Способ автоматического управления дугогасящим реактором

 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для компенсации емкостных токов однофазного замыкания на землю в электрических сетях напряжением 6-35 кВ. Цель изобретения - повышение точности настройки компенсации и надежности сети. С этой целью в сеть, в которой имеются управ ляемый и неуправляемые дугогасящие реакторы, вводят оперативный ток частотой f, измеряют напряжение и ток нулевой последовательности, определяют величину проводимости сети Ь, находят емкостную проводимость сети Ъ. и индуктивную проводимость Ь неуп- , равляемых дугогасящих реакторов на частоте сети f по соотношениям Ь. Ь. - Ь, - /f-z Т li Jf J С учетом -ftC - -- -iili t.il.i... V, -Wl . 1 rf /f M °Lrt I f b - Ы - fi/fi QLpo Т ()- соотношения для проводимости b с определяют разность д.Ь, из которой вычитают индуктивную проводимости остальных дугогасящих реакторов, где LPQ - эквивалентная-индуктивность остальных дугогасящих реакторов сети; со - круговая частота напряжения сети С - емкость сети относительно земли. Сигнал управления дугогасящим реактором формируют пропорционально полученной величине. 2 ил. с 9 ОО О1 4 СО ОО гчэ

СООЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (gg 4 Н 02 Н 9/08 й.р

«1.

Енсом ...1Т н 4

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3958467/24-07 (22) 21. 10.85 (46) 23.11.87. Бюл. ¹ 43 (71) Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола (72) О.А.Петров (53) 62 1 ° 3 16.723(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹- 1107215, кл. Н 02 Н 9/08, 1984.

Авторское свидетельство СССР № 1107214, кл. Н 02 Н 9/08, 1984. (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОГО УПРАВЛЕНИЯ ДУГОГАСЯЩИМ РЕАКТОРОМ (57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для компенса ции емкостных токов однофазного замы кания на землю в электрических сетях напряжением 6-35 кВ. Цель изобретения — повышение точности настройки компенсации и надежности сети. С этой целью в сеть, в которой имеются управ ляемый и неуправляемые дугогасящие реакторы, вводят оперативный ток час„.SU 1354332 А1 тотой f, измеряют напряжение и ток нулевой последовательности, определя\ .ют величину проводимости сети Ь, находят емкостную проводимость сети Ь и индуктивную проводимость b неуп-, о равляемых дугогасящих реакторов на частоте сети f по соотношениям Ь

Г Ь вЂ” bi f 4/fC яС

Ф

Ь

K Е 1 — (f/f)2 ьб — С четом — С учетом соотношения для проводимости Ь определяют разность аЬ, иэ которой вычитают индуктивную проводимасту Ь остальных дугогасящих реакторов, где

L — эквивалентная индуктивность ос- Ж ро тальных дугогасящих реакторов сети и — круговая частота напряжения сети, С вЂ” емкость сети относительно земли. (Сигнал управления дугогасящим реактором формируют пропорционально полученной величине. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для компенсации емкостных токов однофазного замыкания на земле в электрических сетях напряжением 6-35 кВ.

Целью изобретения является повышение точности настройки компенсации и надежности сети.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства. для автоматической компенсации, реализующая предлагаемый способ; на фиг.2 представлены диаграммы напряжений, поясняющие сущност способа.

К электрической сети (фиг. 1) подключены два силовых трансформатора

1 и 2, между высоковольтными нейтралями которых и землей включены соответственно два дугогасящих реактора: управляемый 3 и неуправляемый 4. Последовательно с реактором 3 включен трансформатор.5 тока, и к. электрической сети подключен трансформатор 6 напряжения нулевой последовательности сети. К трансформатору 6 напряжения подключены последовательно соединенные формирователь 7 команд и генератор 8 оперативного тока, выход которого через первый шунтовой резистор

9 подсоединен к дополнительной обмотке дугогасящего реактора 3. К тран.сформатору 6 напряжения подключены также, последовательно соединенные первый ключ 10, заграждающий фильтр

11, первый фильтр 12 низших частот, второй ключ 13, управляемый усилитель 14, первые полосовой фильтр 15, преобразователь 16 напряжения, элемент 17 сравнения, третий ключ 18 и интегрирующий усилитель 19, выход которого соединен с управляющим входом управляемого усилителя 14. Трансформатор 5 тока через четвертый ключ 20 соединен со входом заграждающего фильтра 11. Между выходом заграждающего фильтра 11 и входом управляемого усилителя 14 включены пос. ледовательно соединенные второй фильтр 21 низших частот и пятый ключ

22. Между выходом управляемого усилителя 14 и входом интегрирующего усилителя 19 включены последовательно соединенные вторые полосовой фильтр

23, преобразователь 24 напряжения, элемент 25 сравнения и шестой ключ

26. К выходу первого преобразователя

16 напряжения подключены последовательно соединенные первые блок 27 па40

55 нения.

