Способ коррекции настройки компенсации в режиме замыкания на землю

 

Область использования: в электрических сетях 6 - 35 кВ, работающих в режиме с компенсированной нейтралью. Сущность изобретения: в режиме замыкания без насыщения реактора действует обычная система регулирования настройки. При насыщении реактора его ток превышает уставку и в зависимости от значения сигнала, пропорционального разности токов в насыщенном и ненасыщенном состояниях, внутри полупериода изменения мгновенного значения тока реактора начинают последовательно срабатывать пороговые элементы, подключая или отключая в зависимости от значения сигнала соответствующие конденсаторы, что обеспечивает острую настройку при насыщении реактора. 1 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электрических сетях 6-35 кВ, работающих в режиме компенсированной нейтрали.

Известны способы настройки дугогасящих реакторов, основанные на измерении частоты свободных колебаний напряжения нейтрали, возникающих после погасания дуги в режиме перемежающегося ее горения, или измерения фазы напряжения нейтрали относительно напряжения поврежденной фазы при устойчивом замыкании.

Известно также устройство для автоматической настройки дугогасящего реактора, где одним из контролируемых параметров, по результатам измерения которого производится регулирование индуктивности реактора, является его ток.

Однако указанный принцип регулирования неприменим при перемежающейся дуге, когда канал измерения параметров реактора блокируется и происходит период на регулирование с помощью блока настройки реактора при перемежающейся дуге с использованием параметров от измерительного трансформатора напряжения.

Недостатком этого устройства является также необходимость выбора логики управления в режиме замыкания на землю и связанное с этим недостаточное быстродействие, например, при кратковременных насыщениях дугогасящих реакторов, когда из-за наличия свободной составляющей магнитного потока в момент очередного зажигания дуги происходит смещение настройки в область перекомпенсации. Насыщение реакторов может происходить также в результате появления на нейтрали напряжения, повышенного относительно номинальных величин (Лихачев Ф.А. Замыкания на землю в сетях с изолированной нейтралью и компенсацией емкостных токов.- М.: Энергия, 1971, с. 107-108). Расстройки, связанные с насыщением, могут привести к значительному увеличению тока в месте повреждения при устойчивом горении дуги и к значительному увеличению перенапряжений при перемежающемся характере горения дуги. Причем требуемое время настройки в этих случаях желательно иметь как можно меньше. Так, опасные перенапряжения могут возникнуть уже спустя 0,02 с после очередного погасания дуги, т.е. за время, необходимое для известных устройств только для выявления характера горения дуги и перехода с одной логики управления на другую.

Целью изобретения является повышение быстродействия устранения расстройки компенсации, связанной с насыщением дугогасящего реактора.

Цель достигается тем, что в режиме замыкания на землю измеряют токовый параметр дугогасящего реактора и изменяют ток компенсации в зависимости от этого параметра. В качестве токового параметра используют мгновенное значение тока реактора, которое сравнивают с уставкой, пропорциональной амплитудному значению тока реактора в ненасыщенном состоянии, и в случае превышения тока над уставкой изменяют ток компенсации пропорционально результату сравнения.

Предлагаемый способ отличается от известных введением в известный регулятор дополнительного канала управления по току дугогасящего реактора, который обеспечивает быстродействующее управление настройкой компенсации как в режиме перемежающегося, так и в режиме установившегося горения дуги.

Повышение быстродействия объясняется тем, что в качестве параметра управления используется величина, непосредственно определяющая расстройку,- ток компенсации, а не инерционно измеряемая степень расстройки компенсации.

На чертеже изображена схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Дугогасящий реактор 1 со штатной системой регулирования настройки дополнительно снабжен конденсаторной приставкой 2, полупроводниковые коммутаторы которой управляются блоком 6 индивидуальных пороговых элементов 6.1-6.3. Сигнал, пропорциональный току реактора, поступает на двухполупериодный выпрямитель 3, с выхода которого подается на измерительное устройство 4. На второй вход измерительного устройства в ненасыщенном состоянии через диод 5 сигнал подается на блок 6 пороговых элементов. Измерительное устройство представляет собой сумматор, на выходе которого образуется разность мгновенных значений текущего тока реактора и амплитуды ненасыщенного тока реактора, заданного в виде уставки. Сигнал на входе блока 6 равен превышению мгновенного значения тока реактора над уставкой. Конденсаторы приставки выбираются равными по мощности, их количество определяется требуемой дискретностью, а мощность - глубиной коррекции тока компенсации. Коммутаторы конденсаторов управляются индивидуальными пороговыми блоками. Уровень срабатывания пороговых блоков повышается с той же дискретностью, что и мощность конденсаторов.

В нормальном режиме и в режиме замыкания без насыщения реактора действует обычная система регулирования настройки, так как сигнал пропорциональной степени насыщения реактора с выхода устройства 4 меньше либо равен нулю. При насыщении реактора его ток превышает уставку устройства 4 и сигнал, пропорциональный разности токов в насыщенном и ненасыщенном состояниях, попадает через диод 5 на вход пороговых элементов. По мере нарастания мгновенного значения тока реактора внутри полупериода начинают последовательно срабатывать пороговые элементы 6.1, 6.2, 6.3, ..., подключая соответственно конденсаторы С1, С2, С3... По мере уменьшения мгновенного значения насыщенного тока внутри полупериода формируются команды на отключение конденсаторов в обратном порядке ... С3, С2, С1. При этом необходимо отметить, что несмотря на формирование команды на отключение конденсаторов, коммутатор остается в проводящем состоянии до момента перехода тока в нем через нуль. Таким образом, на каждом полупериоде в контур нулевой последовательности подключается добавочная емкость, обеспечивающая острую настройку при насыщении реакторов.

Если насыщения нет, разность токов ненасыщенного и насыщенного реактора на выходе устройства 4 меньше либо равна нулю и устройство компенсации 1 работает по сигналу от штатной системы регулирования. При насыщении сигнал с выхода устройства 4, пропорциональный превышению тока реактора над ненасыщенным его значением, подается в канал регулирования настройки компенсации. Влияние предлагаемой коррекции на процесс подстройки компенсации прекращается как только ток реактора становится меньше уставки, пропорциональной току ненасыщенного реактора.

Такое сравнивающее устройство может быть выполнено на базе стандартных элементов автоматики.

Предлагаемый способ отличается простотой реализации и высоким быстродействием устранения расстройки компенсации, вызванной насыщением дугогасящего реактора. Это позволяет предотвратить опасные перенапряжения и ограничить разрушающее действие электрической дуги при насыщении дугогасящего реактора, что повышает надежность электроснабжения.

Формула изобретения

СПОСОБ КОРРЕКЦИИ НАСТРОЙКИ КОМПЕНСАЦИИ В РЕЖИМЕ ЗАМЫКАНИЯ НА ЗЕМЛЮ, заключающийся в том, что измеряют токовый параметр дугогасящего реактора и изменяют ток компенсации в зависимости от этого параметра, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия устранения расстройки компенсации, связанной с насыщением дугогасящего реактора, в качестве токового параметра используют мгновенное значение тока реактора, которое сравнивают с уставкой, пропорциональной амплитудному значению тока реактора в ненасыщенном состоянии, и в случае превышения тока над уставкой изменяют ток компенсации пропорционально результату сравнения.

РИСУНКИ

Рисунок 1