Устройство автоматической настройки дугогасящего реактора
Изобретение относится к области электротехники и предназначено для регулирования компенсации емкостного тока ч замыкания на землю в сетях с компенсированной нейтралью, оснащенных регулируемыми дугогасящими реакторами. Цель изобретения - повышение надежности путем улучшения качественных характеристик в результате отстройки от паразитных параметров объекта регулирования, при обеспечении правильного функционирования не только в кабельных, но и в воздушных сетях, имеющих значительную емкостную несимметрию . Сущность изобретения заключается в создании в параллельном контуре, состоящем из дугогасящего реактора и суммарной емкости сети, модулируемого опорного сигнала с последующим выделением модулированных приращений реактивной составляющей опорного тока контура и формированием по полученным измерениям регулирующего воздействия, обеспечивающего резонансную настройку сети. 2 ил. СО С
СО(03 СОВЕТСКi:) .
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК (l9) (ll) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ
ПРИ. ГКНТ СССР
/ „
Я g
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (Л
С: (21) 4841569/07 (22) 25.06.90 (46) 30.10.92. Бюл. № 40 (71) Всесоюзный государственный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт энергетических систем ï электрических сетей "Энергосетьпроект" (72) M.È.Ãóìèí и В.А.Кокорев (56) Трухан А.П., Михайлов АИ. Автоматический регулятор ОАНК-2 для настройки дугогасящих реакторов, Киев, 1974.
Авторское свидетельство СССР № 1030913, кл, Н 02 J 3/18, 1981, Авторское свидетельство СССР
¹ 416673, кл, Н 02 Н 9/08, 1972. (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ НАСТРОЙКИ ДУГОГАСЯЩЕГО РЕАКТОРА (57) Изобретение относится к области электротехники и предназначено для регулирования, (омпенсации емкостного тока 1
Устройство относится к области электротехники и предназначено для регулирования компенсации емкостного тока замыкания на землю в сетях с компенсированной нейтралью, оснащенных регулируемыми дугогасящими реакторами (ДГР).
Устройство обеспечивает настройку ДГР в резонанс с сетью (резонансную настройку) по условию равенства индуктивного сопротивления ДГР X и емкостного сопротивления сети Хс.
° Настройка производится воздействием на механизм изменения индуктивности ДГР— привод или ток подмагнлчивания в зависимости от конструкции дугогасящего реактора.
Известно устройство и ряд его модификаций, осуществляющие регулирование (я)5 Н 02 J 3/18, Н 02 Н 9/08 замыкания на землю в сетях с компенсированной нейтралью, оснащенных регулируемыми дугогасящими реакторами. Цель изобретения — повышение надежности путем улучшения качественных характеристик в результате отстройки от паразитных параметров объекта регулирования, при обеспечении правильного функционирования не только в кабельных, но и в воздушных сетях, имеющих значительную емкостную несимметрию.. Сущность изобретения заключается в создании в параллельном контуре, состоящем из дугогасящего реактора и суммарной емкости сети, модулируемого опорного сигнала с последующим выделением модулированных приращений реактивной составляющей опорного така контура и формированием по полученным измерениям регулирующего воздействия, обеспечивающего резонансную настройку сети. 2 ил.
° В компенсации по фазному способу — путем с измерения фазового угла в последовательном резонансном контуре ДГР-сеть с введением искусственной емкостной несимметрии с помощью раэбалансирующей емкости. Указанные устройства приме- 0 нимы только в кабельных сетях, обычно О имеющих незначительную емкостную несимметрию. В воздушных и смешанных сетях, где емкостная несимметрия велика и д нестабильна, эти устройства неприменимы вследствие некомпенсируемой погрешности измерения, приводящей к ложному действию. Кроме того, установка асимметрирующей емкости для создания опорного сигнала требует дополнительного высоковольтного оборудования, что при or1772869 настройку ДГР без асимметрирующей емкости — по величине модулированного прира- 5 щения опорного тока, создаваемого путем
20
40 реактора. 45
Фазочувствительный измеритель выделяет угловой параметр опорного тока, про50.раниченных площадях подстанций может затруднять реализацию способа, Известно устройство, определяющее периодического включения опорной ЭДС промышленной частоты непосредственно в нейтраль, последовательно с ДГР. Устройство отстроено от несимметрии и других паразитных параметров контура "ДГРсеть" и с этой точки зрения универсально, Недостатком его является применение дополнительной аппаратуры для создания опорного тока и необходимость ее высоковольтной защиты от возможного пробоя изоляции в режимах замыкания на землю, что усложняет схему и делает систему по современным требованиям, недостаточно технологичной.
