Устройство для автоматического регулирования токов компенсации в режимах однофазного замыкания на землю

 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для автоматической настройки компенсации емкостной и активной составляющих тока однофазного замьжания на землю (ОЗНЗ) в режимах глухого и перемежающегося дугового однофазных замыканий в трехфазных сетях.. Цель изобретения -. расширение функциональных возможностей и повышение быстродействия. При возникновении в сети ОЗНЗ блок 13 выбора поврежденной фазы распознает указанный режим и поврежденную фазу , а также к входам широтно-импульсных модуляторов (ШИМ) 16 и 17 подключает выходы датчиков 7 и 8 или 9 напряжения поврежденной фазы, а к входу релейного звена 22 подключает выходы датчиков 10, 11 или 12 линейного напряжения между неповрежденными фазами. На выходах ШИМ 16 и 17 формируется двухуровневьй сигнал прямоугольной формы с частотой, значительно превышающей частоту сети , который подается на входы фазовых детекторов 14 и 15 и позволяет устранить взаимную релейность характеристик контуров автокомпенсации емкостной и активной составляющей. Благодаря безынерционности обработки сигналов на промышленной частоте достигаются улучшение динамики процессов автонастройки компенсации, повышение быстродействия и достигается работоспособность системы в режиме перемежающегося дугового замыкания, в том числе и после погасания дуги. Безынерционность системы особенно существенна в случае применения в качестве компенсатора 3 активной составляющей безынерционного однофазного зависимого инвертора, t з.п. ф-лы, 3 ил. (Л to ел sl 4

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (50 4 Н 02 Н 9/08 Н 02 J 3/18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ указанный режим и поврежденную фазу, а также к входам широтно-импульсных модуляторов (ШИИ) 16 и 17 подключает выходы датчиков 7 и 8 или 9 напряжения поврежденной фазы, а к входу релейного звена 22 подключает выходы датчиков 10, 11 или 12 линейного напряжения между неповрежденными фазами. На выходах ШИМ 16 и 17 формируется двухуровневьй сиг- . нал прямоугольной формы с частотой, значительно превышающей частоту сети, который подается на входы фазовых детекторов 14 и 15 и позволяет устранить взаимную релейность характеристик контуров автокомпенсации емкостной и активной составляющей.

Благодаря безынерционности обработки сигналов на промышленной частоте достигаются улучшение динамики процессов автонастройки компенсации, повышение быстродействия H достигается работоспособность системы в режиме перемежающегося дугового замыкания, в том числе и после погасания дуги.

Безынерционность системы особенно существенна в случае применения в качестве компенсатора 3 активной со- . ставляющей безынерционного однофазного зависимого инвертора. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3820579/24-07 (22) 06.12.84 (46) 15.09.86. Бюл, Р 34 (71) Донецкий ордена Трудового

Красного Знамени политехнический институт и Институт прикладной математики и механики АН УССР (72) В.К. Обабков, Ю.Н. Целуевский, Э.P. Осипов и Е.В. Сергии (53) 621,316.925 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 565346, кл. Н 02 J 3/18, 1965.

Авторское свидетельство СССР

И 755815, кл, Н 02 Н 9/08, 1970. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОКОВ КОМПЕНСАЦИИ В

РЕЖИМАХ ОДНОФАЗНОГО ЗАМЫКАНИЯ HA

ЗЕМЛЮ (57) Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для автоматической настройки компенсации емкостной и активной составляющих тока однофазного замыкания на землю (ОЗНЗ) в режимах глухого и перемежающегося дугового однофазных замыканий в трехфазных сетях. Цель изобретения — . расширение функциональных возможностей и повышение быстродействия. При возникновении в сети ОЗНЗ блок 13 выбора поврежденной фазы распознает

„„SU„„1257741 А.1

1257741

Изобретение относится к электроэнергетике и предназначено для автоматической настройки компенсации емкостной и активной составляющих тока однофазного замыкания на землю в режимах глухого и перемежающегося дугового однофазных замыканий в трехфазных сетях.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и

10 повышение быстродействия, На фиг. 1 показана функциональная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — векторные диаграммы, пояс-. няющие работу устройства; на фиг. 3— временные диаграммы.

