расстройку компенсации З5 . в пределах пятипроцентной зоны, то . так, протекающий по обмотке реле, недостаточен для его срабатывания.

Реле не срабатывает, что соответствует сигналу "Нет" на выходе ло- 40 гического блока. Этому сигналу соответствуют в блоке 8 нормально замкнутые контакты в цепй подачи напряжения отпирания на управляющие электроды группы тиристорон, а в блоке 45

9 нормально разомкнутые контакты в цепи подачи прямоугольных импульсов от генератора на кольцевой счетчик, запоминающий программу коммутации секций ДГР для получения нужной величины индуктивного сопротивления.

При срабатывании реле, что соответствует сигналу "Да" ..иа выходе логического блока 11 и нарушению квазирезонансной настройки контура нулевой последовательности сети, нормально замкнутые контакты реле н блоке 8 размыкаются, отключая напряжение отпирания с группы тиристоров, на которую оно раньше подавалось, а нор мально разомкнутые контакты реле в блоке 9 замыкаются, образуя цепь подачи прямоугольных импульсов от генератора на кольцевой четырехразрядный счетчик в блоке 9. К шинам счетчика подключен дешифратор, в 65 выходные. цепи которого включены обмотки герконов, коммутирующих цепи подачи напряжения отпирания на управляющие электроды тиристо ров и секции реэистивной модели ДГР °

Осуществляя счет, счетчик вырабатывает

„-различные комбииации.-нулей и единиц в,пределах от 0000 до 1111, которые дешифрируются дешифратором и возбуждают соответствующий геркон,который задает программу включе- . ния определенной. группы тиристоров и соответствующую включению этой группы величину индуктивного сопротивления ДГР, моделируемого набором резисторов, включенных по схеме потенциометра, секции которых закорачиваются контактами герконов. Как только выходной сигнал ДГР 12 становится равным (с тбчностью до заданной величины расстройки ко птенсации } сигналу, подаваемому на логический блок 11 от блока 20 определения емкостного сопротивления сети, реле логического блока обесточинается: его нормально разомкнутые кон- такты в блоке 9 разрывают цепь подачи прямоугольных импульсов на счетчик, который останавливается и запоминает комбинацию нулей и еди-, ниц, соответствующую квазирезонансной настройке ДГР. Дешифратор блока

9 удерживает в возбужденном состоянии соотнетствующий геркон, контакты которого, подготавливают.цепь подачи напряження отйирания на требуемую группу тириаторон. Нормально разом- кнутые контакты реле логического блока 11, находящиеся в блоке 8 управления тиристорами, замкнувшись при обесточении реле, подают напряжение отпирания на подготовленную возбужденным герконом группу тиристоров, которые, открывшись коммутируют. секции ДГР таким образом, чтобы ее сопротивление стало соответству-ющим квазиреэонансной настройке, заданной моделью ДГР .12. При этом состояние модели также запомийается.

Устройство для автоматической настройки дугогасящего реактора .с дискрет- ным изменением индуктивности н состоянии отработки программы коммутации тиристоров, заданной остановившимся счетчиком блока 9 регулиро вания и запоминания и реализуемой

;возбужденным;герконом, находится до тех пор,пока не происходит переключение в электрической компенсируемой сети, которое приводит к изменению емкостного сопротивления ее контура нулевой последовательности на величину,.выводящую контур иэ состояния кнаэирезонансной настройки. При нарушении квазирезонансной настройки контура нулевой последовательности логический блок 11 опять включает счетчик блока 9, отключает тиристоры

1053213 и начинает поиск программы их коммутации, реализующей новый кваэиреэо- нансный режим.

Диапазон регулирования тока компенсации данным устройством равен

20%, что вполне удовлетворяет требованиям эксплуатации компенсированных электрических сетей, поскольку в результате как однофазных замыканий на землю, так и многофазных коротких замыканий в сетях одновре- iO

:менно не выходят более 20% линий.

Более того, поскольку на узловых подстайциях обычно устанавливают по два ДГР, то, реализуя каждый из них на 20%, можно двумя достичь; диапазона регулирования в 40%.Если же один ДГР оставить переключаемым механическим переключателем в том варианте, который используется в настоящее время, и переключать его только после крупных аварий или вве,дения нескольких новых линий, а ква,эирезонансную настройку обеспечи-. ,вать вторым ДГР, дополнительным предлагаемым устройством, то можно получить любые значения тока.компенсации, требующиеся как йо условиям ,нормального, так и аварийного ре,жимов компенсированной сети.

1053213

0m

4М8

ВЯИИПИ Заказ S892/52

Тираж 617 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä,óë.Проектная,4

Устройство для автоматической настройки дугогасящих реакторов с дискретным изменением индуктивности Устройство для автоматической настройки дугогасящих реакторов с дискретным изменением индуктивности Устройство для автоматической настройки дугогасящих реакторов с дискретным изменением индуктивности Устройство для автоматической настройки дугогасящих реакторов с дискретным изменением индуктивности Устройство для автоматической настройки дугогасящих реакторов с дискретным изменением индуктивности Устройство для автоматической настройки дугогасящих реакторов с дискретным изменением индуктивности 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрическим сетям переменного тока, и предназначено для определения параметров по отношению к земле электрических сетей с компенсированной нейтралью

Изобретение относится к области электротехники, в частности к устройствам релейной защиты и автоматики

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам измерения и компенсации емкостных токов однофазного замыкания на землю в электрических сетях с изолированной нейтралью напряжением 6 - 35 кВ, и может быть использовано для точного измерения емкости фаз сети на землю для последующей резонансной настройки дугогасящих реакторов

Изобретение относится к устройствам компенсации емкостных токов однофазного замыкания на землю в электрических сетях с изолированной нейтралью напряжением 6 - 35 кВ и может быть использовано для точного измерения емкости фаз сети на землю с целью последующей резонансной настройки дугогасящих реакторов

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для сетей с компенсированной нейтралью

Изобретение относится к устройствам защиты от повреждений и устранению последствий дефектов монтажа в электрической цепи переменного тока

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для сетей с компенсированной нейтралью

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для автоматической настройки компенсации емкостных токов в сетях с дугогасящим реактором плунжерного типа

Изобретение относится к средствам ограничения или подавления токов короткого замыкания на землю и предназначено для использования в составе управляемого шунтирующего реактора, не имеющего в своей конструкции выделенной обмотки намагничивания, на высоковольтных (110-1150 кВ) трехфазных линиях электропередач (ЛЭП), работающих в режиме глухо заземленной нейтрали
Наверх