Наиболее близким к предлагаемому устройству по существу и получаемому эффекту является устройства, создающее опорный ток путем. подачи ЭДС промышленной частоты в контур через вторичную. обмотку ДГР и осуществляющее настройку компенсации в резонансном контуре ДГР— сеть по величине фазового угла контура, Это устройство обеспечивает создание опорного сигнала в контуре наиболее проста и с минимальным количеством аппаратуры, однако она, как и первое устройство, не отстраено ат ем костной несимметрии и может применяться только в кабельных сетях.
Устройство содержит источник опорного напря>кения промышленной частоты, подключенный через балластный дроссель ко вторичной обмотке дугогасящего реактора, и фазочувствительный измеритель с трехпазиционным релеиным выходом, входы которога соединены с дополнительной обмоткой дросселя и вторичной обмоткой дугогасящего реактора, а выход со схемой управления индуктивнастыо дугагасящего текающего в контуре нулевой последовательности, по заданному значению которого исполнительный орган устройства осуществляет настройку ДГР в резонанс с сетью.
Целью изобретения. является повышение надежности. . Указанная цель достигается тем, что в устройство автоматической настройки дугогасящего реактора. содержащее источник опорного напряжения, балластное сопротивление, например, дроссель и фазочувствительный измеритель, один из входов
30 которого соединен с отпайкой балластного сопротивления, введены модулятор, коммутатор, опорный трансформатор, формирователь приращения и трехпозиционный нуль-орган, выход которого соединен со схемой управления индуктивностью дугогасящего реактора, а вход через формирователь приращения — с выходам фазочувствительного измерителя, второй вход которого соединен с потенциальным выводом источника опорного напряжения и входом модулятора и через замыкающий рабочий контакт коммутатора — со входом балластного сопротивления, выход которого соединен со вводом низковольтной обмотки опорного трансформатора, второй ввод которой соединен с заземленным выводом источника опорного напряжения, высоковольтная обмотка опорного трансформатора подключена параллельно силовой обмотке ДГР, а выход модулятора соединен с управляющим входом коммутатора.
На фиг. 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства.
Схема содержит источник опорного напряжения (Еол) 1 коммутатор (К) 2, модулятор (М) 3, опорный трансформатор (0Т) 4, балластное сопротивление (БС) 5, дугогасящий реактор (ЦГР) 6, фазочувствительный измеритель (ОЧИ) 7. формирователь приращения (ФП) 8, нуль-орган (НО) 9. Потенциальный выход источника опорного напряжения 1 соединен с опорным входом фазачувствительного измерителя 7 и входом модулятора 3 и через замыкающий контакт коммутатора 2 с входом балластного сопротивления 5, выход которого соединен с выводом низковольтной обмотки опорного трансформатора 4, второй вывод которой соединен с заземленным выводом источника опорного напряжения 1, высоковольтная обмотка опорного трансформатора 4 подключена параллельно силовой обмотке дуго-. гасящего реактора 6, отпайка балластногосопротивления соединена с измерительным входом фазочувствительного измерителя 7, выход которого через формирователь приращения 8 соединен с входом нуль-органа
9, выход последнего соединен со схемой управления индуктивностью дугогасящего реактора 6, а выход модулятора 3 с управляющим входом коммутатора 2, В режиме нормальной работы модулятор 3 формирует и подает на управляющий вход коммутатора 2 управляющие импульсы заданной частоты, что обеспечивает периодическую коммутацию опорной ЭДС Ео в пита ащей цепи и соответственно модуляцию опорного тока, 1772869
В процессе модуляции фаэочувствительный измеритель постоянно измеряет падение напряжения на балластном сопротивлении и выделяет составляющую, совпадающую с опорной ЭДС при индуктивном и 5 отстающую на 90 при активном балластном сопротивлении. Тактовые значения выходных сигналов фазочувствительного
ИЗМЕрИтЕЛя 7 Url, Огв, ПрОПОрцИОНаЛЬНЫЕ упомянутой составляющей и иэмеренныв:в 10 ходе модуляции в и !! тактах, поступают в формирователь приращения 8, где вычисляется их тактовая разность — модулированное приращение:
ЬОгм - Url - О и. 15
При принятом способе ввода опорного питания в контур нулевой последовательности опорный ток контура, протекающий через балластное сопротивление 5, изменяется по закону резонанса токов и 20 носит U-образный характер, а выделяемый формирователем приращения 8 сигнал
AUrM ПРОПОРЦИОНаЛЕН РЕаКтИВНОй СОСтааляющей опорного тока в рассматриваемом параллельном резонансном контуре и явля- 25 ется показателем его настройки. Он поступает в нуль-орган 9, где в зависимости от его величины и знака формируется соответствующий регулирующий сигнал, выдаваемый в схему управления индуктивностью ДГР 6 и 30 направленный на сведение Л Огм к нулю, что соответствует режиму резонанса.
