Устройство для регулирования напряжения электрической подстанции

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

3557IO

Союз Советских

Социалистических

Респтблик

Зависимое от авт. свидетельства № 331469

Заявлено 22.VII.1970 (№ 1463509/24-7) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 16.Х.1972. Бюллетень № 31

Дата опубликования описания 14.XI I.1972

М. Кл. Н 02j 3/12

Н 02р 13/06

Комитет по лелем изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.311.4:621.316, .1:621.316.722 (088.8) Авторы изобретения

Заявитель

Ю. В. Артемьев, Г. С. Берман и Л. В. Росман

Всесоюзный государственный проектно-изыскательский и научноисследовательский институт «Энергосетьпроект»

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯ)КЕНИЯ

ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПОДСТАНЦИИ

По основному авт. св. № 331469 известно устройство для регулирования напряжения электрической подстанции с реакторами, подключенными к первичным шинам подстанции через трансформатор с блоком регулирования под нагрузкой, снабженным датчиком положения, содержащее автоматический регулятор напряжения и схему управления реакторами, при этом вход автоматического регулятора напряжения подключен к измерительному трансформатору напряжения первичных шин подстанции, выход «больше» регулятора подключен ко входу «меньше» приводного механизма блока регулирования под нагрузкой, а выход «меньше» ко входу «больше» приводного механизма, причем выход датчика положения в сторону «больше» подключен ко входу «включить» схемы управления реакторами, а выход датчика положения в сторону «меньше» вЂ” ко входу «отключить» этой схемы.

Предлагаемое устройство отличается более высокой надежностью регулирования благодаря тому, что оно сна бжено до полнительным .автоматическим регулятором напряжения, вход которого подключен, параллельно входу основного регулятора, и двумя логическими элементами «И», выходы которых включены соответственно на входы «отключить» и «выключить» схемы управления реакторами, при этом входы первого логического элемента подключены к выходу «включить» дополнительного регулятора и выходу «больше» датчика положения, а входы второго — к выходу

«отключить» того же регулятора и к выходу

5 «меньше» датчика положения.

На фиг. 1 приведена принципиальная электрическая схема устройства; на фиг. 2 — диаграмма работы устройства.

Подстанция, получающая питание по линии

10 1, содержит основные трансформаторы 2 с регулировкой под нагрузкой, ко вторичным шинам которых подключена распределительная сеть. Имеется дополнительный трансформатор

8, ко вторичным шинам 4 которого подключе15 ны средства потребления излишней реактивной мощности — шунтовые реакторы 5.

Регулирование трансформаторов 2 осуществляет автоматический регулятор б через схему управления приводного механизма 7 уст20 ройства РПН трансформатора, Регулятор напряжения 8 подключен ктрансформатору напряжения 9 первичных шин подстанции. Цепями выхода этот регулятор подключен к схеме управления приводного меха25 низма 10 устройства РПН дополнительного трансформатора 8. При этом выход регулятора «больше» подключен к входу «меньше» приводного механизма 10 и соответственно выход «меньше» регулятора — ко входу «болл30 ше» привода.

355710

Кроме того, к приводному механизму 10 подключен датчик 11 положения устройства

РПН трансформатора 8 (концевые или путевые контакты «больше» и «меньше»). Выход датчика 11 подключен к входу схемы управления шу нтовыми реакторами 5. Автоматический регулятор 12 со стороны своего измерительного входа подключен к трансформатору напряжения 9 параллельно регулятору 8, а выход его («включить» и «отключить») подключен к логическим элементам 18 и 14, типа

«И», к которым также подключен выход датчика 11 положения устройства РПН трансформатора 8. При этом к логическому элементу 18 подключен выход «больше» датчика 11 и выход «включить» регулятора 12, а к логическому элементу 14 — выход «меньше» датчика 11 и выход «отключить» регулятора 12.

Выход логического элемента И подключен к входу «включить» схемы управления реакторами 5, а 14 — к входу «отключить».

Автоматические регуляторы 8 и 12 могут быть выполнены в виде одного аппарата, чго дает некоторые преимущества.

Схема работает следующим образом. При увеличении напряжения на первичных шинах подстанции приходит в действие регулятор 8.

Регулятор изменяет коэффициент трансформации трансформатора 8 таким образом, чтобы увеличить напряжение на шинах 4, и, таким образом, увеличить потребление реакторов. Переключение происходит до тех пор, пока напряжение на первичных шинах не войдет в зону нечувствительности регулятора 8.

Если при этом или до этого переключающее устройство РПН трансформатора 8 дошло до положения, отмеченного контактом датчика

11, т. е. если исчерпан регулировачный диапазон трансформатора, то будет подан сигнал на включение очередного:реактора 5, благодаря чему напряжение снижается на величину, определяемую мощностью реактора и статизмом внешней характеристики системы.