На фиг. 1 позицией 1 обозначена трехфазная сеть, с котороИ связаны дугогасящий реактор 2 (ДГР) и компенсатор 3 активной составляющей (КАС).

Исполнительные органы дугогасящего реактора 2 и компенсатора 3 активной составляющей обозначены соответственно позициями 4 и 5, В качестве ис25 полнительного органа 4 дугогасящего реактора может выступать, например, привод реактора плунжерного типа, а в качестве исполнительного органа 5 (КАС) — последовательно соединенные интегратор и управляемый выпрямитель (если компенсатор 3 выполнен в виде однофазного зависимого инвертора).

Датчиком 6 напряжения смещения нейтрали и датчиками 7-9 фазных напря- жений сети (ДФА, ДФВ, ДФС) может слу- 35 жить, например, трехфазный измерительный трансформатор напряжения. Датчиками линейных напряжений сети являются элементы 10-12 вычитания. Выходы перечисленных выше датчиков подклю- 4О чены к входам блока 13 выбора поврежденной фазы. Предлагаемое устройство включает в себя также два фазовых детектора 14 и 15 и два широтно-импульсных модулятора 16 и 17 (ШИМ 1 45 и йИМ 2). Фазовые детекторы 15 и 14 в свою очередь состоят из множительных звеньев и фильтров низких частот.

Входы модуляторов 16 и 17 подключены к выходу фаэных напряжений бло- 50 ка 13 выбора поврежденной фазы, а выходы — к первым входам множительных звеньев 18 и 19, выходы которых в свою очередь соеди" ены с входами фильтров 20 и 21 нйэких частот. Вто, роА вход первого множительного звена

18 через первое релейное звено 22 под подключен к выходу линейных напряжений блока 13 выбора поврежденной фазы. Второй вход второго множительного звена 19 через второе релейное звено 23 подключен к выходу-датчика

6 напряжения е (г.) смещения нейтрали.

Выходы фазовых детекторов 14 и 15 подключены соответственно к входам исполнительных органов 4 и 5 дугогасящего реактора и компенсатора активной составляющей ° Широтно-импульсные модуляторы 16 и 17 содержат последовательно включенные элементы 24 и 25 вычитания, релейные звенья 26 и 27 с гистерезисом и инерционные звенья

28 и 29 (инерционные звенья 1 и 2).

При этом входами модуляторов 16 и 17 являются входы элементов 24 и 25, выходами же модуляторов 16 и 17 служат выходы звеньев 26 и 27.

На фиг. 2 позицией 30 обозначен вектор фазной ЭДС E источника поврежденной фазы, векторы 31 и 32 фазных ЗДС источников неповрежденных фаэ, вектор 33 линейной ЭДС между неповрежденными фазами, векторы 34 и 35 напряжения 8 смещения нейтрали при различных расстройках компенсации емкостной и активной составляющих, векторы 36-39 напряжения U на поврежденной фазе при различных расстройках компенсации емкостной и активной составляющих, 40-42 — геометри- . ческие места точек концов векторов напряжения В смещения нейтрали соответственно при недокомпенсации, точной компенсации и перекомпенсации по активной составляющей, окружности 43 и 44, соответствующие полоЖениям начала вектора напряжения

Ц на поврежденной фазе при разз личном влиянии широтно-импульсных модуляторов 16 и 17 на функционирование системы.

На фиг. 3 кривая 45 изображает напряжение 0 Н1 на поврежденной фазе, а кривая 46 - сигнал (1) на выходе инерционного звена 29. Кривые 47 и

48 — вспомогательные, служащие для пояснения принципа действия модуляторов 16 и 17. Кривая 49 соответст вует сигналу V Я) на выходе модулятора 17, кривая 50 †. сигналу Ч Я) на выходе релейного звена 22 кривая

51 — медленной составляющей Ч Н) сигнала Ч (}, кривая 52 — сигналу (ij на выходе множительного звет на 19, кривая 53 — сигналу 0 (1) на выходе фильтра 21, кривая 54 — сиг1257741 4 го Постоянные (медленные во времени) составляющие Ч Щ,Ч ((.) сигналов

V,(t), Ч (t) на выходах модуляторов

16 и 17 связаны с коэффициентами за полнения укаэанных сигналов линейными зависимостями вида налу f (t) на выходе исполнительно ? органа .5 компенсатора 3 активнои со ставляющей.