Формирователь 7 команд разрешает работу устройства в нормальном режиме сети и блокирует устройство при однофазном замыкании на землю, запрещая работу генератора 8 оперативного тока (путем запрета работы генератора пилообразного напряжения) и переводя блоки 27 и 40 памяти в режим хранения информации. В нормальном режиме сети на выходе формирователя 7 команд сигнал равен единичному, а при однофазном замыкании на землю — нулевому. Поэтому в нормальном режиме сети ключ 42 замкнут, ключ 33 — разомкнут, а при однофазном замыкании на землю — наоборот.

Работой устройства компенсации в нормальном режиме сети управляет блок

44 управления.

4332 2 мяти, усилитель 28, сумматор 29, вто. рые усилитель 30, сумматор 31, первый функциональный преобразователь

32, седьмой ключ 33 третий элемент

34 сравнения, усилитель 35 мощности, вьход которого через второй шунтовой резистор 36 подключен к обмотке подмагничивания дугогасящего реактора 3.

К выходу первого блока 27 памяти подключены последовательно соединенные третьи усилитель 37, сумматор 38 и четвертый усилитель 39, выход которого подключен ко второму входу второго сумматора 31. Выход второго преобразователя 24 напряжения через второй блок 40 памяти соединен со вторыми входами первого 29 и третьего 38 сумматоров. К блоку 4 1 задания подсоединен восьмой ключ 42, второй вывод которого подключен к первому входу третьего элемента 34 сравнения.

Выход формирователя 7 команд подключен к управляющим входам седьмого

25 ключа 33 через логический элемент 43

НЕ, а восьмого ключа 42 и блока 44 управления — непосредственно. Соответствующие выходы 45-50 блока 44 управления соединены с управляющими входами первых шести ключей 10, 13, 18, 20, 22, ?6, а выходы 51-53 — со . входами разрешения записи первого 27 и второго 40 блоков памяти и вторым входом генератора 8 оперативного тока соответственно, Первый шунтовой

З5 резистор 9 подключен к третьему входу генератора 8 оперативного тока, а второй щунтовой резистор 36 — ко второму входу третьего элемента 34 срав1354332

Действует блок управления циклически, каждый цикл состоит из четырех частей. B.òå÷åíèå первой и второй частей цикла генератор 8 задает в сеть оперативный ток частоты f< . В первой части цикла замкнуты ключи 10, 13 и 18. При этом из напряжения U, нулевой последовательности сети полосовым фильтром 15 выделяется составляющая Uä, частоты f и напряжение устанавливается равным заданному

Тем самым составляющая Ущ на выходе преобразователя 16 приводится к одной и той же величине; В течение второй части цикла замкнуты ключи 20 и 13. На выходе преобразователя 16 появляется сигнал, пропорциональный составляющей тока частоты f протекающей через трансформатор 5 тока.

Как известно, этот сигнал будет равным (пропорциональным) реактивной проводимости сети Ь, относительно земли на частоте f, (без учета индуктивной проводимости управляемого дугогасящего реактора 3) . Сигнал b< запоминается первым блоком 27 памяти.

В третьей и четвертой частях цикла генератор 8 генерирует в сеть оперативный ток частоты f . В третьей части цикла замкнуты ключи 10, 22 и

26. Иэ напряжения U нулевой последовательности сети полосовым фильтром

23 выделяется составляющая П частоты f и на выходе второго преобразователя 24 напряжение устанавливается равным заданному U . Тем самым составляющая U на выходе этого преобразователя приводится к одной и той же величине. В течение четвертой части цикла замкнуты ключи 20 и 22. На выходе. преобразователя 24 появляется сигнал, пропорциональный составляющей тока частоты f, протекающей через трансформатор 5 тока. Этот сигнал бу45 дет равен (пропорционален) реактивной проводимости сети Ь относительно земли на частоте f (без учета индук2 тивной проводимости управляемого дугогасящего реактора 3). Сигнал Ь запоминается вторым блоком 40 памяти.

