Компенсационно-симметрирующее устройство

Авторы патента:

H02J3/18 - устройства для регулирования, устранения или компенсации реактивной мощности в сетях (для регулирования напряжения H02J 3/12; использование катушек Петерсена H02H 9/08)

Владельцы патента RU 2613656:

Ефимов Юрий Константинович (RU)
Общество с ограниченной ответственностью Внедренческое предприятие "Наука, техника, бизнес в энергетике" (RU)

Область использования: изобретение относится к защите электрических линий от аварий, а именно к автоматической компенсации емкостных токов замыкания на землю в сетях 6-10 кВ с нейтралью, заземленной через регулируемый дугогасящий реактор, а также в сетях с комбинированным заземлением нейтрали с аналогичным дугогасящим реактором, при этом изобретение может быть использовано для автоматической настройки индуктивности дугогасящего реактора фазовым методом в резонанс с емкостью распределительной сети и для компенсации естественной несимметрии сети в штатном режиме работы сети. Сущность изобретения: компенсационно-симметрирующее устройство содержит регулируемый дугогасящий реактор 1, подключенный к нейтрали трехфазной сети и устройство 2 компенсации естественной несимметрии сети. Дугогасящий реактор 1 выполнен с управляющей 3 и сигнальной 4 обмотками. Выход устройства 2 подключен к управляющей обмотке 3 дугогасящего реактора 1, а вход - к нулевому проводу и к фазам «А», «В», «С» сети 5 380 В 50 Гц, используемой для собственных нужд. При отключенном источнике искусственного смещения нейтрали через регулятор тока в устройстве 2 в контур нулевой последовательности через управляющую обмотку реактора вводят ток фазы или суммарный ток двух фаз. Регуляторы тока в устройстве 2 выполнены идентичными. Достигаемый технический результат: создание универсального устройства, позволяющего выполнять без доработки устройства компенсацию токов естественной несимметрии сети в широком диапазоне их изменения; возможность текущего регулирования токов естественной несимметрии сети без отключения от сети дугогасящего реактора; повышение точности и достоверности результатов компенсации; повышение стабильности напряжения смещения нейтрали и обеспечение устойчивого характера работы автоматики в устройствах для автоматической компенсации емкостного тока замыкания на землю, использующих фазовый или амплитудный принцип настройки дугогасящего реактора. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к защите электрических линий от аварий, а именно к автоматической компенсации емкостных токов замыкания на землю в сетях 6-10 кВ с нейтралью, заземленной через регулируемый дугогасящий реактор, а также в сетях с комбинированным заземлением нейтрали с аналогичным дугогасящим реактором, при этом изобретение может быть использовано для автоматической настройки индуктивности дугогасящего реактора фазовым методом в резонанс с емкостью распределительной сети и для компенсации естественной несимметрии сети в штатном режиме работы сети.

В устройствах защиты высоковольтных линий электропередач от однофазных замыканий на землю для компенсации емкостных токов замыкания на землю используют подключенный последовательно к нейтрали сети дугогасящий реактор, который настраивают в резонанс с контуром нулевой последовательности сети в отсутствии однофазного замыкания на землю. Наиболее точным и универсальным является фазовый метод настройки, который требует создания искусственного смещения нейтрали. Однако в штатном режиме работы сети всегда присутствует смещение нейтрали, обусловленное естественной несимметрией сети из-за различного расположения проводов на опорах, неравномерного распределения по фазам конденсаторов для защиты вращающихся машин, конденсаторов связи и прочей работы технологического оборудования. В результате, при резонансной настройке реактора может возникнуть ситуация, когда суммарное напряжение смещения нейтрали превышает допустимые значения, что неблагоприятно сказывается на изоляции сети, а также приводит к сбою работы автоматики устройства компенсации емкостных токов замыкания на землю.

Кроме того, в соответствии с «Правилами технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации...», распределительные электрические сети имеют такие параметры, как

допустимый для данной сети максимальный кратковременный уровень смещения нейтрали (до двух часов)

и допустимый длительный максимальный уровень смещения нейтрали, который меньше в два раза допустимого кратковременного максимального уровня (Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации / Министерство топлива и энергетики РФ, РАО «ЕЭС России», М.: СПО ОГРЭС, 1996, с. с. 280-287, далее ПТЭ).

Превышение напряжения смещения нейтрали допустимого значения и смещение нейтрали сверх допустимого времени приводит к повышению напряжения на отдельных фазах, что неблагоприятно сказывается на изоляции и кроме того создает большие помехи в работе линий связи, расположенных вблизи линий электропередачи (Ф.Л. Коган «Пособие для изучения правил эксплуатации электрических станций и сетей», с. 282).

Возникает задача снижения напряжения естественной несимметрии сети 3U₀ecт для обеспечения штатного режима работы дугогасящего реактора.

Наиболее близким к предлагаемому является компенсационно-симметрирующее устройство (СССР, авторское свидетельство №905939, H02J 3/18, 15.02.82). Устройство содержит регулируемый дугогасящий реактор, обеспечивающий компенсацию емкостных токов замыкания на землю, и устройство компенсации естественной несимметрии сети, представляющее собой трехфазный трансформатор с несимметричным числом витков вторичных фазных обмоток, подключенных к фазам сети. Дугогасящий реактор подключен к нейтрали сети через нейтраль первичных обмоток трехфазного трансформатора с несимметричным числом витков вторичных фазных обмоток. Известное компенсационно-симметрирующее устройство реализует фазовый способ симметрирования сети, в соответствии с которым снижают фазное напряжение на величину естественной несимметрии сети. Несимметрию фаз трансформатора выбирают в соответствии со средним вектором напряжения естественной несимметрии данной сети, который предварительно определяют исходя из величин и углов сдвига векторов естественной несимметрии данной электрической сети при различных практических режимах.

