Устройство для автоматической настройки дугогасящего реактора в режиме однофазного замыкания на землю в сети

 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в электрических сетях для автоматической компенсации емкостного тока замыкания на землю. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышения надежности работы сети. Это достигается за счет уменьшения времени регулирования дугогасящего реактора 2 при замыканиях на землю путем предварительной резонансной настройки его в нормальном режиме. Работа устройства в этом режиме обеспечивается созданием искусственного смещения нейтрали. Источником смещения служит вторичная обмотка присоединительного трансформатора 1, которая подключается к дополнительной обмотке дугогасящего реактора 2 при помощи тиристорного ключа 24, управляемого блокирующим элементом 25. Фазоизмерительная схема устройства во всех режимах определяет угол между напряжениями нейтрали и выбранной фазы относительно земли. В нормальном режиме напряжение фазы относительно земли имеет обозначение, аналогичное обозначению фазы напряжения источника питания сети, совпадающей по направлению с напряжением источника смещения нейтрали. Для выделения требуемого напряжения в блок выбора поврежденной фазы 5 дополнительно введены резистор, шунтирующий размыкающий контакт реле, и замыкающие контакты реле минимального напряжения, подключенные к фазам сети, неиспользуемым для определения расстройки дугогасящего реактора. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (!9) (!1! (ц) g Н 02 Н 9/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1367096 (2 1) 44472 10/24-07 (22) 2/.06,88 (46) 30.12.90. Вюл . !! 48 (71) Донецкий политехнический институт (72) В.Ф.Солдатов, В.И.Костенко, В.П,Кобазев, Г.И.Никольский и Н.С.Павленко (53) 621 ° 314.43.072.31 (088.8) (56) Лвторское свидетельство СССР

У 1367096, кл. Н 02 Н 9/08, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ

НАСТРОЙКИ ДУГОГАСЯЩЕГО PEAKTOPA В РЕЖИМЕ ОДНОФАЗ НОГО ЗАМЫКАНИЯ НА 3 ЕИ1Ю

В СЕТИ

2 (57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в электрических сетях для автомат ичес кой компенсации емкост ногo тока замыкания на землю. Цель изобретения — расширение функциональных в эзможностей и повышения надежности работы сети . Это достигается за счет уменьшения времени регулирования дугогасящего реактора 2 при замыканиях на землю путем предварительной резонансной настройки его в нормальном режиме. Работа устройства в этом режиме обеспечивается созданием искусственного смещения нейтрали. Источником смещения служит вторичная обмотка присоединительного трансформатора 1, 1617527 которая подключается к дополнительной обмотке дугогасящего реактора 2 при помощи тиристорного ключа 24, управляемого блокирующим элементом 25.

Фаэоизмерительная схема устройства во всех режимах определяет угол между напряжениями нейтрали и выбранной фазы оТносительно земли. В нормальном режиме напряжение фазы относительно 10 земли имеет обозначение, аналогичное обозначению фазы напряжения источника

Изобретение относится к электрот технике и предназначено для использования в электрических сетях для авто- щ матической компенсации емкостного тока замыкания на землю.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и повышение надежности устройства, 25

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства; на фиг.2 — принципиальная электрическая схема блока выбора поврежденной фазы;на фиг,З и 4 — векторные диаграммы напряжении, соответствующие различным режимам сети.

Устройство содержит присоединительный трансформатор 1, дугогасящий реактор 2, емкости фаз сети относительно земли 3, трансформатор 4 напряжения, блок 5 выбора поврежденной фазы, фильтр 6 низкой частоты, фазовый,корректор 7, двуполупериодный выпрямитель 8 пороговые элементы 9-11 асин.

У э

40 хронный RS-триггер 12, логический элемент НЕ 13, усилитель-ограничитель

14, преобразователь 15 импульсов, блок 16 формирования коротких импульсов по переднему фронту входного сигнала, логический элемент ЗИ 17, логические элементы 2И 18 и 19, асинхронные RS-триггеры 20 и 21 с разрешающим

Ч-входом, блок 22 управления дугогасящим реактором, резистор 23, тиристорный ключ 24 и блокирующий эле50 мент 25.