Зная укаэанные проводимости сети, можно найти отдельно емкостную проводимость сети Ь и индуктивную проводимость всех остальных реакторов

Ь на промышленной частоте f c no- î мощью следующих формул: . f Ъя — Ь (f

b = яС 1 < с к 1 (f /f )г

b

< ° о uL

<о где и = 2iif

fg bz — Ь, (fz/fa)

f (f И)2 — 1 круговая частота напряжения сети; емкость сети относиС

Й ро тельно земли эквивалентная индуктивность остальных дугогасящих реактивов сети.

В нормальном режиме сети замкнут ключ 42 и на вход указанной системы подается сигнал задания U» . Благодаря этому обеспечивается малый, близкий к нулю, ток подмагничивания, что дает экономию :электроэнергии. При однофазном замыкании на землю напряжение U повышается до фазного, на выходе формирователя 7 команд появляется нулевой сигнал. В результате блокируется генератор 8 оперативного тока, переводятся в режим хранения информации блоки памяти 27 и 40, ключ

42 размыкается, а ключ 33 замыкается.

При этом система стабилизации обеспечивает форсировку тока подмагничивания и он изменяется до значения, соответствующего резонансной настройке компенсации.

С помощью блоков 28-30 определяется емкостная проводимость сети b а с иомощью блоков 37-39 — индуктивная проводимость всех дугогасящих реакторов — b„, кроме управляемого реактора 3. На выходе второго сумматора 31 получается разность проводимостей: ЬЬ = Ь -Ь<... Через функциональный преобразователь 32 сигнал поступает на вход разомкнутого в нормальном режиме сети ключа 33. Но если бы этот ключ был замкнут, а ключ 42 разомкнут, то в обмотке подмагничивания дугогасящего реактора 3 протекал бы такой ток подмагничивания Т что индуктивная проводимость Ъ<., реактора 3 была бы равна разности проводимостей ЬЬ, т.е. в сети была бы обеспечена резонансная настройка компенсации.

На элементе 34 сравнения, усилителе 35 мощности и резисторе 36 выполнена система стабилизации, которая с высокой точностью обеспечивает однозначную зависимость тока подмагнрчивания I от входного сигнала, поступающего с выхода ключа 42 или 33.

fi — Ь г

= ИС

Ф

1 — (- -) 2

fg

f2

-ь

2 (--) 2 — 1

f 2

f(1 Йа

"о а?, f

5 13543

Формула изобретения

Способ автоматического управления дугогасящим реактором, установленным в сети, в которой имеются также неуправляемые дугогасящие реакторы, 5 основанный на введении в нормальном режиме в сеть через управляемый дугогасящий реактор оперативного тока частоты f,, при котором измеряют напряжение и токи нулевой последовательности сети той же частоты f,, определяют по ним проводимость сети Ь

1 на частоте Г, и емкостную проводимость сети Ь относительно земли на частоте сети f в зависимости от проводимости Ь, и формируют сигнал управления дугогасящим реактором в функции разности Ь емкостной проводимости сети Ь, и начальной индуктивной проводимости Ь управляемого дуго"oV гасящего реактора, о т л и ч а ю -. шийся тем, что, с целью повышения точности настройки компенсации и надежности сети, найденную в личину 25 проводимости сети Ъ, запоминают, вводят в сеть оперативный ток частоты измеряют напряжение и ток нулевой последовательности сети этой частоты определя10т по ним Величину прово- 30 димости сети b на частоте f, полу32

\ ченное значение b также запоминают, находят емкостную проводимость сети

bo и индуктивную проводимость Ь„ остальных неуправляемых дугогасящих реакторов сети на частоте сети f по соотношениям где u = 2

С вЂ” емкость сети относи2 тельно земли; эквивалентная индуктивность остальных (неуправляемых} дугогасящих реакторов сети, затем из разности проводимостей b,b, полученной с учетом вышеуказанной зависимости для проводимоати Ь„, допол-. нительно вычитают индуктивную проводимость Ьь остальных дугогасящих ре-о акторов и формируют сигнал управления дугогасящим реактором, пропорциональный полученной величине.

1354332 и,а

Иив

Фиг. 2

Составитель А.Озерецковский

Техред А.Кравчук Корректор С.Шекмар

Редактор Н,Егорова

Заказ 5708/5 1

Тирам 618 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