Прежде всего, недостатком известного устройства является неизменность его параметров. Это не позволяет регулировать напряжение смещения нейтрали при вероятностном характере естественной несимметрии токов в электрической сети, что, в свою очередь, снижает надежность работы автоматики компенсирующих устройств, использующих фазовый или амплитудный принцип настройки дугогасящего реактора. Кроме того, в случае необходимости коррекции требуется отключение от сети дугогасящего реактора для замены трансформатора, что усложняет известный способ.

При этом, поскольку несимметрию фаз трансформатора выбирают предварительно в соответствии со средним вектором напряжения несимметрии данной сети, т.е. для каждого конкретного случая, то это требует для каждого конкретного случая изготовления нового оборудования. Кроме того изготовление самого трансформатора представляет собой сложный процесс, так как несимметрию фаз трансформатора выбирают в соответствии со средним вектором напряжения несимметрии сети, который определяют исходя из величин и углов сдвига векторов несимметрии данной электрической сети при различных практических режимах. Все это также усложняет устройство и лишает его универсальности. Кроме того, неизменность параметров симметрирующего трансформатора, использование усредненных параметров различных сетей, отсутствие визуального контроля при выполнении операции компенсации естественной несимметрии сети не позволяют оценить реальную величину компенсации естественной несимметрии сети, что снижает точность и достоверность результатов компенсации.

Кроме того, при фазовом способе симметрирования сети величина смещения нейтрали находится в линейной зависимости от величины изменения фазного напряжения. Поскольку несимметрию фаз трансформатора выбирают в соответствии со средним вектором напряжения естественной несимметрии данной сети, это не исключает возможность увеличения напряжения смещения на нейтрали до недопустимых значений, снижает стабильность напряжения смещения нейтрали, приводит к сбою работу автоматики устройства компенсации емкостных токов замыкания на землю, снижает надежность работы автоматики компенсирующего устройства.

Предлагаемое изобретение решает задачу создания компенсационно-симметрирующего устройства, осуществление которого обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в создании универсального устройства, позволяющего без доработки устройства выполнять компенсацию токов естественной несимметрии сети в широком диапазоне их изменения; в возможности текущего регулирования токов естественной несимметрии сети без отключения от сети дугогасящего реактора; в повышении точности и достоверности результатов компенсации; в повышения стабильности напряжения смещения нейтрали и обеспечения устойчивого характера работы автоматики в устройствах для автоматической компенсации емкостного тока замыкания на землю, использующих фазовый или амплитудный принцип настройки дугогасящего реактора.

Сущность заявленного изобретения состоит в том, что в компенсационно-симметрирующем устройстве, содержащем регулируемый дугогасящий реактор, подключенный к нейтрали трехфазной сети, и устройство компенсации несимметрии сети, новым является то, что дугогасящий реактор выполнен с вторичными обмотками: управляющей и сигнальной, при этом выход устройства компенсации несимметрии сети подключен к управляющей обмотке дугогасящего реактора, а вход подключен к нулевому проводу и к фазам «А», «В», «С» сети собственных нужд 380 В, 50 Гц, кроме того, устройство компенсации несимметрии сети содержит узел выбора фаз, первый и второй трансформаторы гальванической развязки, первый и второй регуляторы тока, выполненные с возможностью фиксации значения тока на выходе, при этом входы фаз «А», «В», «С» узла выбора фаз подключены соответственно к входу устройства, первый и второй выходы узла выбора фаз подключены соответственно к первичным обмоткам первого и второго трансформаторов гальванической развязки, вторичные обмотки которых подключены соответственно к входам первого и второго регуляторов тока, выходы которых соединены и подключены к выходу устройства. Кроме того, первый и второй регуляторы тока выполнены идентичными и содержат n параллельных RC - цепей и тумблеры, по числу RC - цепей, первые выводы которых соединены между собой и подключены к выходу регулятора тока, а вторые выводы подключены к соответствующим тумблерам, которые разомкнутыми контактами соединены между собой и подключены к входу регулятора тока.

Заявленный технический результат достигается следующим образом.

Существенные признаки формулы изобретения: «Компенсационно-симметрирующее устройство, содержащее регулируемый дугогасящий реактор, подключенный к нейтрали трехфазной сети, и устройство компенсации естественной несимметрии сети,…» являются неотъемлемой частью заявленного устройства и обеспечивают возможность его осуществления, а, следовательно, обеспечивают достижение заявленного технического результата.

Выполнение управляемого дугогасящего реактора с управляющей обмоткой обеспечивает возможность воздействия на электрический режим контура нулевой последовательности. Введение в реактор сигнальной обмотки обеспечивает возможность визуального контроля напряжения смещения нейтрали в зависимости от настройки дугогасящего реактора.

Заявленное устройство работает в ручном режиме. Поскольку дугогасящий реактор подключен к нейтрали сети, то в отсутствии однофазного замыкания на землю при отключенном источнике искусственного смещения нейтрали через реактор протекает ток, обусловленный наличием естественной несимметрии сети. В результате обеспечивается возможность настройки реактора вручную в резонанс с контуром нулевой последовательности при отключенном источнике искусственного смещения нейтрали.