Снятие измерительного сигнала с балластного сопротивления позволяет обойтись беэ трансформатора тока, 35 измеряющего тот же векторный сигнал, и при этом получить достаточно высокий уровень сигнала на входе фазочувствительного измерителя 7, необходимый по условиям измерения. 40
В соответствии с изложенным измеряе-. мые тактовые значения определяются следующими выражениями: для первого такта Он = ion Zr, sin p + I c Zs<
«sin (р+а) (1) 45 для второго такт а Огп = !ис sin (ф + a ) (2) где p — фазовый угол рассматриваемого . параллельного RLC-контура: а — угол между Е и и Е«, 2ь — величина балластного сопротивле- 50 ния.
Тактовая разность получается равной;
ЬО =О -Urll=ionZ
Изложенное иллюстрируется векторными диаграммами, представленными на фиг.
2, Иэ диаграмм фиг. 2 видно, что в режиме резонанса, когда в питающей цепи протекает чисто активный ток (p = О); его составляющие по оси J Е0п в обоих тактах
ОДИНаКОВЫ Irl = Ir! I,ОтКУДа ВЫДЕЛЯЕМОЕ МОДУлированное приращение Л UrM = К(!н - Irll) будет равно нулю.
При расстройке контура суммарная реактивность в зависимости от соотношения
Х! и Хс контура будет иметь индуктивный либо емкостный характер, что определяет как характер тока — отстающий либо опережающий, так соответственно и знак — отклонения положительный или отрицательный.
На диаграмме рассмотрен режим перекомпенсаЦии (Х! < Xo), обУсловливаюЩий отставание полного тока контура от вызвавшего его напряжения и соответственно положительный знак sin p и сигнала Ь Огм.
При замыкании на землю устройство выводится из работы специальным блокирующим органом. Обратный ввод в работу производится автоматически с выдержкой времени после восстановления нормально-0 режима (на схеме не показано). Подача
1772869 опорного питания в контур через низковольтную обмотку ТО и соответственно работа устройства с параллельным резонансным контуром позволяет упростить питающую и измерительную схемы, испольэовать про- 5 стейшую фазочувствительную схему выделения составляющей напряжения на заданную ось и получить при этом хорошие характеристики регулирования. Одновре-. менное применение модуляции позволяет 10 при этом выделить измерительный сигнал, не зависящий от. паразитных параметров контура, что исключает ложную работу устройства, чем и достигается поставленная цель — повышение надежности. 15
Формула изобретения
Устройство автоматической настройки дугогасящего реактора, содержащее источник опорного напряжения, балластное сопротивление, например дроссель, и 20 фазочувствительный измеритель; один из входов которого соединен с отпайкой балластного сопротивления, о т л и ч à ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности. в него введены опорный трансформатор, модулятор, коммутатор, формирователь приращения и трехпозиционный нуль-орган, выход которого соединен со схемой управ- ления индуктивностью дугогасящего реактора, а вход через формирователь приращения соединен с выходом фаэочувствительного измерителя, второй вход которого соединен с потенциальным выводом источника рпорного напряжения и входом модулятора и через замыкающий рабочий контакт коммутатора — с входом балластного сопротивления, выход которого соединен с вводом низковольтной обмотки опорного трансформатора, второй ввод которой соединен с заземленным выводом источника опорного напряжения, высоковольтная обмотка опорного трансформатора подключена параллельно силовой обмотке дугогасящего реактора, а выход модулятора соединен с управляющим входом коммутатора.
1772869 фиг. 2
Составитель M.Гумин
Техред M,Ìoðãåíòàë Корректор Л.Филь
Редактор
Заказ 3850 Тираж Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
;. резснанс У=0
1„,= о
Izy — Д = 0 дерекомпеюсацьФУ 0, Угу - Уру =I„sie9 =3ìïфб