Устройство работает следующим образом.

При возникновении в сети ОЗНЗ блок 13 выбора поврежденной фазы распознает указанный режим и поврежденную фазу, а также производит следующие коммутации: к входам ши10 ротко-импульсных модуляторов 16 и 17 подключает выход датчика 7, 8 или ряжени" 04(t) ° Ов() поврежденной фазы, а к входу релейного звена 22 подключает выход дат- 15 чика 10, 11 или 12 линейного напряАВ (t) вс(4) ся неповрежденными фазами. Таким образом, на входы фазовых каналов обработки сигналов поступает сигнал 20

0 {t) (напряжение на поврежденной ь фазе), равный (() =0 @os(Qt + V) (1) фаза 9 и амплитуда 0в которого не- 25 сут (совместно) информацию о расстройках компенсации емкостной и активной составляющих.

На выходах широтно"импульсных модуляторов 16 и 17 формируется двухуровневый сигнал прямоугольной формы, с частотой, значительно превышающей частоту сети. Коэффициент заполнения указанного сигнала однозначно связан с величиной и знаком сигнала О (Ф), поступающего с выхода бло35 ка 13 выбора поврежденной фазы. Для примера реализации модуляторов 24 и . .25, изображенного иа фиг. 1, коэффициент заполнения определяется сле40 дующим образом: (()=2Н(5(0 )-0,5) (4) и передают информацию о сигнале0 И) для дальнейшей обработки.

При значительных амплитудах 0 напряжения 0з, практически всегда справедливо неравенство ((» к" о как следует из выражений (2)-(4) сигналы V, (t) и V (t) представляют собой импульсы прямоугольной формъ следующего вида:

V (t) = Н г 0 (t) =H signcos (иЧ+ Р) (5)

1 т.е. широтно-импульсные модуляторы

16 и 17 ведут себя практически как релейные звенья. Данное соотношение имеет место в том случае, если на фиг..2 конец вектора напряжения Р смещения нейтрали (и, соответственно, начало вектора U напряжения на по3 врежденной фазе) находятся за пределами круга, очерченного условной границей 44.

Напротив.при малых амплитудах напряжения 0 на поврежденной фазе, т.е., когда 0 сКН-В, медленные составляющие сигналов Ч,(t) и y (t) имеют характер сигнала (1), т.е. как следует из выражений (2)-(4), имеют следующий вид:

M )(m

Ч (t)"- — 0 (t)= — U cos(t+ Е) (М

К в К

1пРи О КН а

6 кн-b-u t (кн а-и )(кн а н ) в, "кн -В -о,! "«H-а-о,нкн-а.0,)

S(0 )о" и, -(кн-8), (2) где К вЂ” коэффициент усиления звена

28 или 29; 50

8 — ширина зоны гистерезиса звена 26 или 27;

Н вЂ” амплитуда выходного сигнала модулятора 16 или 17.

Зависимость (2) при IU (скН-В и о сс) н близка к линейной

S(Us) 0 5(Ив+1) (3 кН

Соотношение (6) имеет место в том случае, если на фиг. 2 конец вектора напряжения Р смещения нейтрали (и начало вектора 0 напряжения на поврежденной фазе), находятся внутри круга, ограниченного окружностью 43. . Если же начало и конец указанных векторов на фиг. 2 находятся между окружностями 43 и 44, сигналы V„(t) и Ч (1} можно представить в виде сложного ряда Фурье, несущие гармоники или базисные частоты которого имеют значения Ы, 3), 5 u). а их переменные во времени амплитуды определяются конкретным видом зависимости (0>) . Свойства системы в этом слу1257741 чае носят характер, промежуточный между случаями (5) и (6) .