Поскольку настройку дугогасящего реактора в резонанс выполняют при отключенном источнике искусственного смещения нейтрали, то полученное максимальное значение напряжения смещения нейтрали 3U₀1 обусловлено наличием естественной несимметрии сети. Из этого следует, что в заявленном компенсационно-симметрирующем устройстве критерием достижения компенсации естественной несимметрии сети является снижение естественной несимметрии сети до величины, при которой напряжение смещения нейтрали находится в пределах значений, допустимых при отключенном источнике искусственного смещения нейтрали.

В заявленном компенсационно-симметрирующем устройстве для формирования тока компенсации естественной несимметрии сети используют трехфазную сеть переменного тока напряжением 380 В 50 Гц, используемую для собственных нужд, что упрощает устройство. При этом, поскольку устройство компенсации естественной несимметрии сети подключено выходом к управляющей обмотке дугогасящего реактора, а входом - к фазам «А», «В», «С» сети собственных нужд 380 В, 50 Гц и к нулевому проводу, то это позволяет при отключенном источнике искусственного смещения нейтрали, используя ток той или иной фазы сети путем введения его через управляющую обмотку дугогасящего реактора в контур нулевой последовательности, снизить напряжение смещения нейтрали обусловленное естественной несимметрией сети, до допустимых значений.

Узел выбора фаз, благодаря заявленным связям между составляющими устройства компенсации естественной несимметрии сети, обеспечивает возможность выбора фазы в сети, используемой для собственных нужд, и подключения выбранной фазы к управляющей обмотке реактора через регулятор тока.

Подключение фазы сети к управляющей обмотке реактора через регулятор тока обеспечивает возможность формирования в управляющей обмотке реактора электрического тока, управляемого по амплитуде. Поскольку при подключении фаза напряжения сети изменяется дискретно (А, В или С), то в совокупности, в управляющей обмотке реактора формируется ток с регулируемыми амплитудой и фазой, что позволяет изменять величину напряжения смещения нейтрали, обусловленную наличием естественной несимметрии сети, до значений, допустимых при отключенном источнике искусственного смещения нейтрали. При этом изменение напряжения смещения нейтрали, обусловленного естественной несимметрией сети, не до нуля, а до значений, допустимых при отключенном источнике искусственного смещения нейтрали, позволяет в устройствах для автоматической компенсации емкостного тока замыкания на землю, использующих фазовый или амплитудный принцип настройки дугогасящего реактора, с предварительно настроенным реактором посредством заявленного устройства, отслеживать количественные изменения естественной несимметрии сети по амплитуде и фазе в реальном масштабе времени, фиксировать ее увеличение по отношению к выбранному допустимому диапазону значений и формировать сигнал для ручной подстройки реактора заявленным компенсационно-симметрирующим устройством. При этом диапазон значений напряжения смещения нейтрали, допустимых при отключенном источнике искусственного смещения нейтрали, определяется чувствительностью устройства автоматики.

Наличие второго регулятора тока, а также благодаря тому, что выходы регуляторов тока соединены, обеспечивают возможность формирования через управляющую обмотку реактора суммарного тока двух фаз сети, используемой для собственных нужд. Это позволяет путем формирования суммарного тока, варьируя посредством соответствующего регулятора тока значениями протекающего тока через каждую фазу, формировать суммарный ток фаз, протекающий через управляющую обмотку реактора, обеспечивающий формирование на сигнальной обмотке реактора значение 3Uo в диапазоне допустимых значений при отключенном источнике искусственного смещения нейтрали.

Возможность использования суммарного тока фаз расширяет диапазон компенсируемых устройством значений смещения нейтрали, обусловленных естественной несимметрией сети, что придает заявленному устройству универсальность, так как позволяет использовать заявленное устройство без дополнительной доработки для компенсации токов естественной несимметрии сети в широком диапазоне.

Подключение фаз используемой сети к регуляторам тока через соответствующие первый и второй трансформаторы гальванической развязки обеспечивает гальваническую развязку между входными и выходными цепями устройства компенсации естественной несимметрии сети.

Выполнение первого и второго регуляторов тока идентичными упрощает устройство. Набор n параллельных RC - цепей и тумблеры, по числу RC - цепей, первые выводы которых соединены между собой и подключены к выходу регулятора тока, а вторые выводы подключены к соответствующим тумблерам, которые разомкнутыми контактами соединены между собой и подключены к входу регулятора тока, позволяет, варьируя подключениями RC - цепей, т.е. варьируя нагрузкой фаз сети при формировании тока через управляющую обмотку дугогасящего реактора, добиться допустимого значения напряжения смещения нейтрали, а, следовательно, добиться снижения естественной несимметрии сети. При этом наличие тумблеров обеспечивает возможность фиксации настройки регулятора тока. В результате управляющая обмотка реактора остается подключенной к выбранной фазе сети, используемой для собственных нужд, ток фазы которой имеет фиксированное значение, что сохраняет достигнутое снижение естественной несимметрии сети до следующей подстройки реактора.

Резистор RC - цепи ограничивает токи заряда и разряда конденсатора.

