Устройство для автоматической настройки дугогасящих реакторов

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах для распределения электрической энергии в распределительных сетях 0,4-35 кВ. Целью изобретения является повьппение быстродействия компенсации емкостных токов однофазных замыканий на землю. В устройство введены генератор прямоугольных импульсов 1I и блок сравнения и формирования команд 10, которьш обеспечивает при расстройке компенсации прохождение сигналов генератора прямоугольных импульсов и выбор требуемого ответвления дугогасящего реактора . Частота генератора выбирается таким образом, чтобы при максимальной расстрой1 е компенсации на выходе блока сравнения и формирования команд появилось число импульсов, равное количеству ступеней регулирования дугогасящего реактора. 1 ил. а (Л со о о СХ) 14)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 0698 А 2 (1) 4 H 02 Н 9/08

ВСЕГгИ0311 Я ,13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (61 ) 86891 7 (21) 4097345/24-07 (22) 20.05.86 (46) 30.01.88. Бюл. Ф 4 (71) Киевский политехнический институт им.50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (72) О.И.Курсон и Н.Ф.Головатюк (53) 621.316.925 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 868917, кл. Н 02 Н 9/08, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ

НАСТРОЙКИ ДУГОГАСЯЩИХ РЕАКТОРОВ (») Изобретение относится к электротехнике и можЬт быть использовано в устройствах для распределения электрической энергии в раопределительных сетях 0,4-35 кВ. Целью изобретения является повьппение быстродействия компенсации емкостных токов однофазных замыканий на землю, В устройство введены генератор прямоугольных импульсов 11 и блок сравнения и формирования команд 10, который обеспечивает при расстройке компенсации прохождение сигналов генератора прямоугольных импульсов и выбор требуемого ответвления дугогасящего реактора. Частота генератора выбирается таким образом, чтобы при максимальной расстройке компенсации на выходе блока сравнения и формирования команд появилось число импульсов, равное коЩ личеству ступеней регулирования дугогасящего реактора. 1 ил, 1 1370698

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах для распределения электрической энергии в распределитель5 ных сетях 0,4-35 кВ.

Целью изобретения является повышение быстродействия компенсации емкостных токов однофазных замыканий на землю. 10

На чертеже изображена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит датчик 1 напряжения фаз, датчик 2 напряжения нейтрали, блок 3 выбора поврежденной 1". фазы, блок 4 выбора режима работы, фильтр 5 основной гармоники, блок 6 измерения, блок 7 регулирования и запоминания, блок 8 управления, исполнительный элемент 9, блок 10 сравнения и формирования команд, генератор ll прямоугольных импульсов, К датчику 1 напряжения фаз и к датчику 2 напряжения нейтрали присоединены соответственно блок 3 выбора поврежденной фазы и блок 4 вь бора режима работы. К блоку 3 выбора поврежденной фазы присоединен фильтр 5 основной гармоники, а к блоку 4 выбора режима работы — блок 6 измерения с источником опорного напряжения.

Блок 6 измерения соединен также с выходом фильтра 5 основной гармоники и выходом датчика 2 напряжения ней- трали. Выходы блока 6 измерения и генератора 11 прямоугольных импульсов соединены с блоком 10 сравнения и формирования команд. Второй выход блока 10 сравнения и формирования фаз соединен с блоком 7 регулирования и запоминания, выход которого соединен с первым входом блока 8 управления. Выход блока 8 управления содинен с входом исполнительного элемента 9, Первый выход блока 10 сравнения и формирования команд соединен с вторым входом блока 8 управления.

Устройство работает следующим образом.

Информация о режиме работы сети поступает от датчика 2 напряжения нейтрали. Нормальному режиму соответствует уровень напряжения нейтрали не более 0,2 U, режиму однофазного замыкания на землю — уровень напряжения нейтрали более 0,2 U

При этом на выходе блока 4 выбора режима работы в нормальном режиме

55 работы имеется логический нуль, а при замыкании на землю — логическая единица.

На выходе блока 3 выбора поврежденной фазы появляется напряжение при одновременном снижении напряжения на одной из фаз сети ниже уровня 0,2 U и повьппении напряжения нейтрали вьппе уровня 0,2 U

Остаточное напряжение поврежденной фазы с выхода блока 3 поступает на фильтр 5 основной гармоники, предназначенный для выделения сигнала частоты 50 Гц при наличии высших и субгармоник.

На выходе блока 6 измерения поступают напряжение нейтрали, напряжение поврежденной фазы и сигнал управления О и 1 соответственно для норl l I I t l Н мального режима и режима однофазного замыкания на землю от блока 4 выбора режима работы.

Блок 6 измерения содержит источник опорного напряжения (частота 50 Гц) с регулируемой фазой. В блоке 6 поло. жительные синусоидальные полуволны напряжения нейтрали, поврежденной фазы и опорного напряжения преобразовываются в прямоугольные импульсы длительностью 10 мс, с частотой

50 Гц и постоянной амплитудой.

В нормальном режиме работы сети в блоке 6 измерения определяется разность фаз напряжения нейтрали и опорного напряжения. Опорное напряжение подбирается так, что при точной настройке компенсации разность фаз составляет 90 эл.град. При этом на выходе блока 6 измерения имеют место прямоугольные импульсы длительностью 5 мс, следующие с частотой 60 Гц.

При замыкании на землю в блоке 6 измерения определяются разность фаэ между напряжением поврежденной фазы и нейтрали. При точной настройке компенсации разность этих напряжений также составляет 90 эл.град., что достигается специальной фазовой коррекцией напряжения поврежденной фазы.