Рассмотрим сначала случай значительных расстроек компенсации емкостной и (или) активной составляющей, когда амплитуда U напряжения 0 на з поврежденной фазе велика и, следовательно, справедливо соотношение (5).

В этом случае сигналы О, и 0 на выходах фильтров 20 и 2 1 низких частот описываются следующими выражени l0 ями: (),=B,(-1,l+ — ), 1,1- П

TT (7)

15 (8) где Ч вЂ” разность фаз между напряжением LJ (j) на поврежденной фазе з 20 и линейным напряжением между непов— режденными фазами g — разность фаз между напряжением U (t) на поврежденной фазе и напряжением Р(1) смещения нейтрали 5 „ 6 — коэффи3 1 1 я 25 циенты, зависящие от технической реализации множительных звеньев 18 и 19 и фильтров 20 и 21.

Так как сигналы Lj u U являются сигналами управления в контурах компенсации емкостной и активной составляющих, то выводы об особенностях функционирования предлагаемого устройства можно сделать из рассмотрения поведения углов g, и на векторной диаграмме (фиг. 2). При З5 точной компенсации активной составляющей в режиме глухого ОЗНЗ, конец вектора Р напряжения Й смещения нейтрали (и начало вектора Оз напряжения О на поврежденной фазе) перез мещается (в зависимости от расстройки компенсации емкостной составляющей) по окружности 41. При точной настройке компенсации емкостной составляющей вектор г. совпадает с вектором 30 Ез (ЗДС F источника поврежденной фазы), в случае перекомпенсации данный вектор отклоняется влево, занимая, например, положение 34, а в случае перекомпенсации — вправо, о занимая, например, положение 35. В случае .точной настройки компенсации емкостной составляющей р =TT)9 и

1 сигнал управления О, в контуре автокомпенсацни емкостной составляю- 55 щей равен согласно выражению (7) нулю. В случае перекомпенсации угол между векторами 37 и 33 на фиг. 2 превышает величину т сигнал управления О, согласно выражению (7) имеет отрицательную величину. При этом исполнительный орган

У

4 обеспечивает должное увеличение индуктивности реактора 2. В случае недокомпенсации угол между век1 торами 39 и 33 на фиг. 2 меньше 7 ) сигнал U положителен и исполнитель1 ный орган 4 уменьшает индуктивность реактора 2 до достижения углом (, величины 1 /2. В то же время угол М ,в рассматриваемом случае равен г .

Я/2 (см., например, углы между векторами 34 и 37 и между векторами 39 и 35 на фиг. 2), а сигнал О управления в контуре автокомпенсации активной составляющей равен нулю согласно выражению (8).

Если по активной составляющей в режиме глухого ОЗНЗ имеет место недокомпенсация, то геометрическим местом точек, соответствующих концу вектора и началу вектора U3 (при различных расстройках компенсации емкостной составляющей) является окружность меньшего диаметра, например окружность 40 на фиг. 2. В случае перекомпенсации диаметр окружности увеличивается (окружность

44 на фиг. 2). Все упомянутые выше относительно зависимости углов ч

1 и сигнала (, от расстройки компенсации емкостной составляющей, остается справедливым. Однако угол при расстройке компенсации активной составляющей не равен П/2, в случае недокомпенсации Ц (П/g(Ч вЂ” угол между векторами 36 и 34 на фиг. 2), а в случае перекомпенсации Ч >11)2(Ч вЂ” угол между векторами 38 и 34 на фиг. 2). Как следует из выражения (8), в случае недокомпенсации или перекоМпенсации сигнал U управления в контуре автокомпенсации активной составляющей положителен или отрицателен, и исполнительный орган 5 компенсатора 3 активной составляющей производит соответствующую подстройку мощности, вводимой компенсатором 3 в КНПС.

В режиме .перемежающегося дугового замыкания качественная картина описанных процессов полностью сохраняется.