Из вышеизложенного следует, что заявленное компенсационно-симметрирующее устройство, охарактеризованное заявленной формулой изобретения, обеспечивает возможность компенсации естественной несимметрии сети путем контролируемого снижения ее до величины, при которой напряжение смещения нейтрали, обусловленное естественной несимметрией сети, находится в пределах значений, допустимых при отключенном источнике искусственного смещения нейтрали. Причем для компенсации естественной несимметрии сети используют регулируемый ток фазы (или суммарных ток двух фаз) трехфазной сети переменного тока напряжением 380 В 50 Гц, используемой для собственных нужд, что упрощает устройство, вручную изменяя напряжение смещения нейтрали при отключенном источнике искусственного смещения нейтрали, путем введения через управляющую обмотку реактора в контур нулевой последовательности тока фазы, регулируемого по фазе и амплитуде. При этом компенсируют естественную несимметрию сети путем изменения напряжения смещения нейтрали до значений, допустимых при отключенном источнике искусственного смещения нейтрали. Это позволяет с предварительно настроенным реактором в устройствах автоматической компенсации емкостного тока замыкания на землю, использующих фазовый или амплитудный принцип настройки дугогасящего реактора, контролировать в реальном масштабе времени наличие изменения естественной несимметрии сети по отношению к выбранному диапазону допустимых значений и при наличии отклонений формировать сигнал на соответствующую подстройку реактора в ручном режиме. Возможность компенсации естественной несимметрии сети в ручном режиме при подключенном к сети дугогасящем реакторе в совокупности с возможностью визуального контроля результатов симметрирования на сигнальной обмотке реактора позволяют заявленным устройством выполнять периодический контроль и корректировку напряжения естественной несимметрии сети, причем, не отключая реактор от нейтрали сети, и поддерживать напряжение смещения нейтрали в значениях, допустимых при отключенном источнике искусственного смещения нейтрали. При этом возможность визуального контроля значения 3U₀ обеспечивает возможность настройки дугогасящего реактора с учетом конкретных допустимых значений напряжения смещения нейтрали при отключенном источнике искусственного смещения нейтрали, не прибегая к их усреднению. В совокупности это позволяет выполнять компенсацию токов естественной несимметрии сети в широком диапазоне их изменения, повышает точность и достоверность результатов компенсации естественной несимметрии сети и придает заявленному устройству универсальность. Одновременно это повышает стабильность напряжения смещения нейтрали в устройствах с автоматической компенсацией емкостного тока замыкания на землю, использующих фазовый или амплитудный принцип настройки дугогасящего реактора, обеспечивает устойчивый характер работы автоматики, повышает надежность работы компенсирующего устройства в целом.

Таким образом, из вышеизложенного следует, что предлагаемое компенсационно-симметрирующее устройство при осуществлении обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в создании универсального устройства, позволяющего без доработки устройства выполнять компенсацию токов естественной несимметрии сети в широком диапазоне их изменения; в возможности текущего регулирования токов естественной несимметрии сети без отключения от сети дугогасящего реактора; в повышении точности и достоверности результатов компенсации; в повышения стабильности напряжения смещения нейтрали и обеспечения устойчивого характера работы автоматики в устройствах для автоматической компенсации емкостного тока замыкания на землю, использующих фазовый или амплитудный принцип настройки дугогасящего реактора.

На фигуре изображено заявленное компенсационно симметрирующее устройство.

Компенсационно-симметрирующее устройство содержит регулируемый дугогасящий реактор 1, подключенный к нейтрали трехфазной сети (не показано), и устройство 2 компенсации естественной несимметрии сети. Дугогасящий реактор 1 выполнен с вторичными обмотками: управляющей 3 и сигнальной 4. При этом выход устройства компенсации 2 подключен к управляющей обмотке 3 дугогасящего реактора 1, а вход подключен к нулевому проводу и к фазам «А», «В», «С» сети 5 380 В 50 Гц, используемой для собственных нужд.

Устройство 2 компенсации естественной несимметрии сети, содержит узел выбора фаз 6, первый 7 и второй 8 трансформаторы гальванической развязки, первый 9 и второй 10 регуляторы тока. Входы фаз «А», «В», «С» узла 6 выбора фаз подключены соответственно к входу устройства, первый 11 и второй 12 выходы узла 6 выбора фаз подключены соответственно к первичной обмотке первого 7 трансформатора гальванической развязки и к первичной обмотке второго 8 трансформатора гальванической развязки, вторичные обмотки которых подключены соответственно к входам 13, 14 первого 9 и второго 10 регуляторов тока, выходы 15, 16 которых соединены и подключены к выходу 17 устройства 2.

Первый 9 и второй 10 регуляторы тока выполнены идентичными и содержат n параллельных RC - цепей 18n и тумблеры 19n, по числу RC - цепей, первые выводы которых соединены между собой и подключены к выходу 15 (16) регулятора, а вторые выводы подключены к соответствующим тумблерам 19n, которые разомкнутыми контактами соединены между собой и подключены к входу 13 (14) регулятора 9 (10).

Сеть 380 В 50 Гц к управляющей обмотке дугогасящего реактора 1 подключают коммутаторами 20 и 21 через устройство 2 компенсации естественной несимметрии сети.

Устройство используют следующим образом.

Устройство используют в отсутствии однофазного замыкания на землю.

Убедиться, что дугогасящий реактор 1 подключен к нейтрали сети. Установить все тумблеры 19n в выключенное положение (разомкнутое).

Подключить коммутаторами 20 и 21 сеть 380 В 50 Гц и управляющую обмотку 3 дугогасящего реактора 1.

Убедиться, что не включен источник искусственного смещения нейтрали (не показан).

При использовании присоединительного трансформатора, например, типа ТМПС, его переключатель должен быть установлен в нейтральное положение.

Зафиксировать исходное значение напряжения 3Uo на сигнальной обмотке 3 дугогасящего реактора 1, например, измерить устройством автоматики компенсирующего устройства или любым измерителем напряжения.

Вручную управляя приводом дугогасящего реактора 1 добиться максимального значения напряжения 3Uo (3Uo1) (точка резонанса).

Подключить узлом 6 выбора фаз к первому 9 регулятору тока фазу «А» сети 5.