Блок 5 выбора поврежденной фазы содержит три реле 26-28 минимального напряжения, три ограничительных резистора 29-31, три размыкающих контакта 55

32-34 указанных реле, два замыкающих контакта 35 и 36 реле 26 и 28 соответстненно и резистор 37. питания сети, совпадающей по,направлению с напряжением источника смещвния нейтралы. Для выделения требуемоvo напряжения в блок выбора поврежденной фазы 5 дополнительно введены резистор, шунтирующий размыкающий контакт реле, и замыкающие контакты реле минимального напряжения, подключенные к фазам сети, неиспользуемым

° для определения расстройки дугогасящего реактора. 4 ил.

Вторичная обмотка трансформатора

4 напряжения, соединенная в звезду, подключена к входу блока 5 выбора поврежденной фазы, который предназначен для выделения требуемого фазного напряжения относительно земли в нормальном режиме сети и напряжения поврежденной фазы при возникновении однофазного замыкания на землю. Выход блока 5 подключен к входу фильтра 6 низкой частоты, который предназначен для выделения основной гармоники сети из напряжения поврежденной фазы.

Вторичная обмотка трансформатора

4 напряжения, соединенная в разомкнутый треугольник, включена на вход фазового корректора /, при помощи которого устраняется погрешность настройки реактора от фазоных погрешностей в трансформаторе 4 и фильтре 6 низкой частоты, Выход фазового корректора 7 через двухполупериодный выпрямитель 8 подключен к входу первого порогового элемента 9. Входы второго н третьего пороговых элементов 10 и 11 соединены с выходом фазового корректора 7, а их выходы подключены соответственно к динамическим К-входу и S-входу триггера 12.

Выход фильтра 6 низкой частоты через усилитель-органичитель 14 и преобразователь 15 импульсов соединен с входом блока 16 формирования коротких прямоугольных импульсов ° Сигнал с выхода порогового элемента 9 поступает на первый вход логического элемента ЗИ 17. Второй вход этого элемента соединен с выходом RS-триггера

12, а третий вход — с выходом блока

16. Первые входы логических элементон 2И 18 и 19 подключены соответственно к выходу второго порогового

1617527 состоянии и фильтр 6 поступает на вход усилителя-ограничителя 14, а напряжение Uy> — через фазовый корректор 7 на входе пороговых элементов 9-11, При недокомпенсации напряжение

Ugy опережает по фазе напряжение О что приводит к совпадению во времени единичных импульсов на входах элемен- 10 та 2И 19. В результате на динамическом S-входе RS-триггера 2 1 появится единичный импульс, переключающий его в состояние " 1". Этот RS-триггер включает блок 22 управления, который будет .увеличивать ток реактора до тем пор, пока напряжение UII не совпадет по фазе с напряжением нейтрали Пало.

В момент времени, когда фазовый сдвиг между напряжениями U В > и U yo 2p станет равным нулю, что соответствует резонансной настройке реактора, единичные импульсы с выхода блока 16 совпадают во времени с импульсами на выходе блоков 9 и 12. В результате 25 на выходе элемента ЗИ 17 появится единичный импульс, который переключит

RS-триггер 21 в состояние "0", Логический сигнал на входе блока 22 управления исчезает. Однако вследствие 3р инерционности фиксация положения дугогасящего реактора произойдет с запаздыванием и система регулирования возвратится в устойчивое состояние

c HBKoTQpoH IIoI pp1UHocTblo относительно резонансной настройки. При этом импульс на выходе блока 16 не выходит из зоны импульса на выходе триггера 12. Длительность последнего определяется уставкой пороговых элементов 10 40 и 11. Регулируя напряжения VII< и можно установить такие зоны неh3 докомпенсации и перекомпенсации, при которых обеспечивается устойчивая работа системы автоматической компен- 45 сации при минимальной погрешности настройки.

В случае перекомпенсации напряжение U > будет отставать по фазе от напряжения U . Иа входах логического элемента 2И 18 произойдет совпадение во времени единичных импульсов, что приведет к появлению такого же сигна.ла на динамическом S-входе RS-тригге55 ра 20. Последний переключится в состояние " 1". При этом включается блок

22 управления и уменьшает ток реактора до наступления резонанса.