Как видно иэ фиг. 2, в случае точной настройки компенсации емкостной составляющей, угол Ч ме1257741. U„=G„U соз + (g) 40 () -6 U ccooS y (1О) Геометрической интерпретацией на фиг. 2 выражения (9) является проек- 45 ция вектора() на вектор 33 — линей3 ной ЭДС между неповрежденными фазами, а выражения (10) — проекция вектора () на вектор Р . Благодаря тому, з т) что амплитуда U напряжения яа пов- 50 режденной фазе входит в качестве множителя в выражения (9) и (10), достигается плавное (без скачков) уменьшение сигналов О, и () управления при. подходе системы к точной 55 настройке компенсации емкостной и активной составляющих, несмотря на наличие разрывов в зависимостях фаз няется скачком от 0 до П при переходе о недокомпенсации к перекомпенсации по активной составляющей (и наоборот от П до 0 при переходе от перекомпенсации к недокомпенсации). В случае точной настройки компенсации активной составляющей угол o,ìåíÿåòñÿ скачком от 0 до Ti при переходе от недокомпенсации к перекомпенсации по емкост1О ной составляющей (и наоборот). Следовательно, в том случае, если сигналы описываются выражением (5), сигналы управления U, и U претерпевают разрывы в точке точной наст,ройки компенсации, что приводит к автоколебаниям в обоих контурах настройки компенсации. Подобная взаимная релейность характеристик контуров автокомпенсации емкостной и активной составляющей не позволяет обойтись на входах фазовых детекторов 14 и 15 идеальными релейными звеньями. Применение широтно-импульсных модуляторов 16 и 17 устраняет данный недостаток. Действительно в результате описанных процессов автонастройки, погрешность настройки компенсации оказалась достаточно малой, что привело к уменьшению напряжения () на поврежденной фазе, и в результате соответствующий ему вектор оказался в пределах круга, ог"раниченного на фиг. 2 окружностью

43. Сигнал ч, (1) в этом случае опре- З5

12 деляется из выражения (6), а сигналы управления U, и U описываются следующими соотношениями: ц и от расстроек по укаэанным составляющим. При этом зависимость сигналов LI и Ц от расстроек соответственно по емкостной и активной составляющим становится близкой к линейной, что существенно улучшает динамику системы и повышает ее быстродействие. Необходимо заметить, что устранение взаимной релейности характеристик каналов автокомпенсации емкостной и активной составляющих получено в предлагаемом устройстве без применения корректирующих сигналов и устройств для их формирования, сохранив в то же время прямоугольную форму сигналов,д(Н на выходах множительных звеньев 18 и 19, а это в конечном итоге и приводит к достижению

1цели изобретения.

Сказанное подтверждается временной диаграммой работы контура компенсации активной составляющей для устройства, изображенного на фиг. 1, построенной в предположении о точной настройке компенсации емкостной составляющей, а также о том, что фильтр 21 представляет собой инерционное звено.

Процесс автонастройки компенсации активной составляющей на фиг. 3 начался со значительной недокомпенсации по активной составляющей, т.е. при относительно большой амплитуде напряжения U (t) смещения нейтрали (см. кривую 45), которой соответствует положение начала вектора U за пределами круга 44 (см. фиг. 2).

Широтно-импульсная модуляция сигнала Ч Й) (кривая 49 на фиг. 3) на выходе модулятора 17 в данном случае практически отсутствует, сигнал

V(C) по существу определяется выражением (5), сигнал 9 (t) = S; >9(t) (кривая 50 на фиг. 3) совпадает по фазе с сигналом () Й) . В результате в сигналахY (Ö (кривая 52) и() И) (кривая 53) на выходах звена !9 и фильтра 21 присутствует положительная

"постоянная" составляющая значительной величины, и исполнительный орган

6 компенсатора 3 активной составляющей увеличивает активную мощность, вводимую в КНПС (см. кривую 54 на фиг. 3). По мере уменьшения расстройки компенсации активной составляющей, уменьшается и амплитуда напряжения U (t) на поврежденной фазе (кривая 45), и увеличивается влияние