Включить тумблер 19₁. Через управляющую обмотку начинает протекать ток фазы «А». Отметить наличие изменения величины напряжения 3Uo на сигнальной обмотке дугогасящего реактора 1. Если изменение незначительное, менее 10% от 3Uol, то добавить величину тока включением дополнительных тумблеров 19n канала 9. В результате на сигнальной обмотке реактора формируют напряжение 3U₀2, отличающееся по величине от 3U₀1.

Как показал опыт отличие от 3Uo1 на 10% в ту или иную сторону достаточно заметно для того, чтобы идентифицировать значения напряжений смещения нейтрали 3U₀2, 3U₀3 и 3U₀4, формируемые токами фаз сети.

Зафиксировать, полученную на сигнальной обмотке 4 дугогасящего реактора 1 величину напряжения 3Uo (3Uo2).

Зафиксировать настройку регулятора тока 9 (тумблер 19₁ включен).

Отключить питание 380 В 50 Гц коммутатором 20. Узлом 6 выбора фаз подключить к первому 9 регулятору тока фазу «В». Подключить сеть 380 В 50 Гц. Зафиксировать величину 3Uo (3Uo3) на сигнальной обмотке 4 дугогасящего реактора 1.

Отключить питание 380 В 50 Гц коммутатором 20. Узлом 6 выбора фаз подключить к первому 9 регулятору тока фазу «С». Подключить сеть 380 В 50 Гц. Зафиксировать величину 3Uo (3Uo4) на сигнальной обмотке 4 дугогасящего реактора 1.

Сравнить между собой полученные значения 3Uo2, 3Uo3, 3Uo4. Если какая-либо из величин находится в диапазоне значений напряжения 3U₀, допустимых при отключенном источнике искусственного смещения нейтрали, то управляющую обмотку 3 реактора 1 подключают к этой фазе, а настройку регулятора тока 9 фиксируют (тумблер 19₁ включен), при этом естественную несимметрию сети считают компенсированной.

Поскольку фазы сети подключают к управляющей обмотке реактора поочередно, не изменяя настройки регулятора тока, то формируют одинаковую нагрузку для каждой из трех фаз сети при формировании тока через управляющую обмотку дугогасящего реактора, т.е. формируют одинаковые для трех фаз условия для формирования тока через управляющую обмотку реактора. Это обеспечивает возможность корректного сравнения полученных для каждой фазы значений напряжений смещения нейтрали 3U₀2, 3U₀3 и 3U₀4, что, в свою очередь, позволяет по результатам сравнения достоверно выявить характер влияния тока каждой из фаз сети на величину напряжения смещения нейтрали.

В противном случае из трех значений 3U₀2, 3U₀3 и 3U₀4 определить две фазы, наиболее эффективно минимизирующие 3U₀1 (например, «В» и «С»). Сравнить их между собой и выбрать фазу с большим эффектом минимизации (например, фаза «В»).

При отключенной сети 380 В 50 Гц узлом 6 выбора фаз подключить фазу «В» к первому 9 регулятору тока. Включить коммутатором 20 сеть 380 В 50 Гц.

Изменяя ток фазы (тубмлеры 19₁-19_п), добиться значения напряжения 3Uo на сигнальной 4 обмотке, которое попадает в допустимый диапазон значений 3U₀ при выключенном источнике искусственного смещения нейтрали.

Если этого значения достигают, то настройку регулятора 9 тока фиксируют, а управляющую обмотку 3 реактора 1 оставляют подключенной к фазе «В» через регулятор 9 тока (например, тумблер 19₂ включен), при этом естественную несимметрию сети считают компенсированной.

Если требуемое значение 3Uo не достигнуто, то при отключенной сети 380 В 50 Гц узлом 6 выбора фаз подключить фазу «В» к первому 9 регулятору тока, а фазу «С» - ко второму 10 регулятору тока. В этом случае при подключенных регуляторах тока через управляющую обмотку 3 реактора 1 протекает суммарный ток фаз «В» и «С».

Посредством соответствующего регулятора 9 (10) тока, варьируя значениями протекающего тока через каждую фазу путем подключения тумблеров 19₁-19_п), добиться того, чтобы суммарный ток фаз, протекающий через управляющую 3 обмотку реактора 1, обеспечивал формирование на сигнальной 4 обмотке реактора 1 значение 3Uo в допустимом диапазоне.

После чего настройку каждого регулятора тока фиксируют (например, тумблеры 19₃ и 19₂ соответственно), подключение управляющей обмотки 3 реактора 1 через регуляторы 9, 10 тока сохраняют, естественную несимметрию сети считают компенсированной.

После этого, подключают источник искусственного смещения нейтрали, сигнальную обмотку подключают к устройству для автоматической компенсации емкостного тока замыкания на землю, использующему фазовый или амплитудный принцип настройки дугогасящего реактора (например, УАРК-105, МИРК, ПАРК и т.п.), и переходят в автоматический режим работы.

Компенсационно-симметрирующее устройство может быть реализовано с дугогасящим реактором, например, РДМР, РЗДПОМ и др., выполненными с сигнальной обмоткой и с обмоткой управления.

В качестве узла выбора фаз 6 может быть использован галетный переключатель.

1. Компенсационно-симметрирующее устройство, содержащее регулируемый дугогасящий реактор, подключенный к нейтрали трехфазной сети, и устройство компенсации естественной несимметрии сети, отличающееся тем, что дугогасящий реактор выполнен со вторичными обмотками: управляющей и сигнальной, при этом выход устройства компенсации несимметрии сети подключен к управляющей обмотке дугогасящего реактора, а вход подключен к нулевому проводу и к фазам «А», «В», «С» сети собственных нужд 380 В, 50 Гц, кроме того, устройство компенсации несимметрии сети содержит узел выбора фаз, первый и второй трансформаторы гальванической развязки, первый и второй регуляторы тока, выполненные с возможностью фиксации значения тока на выходе, при этом входы фаз «А», «В», «С» узла выбора фаз подключены соответственно к входу устройства, первый и второй выходы узла выбора фаз подключены соответственно к первичным обмоткам первого и второго трансформаторов гальванической развязки, вторичные обмотки которых подключены соответственно к входам первого и второго регуляторов тока, выходы которых соединены и подключены к выходу устройства.

