Устройство для автоматической настройки дугогасящего реактора в кабельных сетях

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОП E

<>736265 (61) Дополнительное к авт, свид-ву (51)М. Кл 2 (22) Заявлено 170378 (21) 2591691/24-07 с присоединением заявки Nо

Н 02 5 3/18

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открыти и (23) Приоритет

Опубликовано 2505,80, Бюллетень М 19

Дата опубликования описания 250580 (53) УДК821.318..935 (088.8) (72) Авторы изобретения

В.Ф. Солдатов и Д.Н, Степанчук

Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОИАТИЧЕСКОЙ НАСТРОЙКИ

ДУГОГАСЯЩЕГО РЕАКТОРА В КАБЕЛЬНЫХ СЕТЯХ

Изобретение относится к электроэнергетике и предназначено для использования в кабельных электрических сетях, оборудованных дугогасящими реакторами для компенсации емкостных токов замыкания на землю.

Известно устройство для автоматической настройки дугогасящего реактора в кабельных сетях, содержащее блокируюший элемент на входе,выход которого подключен к первичной обмотке входного трансформатор- фазовращающий элемент, фазочувствительный усилитель, связанный вхбдами с выходом фазоврашающего элемен- 15 та и линейным напряжением сети, а одним выходом — с выходным элементом, релейный элемент, обмотка которого подключена к другому выходу, фазочувствительного усилителя, а 20 контакты его включены в цепь переключения вторичной обмотки входного трансформатора (1).

Это устройство автоматически 25 настраивает дугогасявяй реактор в . резонанс с емкостью сети лишь в нормальном режиме работы сети. При замыкании фазы на землю устройство автоматически отключается.. 30

Устройства, работающие в нормаль ном режиме, не могут обеспечить высокую точность настройки дугогасяшего реактора при возникновении режима замыкания фазы на землю. Точность настройки в последнем режиме определяется вольт-амперной характеристикой дугогасящего реактора. Применяемые дугогасящие реакторы с подмагничиванием имеют нелинейные вольтамперные характеристики. В результате этого реакторы настроенныЕ в нормальном режиме в резонансе с емкостью сети, при однофазных замыканиях на землю работают с расстройкой, величина которой определяется степенью нелинейности вольтамперной характеристики реактора. В режиме замыкания на землю также возможны различные переключения, обуславливающие дополнительное увеличение расстройки компенсации.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство, осуществляющее автоматическую настройку дугогасящего реактора в режиме . замыкания:фазы на землю (2). Устройство содержит два канала регулирования, один из которых действует при замыкании фазы

736265 на землю через сопротивление или при горении дуги с синусоядальным током, а другой — при перемежающемся горении дуги. Выходы этих каналов подключены через запоминающий интегратор к исполнительному элем нТУ.

Первый канал регулирования содержит измерительный элемент, Выпслненный В виде трехфазной схемы, подключенной на напряжение се-я, z каждую из фаз которой включены блскирующий элемент и переключающий блок причем входы переключающих блоков собраны по кольцевой схеме, а ях Выходы включены на сумматор, сигнал рассогласования с выхода которогс управляет запоминающим интегратором.

Работа измерительного элемента первого канала автоматического уст-. ройства основана на принципе срав-. нения модулей напряжений двух фаз сети, когда третья фаза эаземпена через активное ""îïðîòèâëåíèå. В iopмальном режиме функционирования сети устройство отключается и для автоматической настройки дугогасящего реактора в этом режиме требует— ся отдельный регулятор.

Бель изобретения — повышен.. е Надежности работы сети и упрощение схемы.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство, ".одержзщее измерительный трансфопматar напряжения, подключенный на напрямеение сети, и запоминающчй интe;peòзр,выхОд KGTopox o пОдключен на ВХОД яс полнительного элемента,, В;-едея ре-эистор, подключенный между земпей и одной из фаэ сети, блок ком ут=-«ции режимов, Вход которого подключен ко вторичной обмотке измерительчого трансформатора и Выпряьаятели, входы которых соединены с Выходом блока коммутации режимов,а Выходы связаны со входом запоминающего интегратора,Кроме того, блок коммутация режимов содержит два транзисторных ключа выполненных rro схеме триггера Шмитта и пОдключенных чхода ьи на напряжение фаз сетя без резистора, На фиг. 1 представлена Функг ;яональная схема. предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 — круговая диаграмма напряжений, поступающих на вход устройства в нормальнж режиме работы сети и при замыкания фазы на землю через сопротивление или заземляющую дугу, когда в ней отсутствуют бестоковые паузы.