125774) )0 широтно-импульсной модуляции на сиг-. (() () 0 (() и У (t) " »ачиная с момента 4 можно считать, что начало вектора () нахоцится в предез лах круга 43 (фиг. 2) и действие широтно-импульсной модуляции становится существенным. Из диаграммы, изображенной на фиг. 3, видно, что с уменьшением амплитуды напряжения " (t)

3 (кривая 45) уменьшаются вариации (с частотой 50 Гц) коэффициента заполнения импульсов Ч (г) (кривая

49) и, следовательно, уменьшается амплитуда медленной составляющей

v ($) (кривая 51) указанного сигна15 ла. При этом уменьшаются медленные составляющие сигналов f (t) и U „Ф (соответственно кривые 52 и 53), несмотря на то, что сигналы u,(t) и Ч „(() (кривая 50) пРодолжают оставаться синфазными. В результате исполнительный орган 5 компенсатора 3 активной составляющей плавно" подводит значение активной мощности yz(t), отдаваемой компенсатором 3 в КНПС (см. кривую 54 на фиг. 3) к требуемой величине, соответствующей точной настройке компенсации активной составляющей, что и обеспечивает асимптоти30 ческую устойчивость и улучшение дйнамических характеристик системы.

Аналогичные рассуждения справедливы и для контура автонастройки компенсации емкостной составляющей (при точной настройке па активной составляющей тока 03НЗ). Рассмотрим работу широтно-импульсных модуляторов 16 и 17 в устроистве, изображенном на фиг . 1, на примере одного из них, а именно модулятора. 17. Предположим, что в данный момент времени (например, t< на фиг. 3) выходной сигнал релейного звена 27 с гистерезисом стал равен Н. Тогда„ начиная с указанного момента, сигнал ((t) на

45 выходе инерционного звена 29,, нарастает по экспоненте, начиная со значения 4 И ) и стремясь к величине кН (кривая 46 на фиг. 3), В момент времени t (фиг. 3) сигнал g(t) достигнет величины, равной 0 - о (график зависимости U (t) 8 представлен на фиг. 3 кривой 47). Сигнал

Е(() на входе релейного звена 27 с гистерезисом при этом проходит 55 значение - Б, выходной сигнал Й) звена 27 изменяется скачком с величины Н до величины — Н (кривая 49 на фиг. 3). Вследствие этого, начиная с момента 1, сигнал (Ц) умень— шается по экспоненте, начиная со значения ((t„)и стремясь к,величине

--КН(кривая 46 на фиг..3). По достижении сигналом (() величины, равной

0 -8 (на фиг. 3 график И,(t) -О представлен кривой 48), в момент времени сигнал Е(1) превысит значением и выходной сигнал S (t) звена 27 снова изменится скачком с величины — Н до величины Н. Палее описанные процессы повторяются. Таким образом, при 0 = 0 коэффициент заполнения

Б(0 ) импульсов V, (t) равен 0,5, при

>0 S(u ) > 0,5, а при 0 < 0

8(U )(0,5. Точная зависимость коэффициента В(ПЗ) заполнения импульсов определяется выражением (2). С уменьшением отношения ) Н характер зависимости (2) на участке)U ((KH-S все более приближается к линейному.

С другой стороны с уменьшением величины кН зависимость (()q), как следует иэ выражения (3), становится более крутой. Необходимость в применении двух раздельных модуляторов

16 и 17 обусловлена тем, что наилучшие динамические характеристики системы получаются при различных (для контуров автокомпенсации емкостной и активной составляющих) зависимостях S(U>) и поэтому модуляторы 16 и 17 отличаются друг от друга значениями величин S,к и Н

В предлагаемом устройстве благодаря безынерционности обработки сигналов на промьппленной частоте достигается улучшение динамики процессов автонастройки компенсации, повьппение быстродействия и, что наиболее важно, достигается работоспособность

;системы в режиме перемежающегося дугового замыкания, в том числе и после погасания дуги, что означает расширение функциональных воэможностей.