2. Компенсационно-симметрирующее устройство по п. 1, отличающееся тем, что первый и второй регуляторы тока выполнены идентичными и содержат n параллельных RC-цепей и тумблеры, по числу RC-цепей, первые выводы которых соединены между собой и подключены к выходу регулятора тока, а вторые выводы подключены к соответствующим тумблерам, которые разомкнутыми контактами соединены между собой и подключены к входу регулятора тока.

Способ настройки режима компенсации емкостных токов в электрических сетях // 2606952

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение точности настройки дугогасящих реакторов (ДГР), достоверности результата измерений и расширение области применения.

Способ уменьшения фликера в электродуговых печах и устройство для его осуществления // 2606672

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при изготовлении стали в электродуговых печах с регулированием показателей фликера. В способе создают посредством запоминающего устройства банк данных по фликеру, в котором сохраняются временные динамики моментального фликера (MF) в зависимости от характеристик состояния и рабочих характеристик, выполняют посредством регистрирующего устройства измерение временной динамики MF во время начальной фазы расплавления и определяют имеющие к ней отношение характеристики состояния и рабочие характеристики, выполняют посредством вычислительного устройства сравнение измеренных временных динамик MF во время начальной фазы расплавления с сохраненными временными динамиками фаз расплавления общих динамик банка данных по фликеру с учетом характеристик состояния и рабочих характеристик, выполняют посредством вычислительного устройства выбор временной общей динамики с максимальным совпадением MF, а также характеристик состояния и рабочих характеристик в качестве спрогнозированной общей динамики фликера, выполняют посредством управляющего устройства упреждающее динамическое согласование дальнейшего управления процессом производства стали при сравнении спрогнозированной общей динамики с заранее заданными предельными показателями для фликера.

Устройство аккумулирования энергии и потребители переменной нагрузки // 2599784

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение эффективности обмена мощностью между сетью энергоснабжения и нагрузкой.

Устройство для компенсации реактивной мощности электроподвижного состава // 2595265

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение коэффициента мощности км электровоза до экстремально высоких значений.

Погружное фильтрокомпенсирующее устройство // 2595256

Изобретение относится к области электротехники и внутрискважинному оборудованию, а именно может быть использовано для компенсаций реактивной мощности погружных электродвигателей установок электроцентробежных насосов.

Способ компенсации реактивной мощности и устройство для его осуществления // 2593210

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может найти применение в мощных высоковольтных устройствах плавного пуска. Техническим результатом предложенного изобретения является значительное повышение надежности при одновременном снижении затрат на его производство.

Система дистанционного управления с использованием беспроводной связи для компенсации реактивной мощности печи с погруженной дугой // 2587160

Использование: для компенсации реактивной мощности печи с погруженной дугой. Технический результат - повышение эффективности управления.

Способ и устройство управления адаптивной системой энергосбережения n-фазной сети // 2586061

Использование: в области электротехники. Техническим результатом является улучшение качества тока за счет повышения быстродействия процессов компенсации реактивной мощности в условиях переменных нагрузок и отказов отдельных элементов, уменьшения перегрузок реактивных элементов и элементов коммутации и повышение надежности функционирования.

Устройство регулирования реактивной мощности электрической сети (варианты) // 2585007

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение надежности и плавности регулирования.

Способ автоматической настройки компенсации дугогасящих реакторов, управляемых подмагничиванием // 2618519

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для автоматической настройки компенсации емкостных токов замыкания на землю в электрических сетях 6-35 кВ. Технический результат заключается в повышении точности настройки дугогасящих реакторов (ДГР), управляемых подмагничиванием, В способе автоматической настройки компенсации ДГР, управляемого подмагничиванием с погрешностью (расстройкой компенсации) в пределах 1% первой гармоники тока однофазного замыкания на землю, формируют в контуре нулевой последовательности сети переходный процесс с помощью импульсного источника опорного тока большой скважности, измеряют напряжения на сигнальной обмотке реактора и выделяют свободную составляющую переходного процесса, на основании параметров которого вычисляют емкость сети по нулевой последовательности и, соответственно, необходимый ток компенсации, к напряжению, измеренному на сигнальной обмотке реактора, применяют вейвлет-преобразование, и определяют временные зависимости вейвлет-коэффициентов, выбирают коэффициент с максимальной амплитудой, соответствующей частоте свободных колебаний контура нулевой последовательности, при этом при попадании максимального вейвлет-коэффициента в диапазон частот 35-70 Гц осуществляют управление подмагничиванием ДГР, изменяющее его индуктивность до тех пор, пока частота собственных колебаний контура не выйдет за пределы указанного диапазона, по найденной частоте определяют емкость сети и необходимый ток компенсации. 2 ил.