Знак отклонения напряжения, измеряемого регулятором 8, изменяется на обратный. Регулятор приводит в действие устройство РПН трансформатора 8 и за счет уменьшения напряжения на шинах 4, т, е. снижения потребления реакторами, увеличивает напряжение первичных шин до нижней границы зоны нечувствительности регулятора 8. В установившемся состоянии устройство РПН занимает какое-то среднее положение и имеет свободный диапазон регулирования в сторону «больше» и «меньше». Регулирование напряжения получается плавНым, так как скачок,напряжения, обусловленный коммутацией реактора, компенсируется устройством РПН, имеющим достаточно мелкие ступени.

Однако при большом статизме внешней характеристики энергосистемы и значительной единичной мощности реакторов может наступить режим неустойчивости регулирования.

Во избежание этого сигнал на .включение и отключение реактора в предлагаемом устройстве может быть подан от контактов датчика

11 только при условии срабатывания автоматического регулятора 12, что обеспечивается логическими элементами И и 14. Зона нечувствительности регулятора 12 выбирается более широкой в сравнении с зоной нечувствительности регулятора 8. Как вид но из фиг, 1 и 2, до момента времени 1, когда РПН находится в крайнем положении и уже замкнут щ концевой выключатель «больше», в..лючения очередного реактора не происходит, так ермак напряжение первичных шин подстанции v»< еще находится,в зоне нечувствительности регулятора 12.

16 В момент Т напряжение выходит за границу зоны нечувствительности Лор регулятора

12, замыкаются контакты его выходного реле

«включить» и через логический элемент И подается сигнал,на включение очередного pegp актора. При этом напряжение на первичных шинах подстанции снижается до некоторой величины v> (фиг. 2). Отклонение напряжения на регуляторе 8 меняет свой знак, и под действием этого регулятора будет происходи гь переключение P1IH трансформатора 8 до тех пор, пока напряжение не войдет в зону нечувствителыности регулятора 8, как показано на фиг. 2 сплошной линией, или пока не исчерпается регулировочный диапазон трансформатора (пунктирная линия), Величина зоны нечувствительности автоматических регуляторов дискретных средств регулирования должна во избежание неустойчивого регулирования выбираться более широкой, чем возможная величина ступени регулирования, т. е. в нашем случае — чем скачок напряжения при включении или отключении реакторов. В предлагаемом устройстве зона нечувствительности может быть выполнена

4О более узкой, чем этого требует правило.

Действительно, как видно из фиг. 2, после включения реактора и снижения напряжения до величины v), выходя щей за зону нечувствительности регулятора 12, обратного включе46 ния реактора не происходит, так как не замкнут соответствующий контакт датчика 11, положения трансформатора 8. Этот кантакт замкнется лишь после таго, как трансформатор переключится до конца своего регулировочного диапазона в обратную сторону.

Таким образом, зона нечувствительности

Лор регулятора 12 может быть выбрана более узкой, чем по вышеуказанному обычному правилу, на величину регулировочного диапазо66 на трансформатора. Как показано на фиг. 2, при такой настройке концевые контакты трансформатора если и замыкаются, то лишь тогда, когда напряжение уже находится в зоне нечувствительности регулятора реакторо в.

60 Отмеченное свойство предлагаемого устройства очень важно, так как обеспечивает повышенную точность регулирования.

При применении двух регуляторов 8 и 12 необходимо обеспечить стабильность взаим6S ного положения из уставок, что может быть

355710 затруднительным. В этих случаях может быть применен один регулятор напряжения, который выполняет те же функции, что и регуляторы 8 и 12. Применение одного регулятора исключает возможность взаимного сдвига установок регулирования трансформатора 8 v. реактора 5, благодаря чему надежность работы устройства повышается.

Регулирование трансформатора 2 ведется регулятором б обычным известным способом.

Согласование работы регулятора б с регуляторами 8 и 12 производится путем соответсгвуюшего выбора их выдержек времени.

Для характеристики области применения предлагаемого устройства можно отметить, что его следует применять не только в тех случаях, когда степень регулирования реакторами дает скачок, заведомо больший, чем диапазон регулирования трансформатора 8, но и тогда, когда такое положение в:нормальных условиях отсутствует, но нет уверенности в том, что о но не возникает в особых случаях.

Величина скачка напряжения зависит не только от мощности реактора, но и от статизма внешней характеристики энергосистемы. Статизм же может изменяться в зависимости от схемы сетей, наличия или отсутствия резерва реактивной мощности и т. п, Таким образом, область применения указанного устройства достаточно широка.

Предмет изобретения

Устройство для регулирования напряжения

10 электрической подстанции,по авт. св. Ко 331469, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено дополнительным автоматическим регулятором напряжения, вход которого подключен параллельно входу

15 основного регулятора, и двумя логическими элементами «И», выходы которых включены соответственно на входы «отключить» и

«включить» схемы управления реакторами, при этом входы первого логического элемента

20 подключены к выходу «включить» дополнительного регулятора и выходу «больше» датчика положения, а входы второго — к выходу

«отключить» того же регулятора и к выходу

«меньше» датчика положения.

355710

"ламп

Составитель К. Фотина

Техред А. Камышникова Корректор Г. Запорожец

Редактор В. фельдман

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 3937/14 Изд. № 1604 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, )K-35, Раушская наб., д. 4/5