На выходе блока 6 измерения также, как и в нормальном режиме имеют место прямоугольные импульсы длительностью 5 мс.

Изменению расстройки компенсации на tlOOX в обоих режимах работы соответствует изменение длительности импульса на выходе блока 6 от 0 до

3 1370698

10 мс. Длительность импульса на выходе блока 6 является носителем информации о степени расстройки компенсации.

При точной настройке компенсации, когда длительность импульса на выходе блока 6 измерения равна 5 мс, блок

10 сравнения и формирования команд не пропускает импульсы генератора 11 10 на вход блока 7 регулирования и запоминания.

С возникновением в сети расстройки компенсации определенного знака длительность импульса на входе блока

10 сравнения и формирования команд становится соответственно больше или меньше 5 мс. При этом в каждый период промьппленного тока на втором выходе блока 10 сравнения и формирования 20 команд появляется количество импульсов, соответствующее количеству ступеней реактора для ликвидации расстройки компенсации.

Число импульсов на втором выходе 25 блока 10 сравнения и формирования команд обеспечивает соответствующий сдвиг логической 1 регистра сдвига блока 7 регулирования и запоминания.

Однако переключения тиристоров исполнительного элемента 9 не происходит, так как с первого выхода блока

10 сравнения и формирования команд поступает запрещающий сигнал на второй вход блока 8 управления. Переключение тиристоров исполнительного элемента 9 происходит по окончании поступления команды на вход блока 7 регулирования и запоминания в каждый полупериод промышленного тока, т.е ° .когда ток тиристора переходит через нуль.

Частота генератора 11 прямоугольных импульсов выбирается таким образом, чтобы при максимальной разнице длительности импульсов, равной +5 мс, на втором выходе блока 10 сравнения и формирования команд появилось число импульсов, равное количеству ступеней регулирования. Это обеспечивает правильную работу устройства при любом включенном ответвлении в исходном состоянии.

Например, пусть ДГР имеет 15 ответвлений. При максимальной расстройке компенсации для переключенйя всех ступеней реактора длительность периода импульсов генератора 11 должна

5 мс быть не более — — что соответ15 ствует частоте генератора 11 прямоугольных импульсов 3000 Гц.

Основным элементом блока 7 переключения и запоминания является многоразрядный однотактный реверсивный сдвиговый регистр. Количество разрядов регистра равно количеству ступеней переключения дугогасящего реактора. Логическая единица может находиться только в одном из разрядов регистра, во всех остальных разрядах нули. Каждому разряду регистра соответствует определенная индуктивность дугогасящего реактора, причем при сдвиге логической единицы из первого разряда до W-ro индуктивность реактора изменяется монотонно.

В зависимости от знака расстройки компенсации импульсы на втором выходе блока IO сравнения и формирования команд осуществляют последовательными сдвиг логической единицы влево или вправо. Направление сдвига выбирают таким образом, что соответственное изменение индуктивности дугогасящего реактора приводит к восстановлению точной настройки компенсации °

Под воздействием логической единицы каждого разряда регистра в блоке

8 управления формируются мощные высокочастотные импульсы, управляющие соответствующими тиристорами исполнительного элемента 9.

Исполнительный элемент 9 представляет собой тиристорный коммутатор, осуществляющий переключение ответвлений дугогасящего реактора и соответственно ступенчатое регулирование его индуктивности. Коммутирование ответвления обмотки происходит в моменты перехода тока реактора через нулевое значение.

Таким образом, предлагаемое устройство выгодно отличается от прототипа, так как позволяет повысить ,быстродействие компенсации емкостныщ токов однофазных замыканий на землю.

Повышение быстродействия достигается

sa счет применения генератора прямоугольных импульсов и блока сравнения и формирования команд, обеспечивающих выбор и включение требуемого ответвления дугогасящего реактора в течение одного цикла работы, Для обеспечения требуемого по правилам

Со ст а в и т ель 0. На к аз н ая

Техред М.Моргентал

Редактор Ю.Середа

Корректор Л.Пилипенко

Заказ 424/51

Тираж 649

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4 отклонения от точной настройки не более 5Ж и глубины регулирования 2, дугогасящий реактор должен иметь по меньшей мере 15 ступеней регулирования индуктивности, При частоте тактовых импульсов 3 кГц и максимальной расстройке компенсации для выбора и включения требуемого значения индуктивности реактора с тиристорным коммутатором с учетом того, что тиристор должен переключаться только при прохождении его тока через нуль, требуется не более 20 мс, что в 15 раэ меньше, чем реализованное в известном устройстве.

Указанное быстродействие предлагаемог о устройства позволит значительно повысить надежность работы сети, особенно при возникновении однофазного замыкания на землю при перемежающейся дуге. Уменьшается ущерб

370698

6 от аварий, повышается бесперебойность электроснабжения потребителя. формула изобретения

Устройство для автоматической настройки дугогасящих реакторов по авт.св. У 868917, о т л и ч а ю щ е10 е с я тем, что, с целью повышения быстродействия компенсации емкостных токов однофазных замыканий на землю, оно снабжено генератором прямоугольных импульсов и блоком сравнения и

15 формирования команд, а блок управления дугогасящим реактором выполнен с дополнительным третьим входом, к которому подключен блок сравнения и формирования команд, второй выход

20 которого соединен с блоком регулирования и запоминания, а два его входа соединены с выходами блока измерения и генератора прямоугольных импульсов.