Комбинированное устройство компенсации реактивной мощности и плавки гололеда на основе управляемого шунтирующего реактора-трансформатора // 2621068

Изобретение относится к области электротехники и может быть применено на электрических подстанциях высокого и сверхвысокого напряжения, на которых для регулирования напряжения подводимых воздушных линий электропередачи (ВЛ) требуется компенсация реактивной мощности и стоит задача плавки гололеда на проводах и тросах ВЛ в сезон гололедообразования. Технический результат изобретения - сокращение оборудования и соответствующее снижение капитальных затрат. Устройство содержит электромагнитную, вентильную и коммутаторную части. Электромагнитная часть выполнена в виде трехфазного шунтирующего реактора-трансформатора (1) с вторичной (управляющей) обмоткой, расщепленной на трехфазные секции (2) и (3). Вентильная часть выполнена в виде трехфазных тиристорных выпрямительных мостов (4) и (5), подключенных к выходам секций (2) и (3) соответственно. Коммутаторная часть устройства включает два однополюсных разъединителя (6) и (7) и два двухполюсных разъединителя (8) и (9). Разъединители (6) и (7) предназначены для закорачивания выходов выпрямительных мостов (4) и (5) соответственно, а разъединители (8) и (9) - для подключения выпрямительных мостов (4) и (5) к проплавляемым проводам и/или тросам ВЛ1 и ВЛ2 соответственно. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Способ выделения свободной составляющей в контуре нулевой последовательности электрической сети и устройство автоматической настройки дугогасящего реактора на его основе // 2621670

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в составе устройств автоматической настройки статических и плунжерных дугогасящих реакторов (ДГР) в электрических сетях с изолированной и компенсированной нейтралью, а также в сетях с комбинированным режимом заземления и в устройствах для работы в сетях с пониженной добротностью и параллельным соединением нескольких ДГР. Технический результат изобретения заключается в повышении точности настройки и достоверности результатов измерений во всем диапазоне регулирования ДГР. В способе выделения свободной составляющей в контуре нулевой последовательности электрической сети и устройстве автоматической настройки дугогасящего реактора на его основе для возбуждения затухающих колебаний в контуре нулевой последовательности (КНП) применяют серии импульсов чередующейся полярности, оцифровывают входные аналоговые значения сигналов возмущения, используя расчетное значение частоты дискретизации Fd, выделение свободной составляющей производят по специальному алгоритму в сумматоре-накопителе, определяют значение расстройки и при выходе ее значения за пределы, заданные уставками, воздействуют на изменение индуктивного или емкостного тока ДГР. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Компенсированная система электроснабжения удаленных потребителей электрической энергии // 2626009

Использование: в области электротехники для питания удаленных потребителей электрической энергии, например буровых установок в нефтегазодобывающем комплексе. Технический результат – повышение эффективности и надежности электроснабжения по ЛЭП переменного тока с большими величинами активного и индуктивного сопротивлений потребителей электрической энергии, расположенных на большом расстоянии от источника трехфазного переменного напряжения промышленной частоты с одновременным повышением энергетических показателей и качества электрической энергии в системе электроснабжения. Согласно изобретению в системе электроснабжения, содержащей питающую сеть, трехфазную ЛЭП, р-фазный компенсированный выпрямитель и удаленный потребитель, на входе ЛЭП включен электронный регулятор потока мощности, содержащий поперечный трансформатор, трехфазный мостовой выпрямитель, параллельно включенный конденсатор, трехфазный автономный инвертор напряжения с синусоидальной ШИМ, трехфазный продольный трансформатор с вторичной трехфазной обмоткой, включенной пофазно последовательно с трехфазной ЛЭП. Для снижения уровня высших гармоник напряжения на входе p-фазного компенсированного выпрямителя включен пассивный фильтр либо p-1 гармоники, либо p-1 и p+1 гармоник. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Дугогасящий реактор с регулируемым магнитным зазором // 2626619

Изобретение относится к электротехнике, к устройствам для компенсации емкостного тока замыкания на землю в электрических сетях с изолированной нейтралью. Технический результат состоит в повышении надежности, улучшении условий эксплуатации и упрощении технического обслуживания. В реакторе токоуказатель 15 выполнен механическим, а его корпус (20) - в форме цилиндра, закрепленного на оси вращения 22. Дно корпуса 20 представляет собой зубчатое колесо 21, посредством которого токоуказатель 15 кинематически связан с валом 9 регулятора магнитного зазора таким образом, что линейное перемещение сердечников 4 и 5 преобразуется во вращательное движение корпуса 20. Токоуказатель 15 снабжен первым 24 и вторым 25 стопорными контактами, закрепленными с возможностью взаимодействия с соответствующими 17 и 18 концевыми выключателями блокировки крайних положений сердечников 4 и 5 магнитопровода 3. На боковую поверхность цилиндра корпуса 20 токоуказателя 15 нанесена измерительная шкала 34, проградуированная в амперах. Соосно с осью 22 вращения корпуса 20 токоуказателя 15 закреплен переменный резистор 26, к выводам которого припаяны провода. Ось резистора вращается синхронно с корпусом токоуказателя. В результате организован визуальный и дистанционный контроль тока реактора. Дополнительно введен воздухоосушитель 41, через который внутренняя полость реактора сообщена с атмосферой. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Система ограничения перенапряжений для среднего и высокого напряжения // 2630679

Использование – в области электротехники. Технический результат – повышение надежности защиты от перенапряжений. Согласно изобретению система блоков ограничителя перенапряжений соединена в нескольких местоположениях в энергосети передачи и распределения электроэнергии, чтобы предоставлять защиту на уровне энергосети от различных возмущающих воздействий до того, как такие возмущающие воздействия могут достигать или затрагивать оборудование объектного уровня. Блоки ограничителя перенапряжений эффективно предотвращают оказание влияния на энергосеть посредством крупных выбросов напряжения и тока. Помимо этого, блоки ограничителя перенапряжений включают в себя различные признаки интеграции, которые предоставляют возможности диагностики и удаленного формирования отчетов, требуемые посредством большинства операций энергокомпании. В связи с этим блоки ограничителя перенапряжений защищают компоненты уровня энергосети от крупных событий, таких как естественные геомагнитные возмущения (солнечные вспышки), экстремальные электрические события (молнии) и обусловленные человеческим фактором события (EMP) и каскадные отказы в электроэнергетической сети. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 11 ил.