Безынерционность устройства особенно существенна в случае применения в качестве компенсатора 3 активной составляющей безынерционного однофаз- ного зависимого инвертора. Это связано с тем, что динамика подобной двухканальной системы существенно осложняется после прекращения дугового процесса в месте 03Н3, т.е. в случае, когда целью системы является поддержание нулевого напряжения на фазе (в которой ранее наблюда1 257741

1,2

10 лось ОЗНЗ) в условиях полной симметрии активных проводимостей между фазами сети и землей. Это осложнение обусловлено наличием двойного астатизма в контуре компенсации емкостной составляющей. Подчеркнем, что двойной астатизм в рассматриваемом случае обусловлен,во-первых, астатическим характером привода 4 реактора 2,во-вторых, интегральной связью между частотой автоколебаний (поддерживаемых в КНПС управляемым

opíoôàçíûì зависимым инвертором 3), которая в свою очередь определяется индуктивностью реактора 2 и величи- 5 ной у напряжения О (4) на поврежденной фазе. Двойной астатизм приводит к тому, что всякая дополнительная инерционность в контурах автонастройки компенсации или же усиление, взаимного влияния между контурами может явиться причиной автоколебаний в указанных контурах.

Причем получение условий асимптотической устойчивости в системе, содержащей (в качестве регулятора) известные устройства является пробле MoA а техническая реализация устройства коррекции — весьма сложной.

В то же время предлагаемое устрой-З0 ство, как показывают результаты проведенных испытаний, а также исследований на ЭВИ, обеспечивают асимптотическую устойчивость системы автокомпенсации в Рассматриваемом режи- 35 ме, благодаря своей практической безынерционности.

Для более эффективной работы, предлагаемое устройство целесообразно комбинировать с известными устрой-40 ствами для автонастройки компенсации в нормальном режиме работы сети.

В результате применения предлагаемого устройства в системе автокомпенсации токов ОЗНЗ удается создать 35 высокоэффективную быстродействующую двухканальную систему автоматического подавления дуговых замыканий, благодаря быстрой минимизации напряжения на дуговом промежутке на промышлен- 50 ной частоте. Это в свою очередь позволяет эксплуатировать длительное время сети с 03Н3 даже в условиях угольных шахт и карьеров, обеспечивая таким образом уменьшение потерь 55 от недоотпуска электроэнергии, от развития ОЗНЗ в более тяжелые аварии и т.п.. Использование устройства существенно повышает надежность и безопасность электроснабжения.

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я

1. Устройство для автоматического регулирования токов компенсации в режимах однофазного замыкания на землю, содержащее датчик напряжения смещения нейтрали, датчики фазовых и линейных напряжений сети, выходы ко-. торых поданы на входы блока выбора поврежденной фазы, первое и второе множительные звенья, а также первый и второй фильтры низких частот, причем выход первого множительного звена через первый фильтр низких частот подключен к входу исполнительного органа дугогасящего реактора, а выход второго множительного звена через второй фильтр низких частот соединен с входом исполнительного органа компенсатора активной составляющей, к первому входу первого множительного звена через первое релейное звено подключен выход линейных напряжений блока выбора поврежденной фазы, а к первому входу второго множительного звена через второе релейное звено подключен выход датчика напряжения смещения нейтрали, о т л и ч а ющ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения быстродействия, в него введены первый и второй широтно-импульсные модуляторы, входы которых подключены к выходу фазных напряже-, ний блока выбора поврежденной фазы, а выходы — к вторым входам соответственно первого и второго множительных звеньев.

2. Устройство по и. 1, î r л ич а ю щ е е с я тем, что каждый широтно-импульсный модулятор содержит последовательно включенные элемент вычитания, релейное звено с гистерезисом и инерционное звено, причем первый вход элемента вычитания и выход релейного звена с гистерезисом являются соответственно входом и выходом широтно-импульсного модулятора, а выход инерционного звена соединен с вторым входом элемента вычитания.

1 257741 и реиоилеисочим ю asnru люи rcrc mu/межу и па

1 257741

Составитель О. Наказная

Техред Л.Олейник Корректор И. Демчик

Редактор Ю. Середа

Заказ 5033/52 Тираж 612 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4