При металлическом или устойчивом дуговом замыкании фазы на .землю напряжение этой фазы относительно земли снижается и одно иэ реле блока 5 переключает свои контакты, Одновременно иэ-за увеличения напряжения нейтрали

U срабатывает блокирукщий элемент

25, снимающий управляющий сигнал с тиристорнаго ключа 24. В результате источник смещения напряжения нейтрали отключается.

В режиме замыкания на землю фазы

В срабатывает реле 27 блока 5 выбора поврежденной фазы. Контакт 33 этого реле замыкается и шунтирует резистор .

37. На выходе блока 5 появляется напряжение повражденной фазы UII из которого фильтр 6 выделяет основную гармонику . Для обеспечения требуемой чувствительности устройства в окрестности резонансной настройки реактора при малых значениях переходного сопротивления в месте повреждения фильтр 6 выполняется активным, а усилительограничитель 14 с большим коэффициентом усиления.

На фиг.4 приведена векторная диаграмма напряжений при замыкании на землю фазы В. Информационным параметром в этом режиме служит угол Р между векторами напряжений поврещ;енной фазы 0 и нейтрали U > Этот угол в зависимости от расстройки компенсации

I изменяется по тому же закону, что и угол Ц в нормальном режиме сети, Сле1И довательно, сигналы управления на вымодах RS-триггеров 20 и 21 будут формироваться, как указано выше.

В режиме перемежающегося дугового замыкания фазы на землю при первоначальном зажигании дуги угол (между напряжениями U > и С, такой же, как и и в нормальном режиме. В этот промежуток времени формирование сигналов управления будет происходить аналогичным образом. После погасания дуги угол 1Р в переходный период начинает увеличиваться, Поскольку этот Угол не е может измениться более чем на 360 то совпадение идентичных импульсов во времени на выходе элементов 9, 12 и 16, необходимое для изменения состояния RS-триггеров 20 и 21 с разрешающим V-входом не произойдет. При повторном зажигании дуги и расстройке компенсации емкостного тока состояние элементов схемы останется прежним.

В случае резонансной настройки дуго1617527 гасящего реактора RS-триггер 20 или

21 возвращается в исходное состояние, t

Предлагаемое устройство обеспечивает резонансную настройку дугогасящего 5 реактора не только при замыканиях фазы на землю, но и в нормальном режиме работы сети. Применение автоматической настройки в нормальном режи-! 10 ме значительно уменьшает длительность настройки реактора в резонансное положение в анормальных режимах. формула и э о б р е т е н и я !

Устройство для ав томат ич е с кой настройки дугогасящего реактора в режиме однофаэного замыкания на землю в сети по авт.св. !г 1367096, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, 20 с целью расширения функциональных возможностей устройства и повышения надежности работы сети, в него дополнительно введены последовательно соединенные резистор и тиристорный ключ, включенные между вторичной ОГ>моткой присоединительного трансформатора и дополнительной низковольтной Обмоткой дугогасящего реактора, бгглкггрую30 щий элемент, вход которого соедпнеп с вторичной оГ>моткой трансформатора напряжения, соединенной в разомкнутый треугольник, а выход подключен к управляющии электродам тиристооного ключа, кроме того, блок выбора поврежденной фазы выполнен в виде трех реле минимального напряжения, каждое из которых подключено к фазам вторичной обмотки трансформатора напряжения, соединенной в звезду, трех резисторов, каждый из которых соединен последовательно с разиыкающими контактами соответствующих реле минимального напряжения и подключен к фазам вторичной обмотки трансформатора напряжения, соединенной в звезду, двух последовательно соединенных замыкающих контактов первого и второго реле минимального напряжения, включенных последовательно с размыкающим контактом, включенным в цепи третьего реле минимального напряжения и до голнительного резистора, подключенногп napaллельно размыкающему контакту третье го реле минимального напряжения, причем фа эа включения двух последовательно соединенных замыкакгщих контактов и дополнительного резистора ньгбра на из условия совпадения:)ToÉ фазы с напрлжсnnpM к кото рому подключена дополнительная обмотка дугог асящег О реактора.

1617527

Уа Ь

Составитель В. Клещенко

Редактор О,Спесивых Техред g.,Пидык Корре ктор Э.Лончакова

Заказ 4123 Тираж 476 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул. Гагарина, 101