Реакторная группа, коммутируемая тиристорами // 2631678

Изобретение относится к области электротехники и силовой электроники и может быть использовано для управления комбинированными источниками реактивной мощности, построенными на основе статических тиристорных компенсаторов реактивной мощности. Технический результат - улучшение характеристик и параметров реакторной группы, повышение дискретности уровней регулируемого тока, повышение качества электрической энергии при регулировании тока, упрощение устройства в целом за счет исключения из его состава фильтров высших гармоник, уменьшение установленной мощности входящего в состав реакторной группы оборудования. Реакторная группа, коммутируемая тиристорами, состоящая из двух параллельно подключенных к выводам реакторной группы ветвей, каждая из которых содержит последовательное соединение реактора и двунаправленного тиристорного ключа, дополнена третьей параллельной ветвью, содержащей последовательное соединение реактора и двунаправленного тиристорного ключа, и в каждую из трех параллельных ветвей реакторной группы последовательно с реактором и двунаправленным тиристорным ключом введены дополнительные реактор и двунаправленный тиристорный ключ таким образом, что одни из выводов реактора и дополнительного реактора соединены с разноименными выводами реакторной группы, а общая точка соединения двунаправленного тиристорного ключа и дополнительного двунаправленного тиристорного ключа одной из ветвей соединена соответственно с аналогичными общими точками соединения двунаправленных тиристорных ключей и дополнительных двунаправленных тиристорных ключей оставшихся ветвей с помощью вспомогательных двунаправленных тиристорных ключей. 3 ил.

Способ и устройство для подачи электрического питания в электродуговую печь // 2632366

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для подачи электрического питания в электродуговую печь, содержащую по меньшей мере один электрод. Устройство выполнено с возможностью соединения с сетью питания для подачи на упомянутый по меньшей мере один электрод электрической энергии с образованием электрической дуги для плавления массы металла. Устройство содержит блок регулирования, установленный между упомянутой сетью питания и упомянутым по меньшей мере одним электродом, и соединенный с ними и выполненный с возможностью регулирования по меньшей мере одного параметра питания упомянутого по меньшей мере одного электрода по меньшей мере один детектирующий прибор, предназначенный для детектирования упомянутого по меньшей мере одного параметра питания, расположенный между упомянутым электродом и упомянутым блоком регулирования, блок позиционирования, выполненный с возможностью перемещать упомянутый по меньшей мере один электрод, уменьшая или увеличивая расстояние между ним и массой металла, подлежащей плавлению, и блок управления. Блок управления, соединенный с упомянутыми блоком регулирования, сетью питания и блоком позиционирования для управления блоком регулирования и блоком позиционирования и для осуществления управления электрической дугой по первому каналу управления путем воздействия на блок регулирования, а также для осуществления управления электрической дугой по второму каналу управления путем воздействия на блок позиционирования. Изобретение позволяет эффективно регулировать мощность плавления и характеристик напряжения дуги и тока дуги, чтобы гарантировать устойчивость электрической дуги в процессе плавления металла, а также обеспечивает возможность подавления возмущений, индуцируемых в сети питания. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Активный электрический фильтр // 2634187

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автономных трехфазных электроэнергетических сетях. Технический результат заключается в снижении высших гармонических составляющих в контролируемых точках энергетической системы, а также в снижении массогабаритных показателей активного электрического фильтра. Активный электрический фильтр содержит первое и второе согласующие устройства, интегральные прерыватели, мультивибраторы, частотные режекторные фильтры, сумматор, дифференциальные усилители мощности и силовые модули. 1 ил.

Способ определения запаса статической устойчивости узла нагрузки электрической сети с асинхронными двигателями // 2638573

Изобретение относится к области электроэнергетики и может быть использовано для контроля запасов и предотвращения нарушений устойчивости узлов нагрузки электрической сети с асинхронными электродвигателями. Технический результат - повышение точности определения запасов статической устойчивости узлов нагрузки электрической сети с асинхронными электродвигателями, возможность их определения при неизвестных параметрах схем замещения двигателей и электрической сети, предотвращение нарушений устойчивости режимов электродвигателей. В способе производят периодические измерения режимных параметров нагрузки в узле ее подключения или со стороны питающего узла. В текущем времени по уравнениям взаимосвязи режимных параметров и параметров схем замещения для совокупности режимов работы узла нагрузки, питающего узла, формируемых как из режимов работы узла нагрузки при их естественном изменении, так и при искусственно создаваемых изменениях путем значимой разгрузки электродвигателей, изменения напряжения в питающем узле, определяют параметры схем замещения асинхронных двигателей, узлов комплексной нагрузки, питающей сети. По известным параметрам текущего режима и схемы замещения электрической сети с узлом нагрузки рассчитывают критическое скольжение электродвигателя или эквивалентного электродвигателя для группы электродвигателей, предельные напряжения и мощности двигателя, узла нагрузки или напряжения питающего узла, коэффициенты запаса по напряжению и мощности и, при недопустимом снижении заданных запасов по напряжению или активной мощности, снижают загрузку асинхронных двигателей или воздействуют на средства повышения напряжения и осуществляют отключение части нагрузки для предотвращения нарушения статической устойчивости режима асинхронных двигателей. 1 табл., 12 ил.