Устройство содержит резистор 1, измерительный трансформатор 2 напря- gg жения, блок 3 коммутации режимов,. выпрямителя 4 и 5, запоминающий янтегратОр 6, исполнительный элемент

7, дугогасящий реактор 8. Блок 3 коммутации режимов Включает В себя два тояггера Шмит- а Kаждьg из Которых состоит из двух транзистороь

3,, 10 1 .1:,. 12 я Выходного реле 13 и !.4, Резистор 1 подключен между землей и одной из фаз сети. Вторичные обмотки измерительного трансформатора 2 соединены со ВхОдОм блока коммутации режимов, который предназ— начен для подачи на гход Выпрямителей 4 я 5 соОтветствующих напОЯжений фаз В двух режимах работы -"ети:

В норм льном ре- яме — напряжений тех фаз сети,. В которых отcyTcTíóeò

peeNcTcp . и В режимe замыкания фазы

Hci ЭЕМЛЮ вЂ” НаПР-.-;жЕНИй НЕПОВРЕЖДЕННЫХ фаз .

Выходы Выпря .ги теле и 4 и 5 подклю-. чены ко Входу з..=:.Помин ающего интегратораа 6 „который с: уществляет интегрярова.н."е Выходных сигналов QT выпрямит ел"- 2 :. Выход запоминающего л нт е гратора 6 связан с исполнительным элементом 7,. регулирующим настрсйку дугог"c,:ùåão реактора 8.

TP,ГГЕРЫ ШЬЕТTcl< СОСТОЯЩИЕ ИЗ двух транзисторов 9, 10 и 11, 12

npeGcтаВлЯют собой Двухкаскадный усилитель постоянного тока с положитель;-:ой обратной свя-ью. В цепь коллектора Выходных транзисторов

10 я 12 Включены обмотки быст"одей ствующих реле 13 я 14. Контак ..-.ю

ЗТИХ РЕЛЕ СВЯЗаНЫ CO ВХОДОМ ВЫПРЯмятелей и обеспечивают подачу фаз— ных напряжений сети В указан-:ûõ режимах.

На фиг, 2 изображена круговая диаграмма напряжений сети, поясняющая принцип работы ycTpoécTва В нормальном режиме. J.o — напряжение смещения нейтрали в Йормальном режиме, обусловленное Введением резистора 1;- U - падение напряжения

Hà резисторе 1 Включенном межДУ фазой В и землей; 0 и ась — напряжения двух фаз,в которых отсутству-. ет резистор 1, относительно земли, равные по модула между собой при

peçîíeHñíîé настройке реактора (В

ОЧКЕ 3 л

В:- ормальном режиме р боты сет.." напряжения ЙА я бс подаются н:=. ВхоДы тря -repas и . -,*a базах трен зястОв O(» 9 я 1 l ОтрицатЕЛЬНОЕ Налряжв— ние. В результате которого эти тран э я сторы наход5iт cя В peKHMе Heel»вЂ” щения,, а транзисторы 10 и 12 оказ:=.—

=.аются =-коытыми, репе )3, 1 срабатывают, - 1ере-; -:ормально закрытые контакты этих Оеле напряжения

О . и 0 поступают н-.- Входы Выпрясь мит ел- и 4 R! 5 а3ноcтb эти"-" "ч Гн"ПОВ подается на Вход запомипающегс интегратора 6,. Выходное напряжение

" апоминающего интегра=:opa управляет исполнительным злементс».; 7, на,— пример тиристорным Выпрямителем,.:;o7362б5

И 11-0 15) б,бб ° 0

<7 „«„< <.

5,»Г 6300

68000 Ом

f аз) 6ЬО0

66000 О 4 э

"sa, 1,! — ) э.; "ю.. э

3 д

= <"1«Н- !! где <„!

Topü<é регулирует ток подмагни=-ква— н нкя дугoгасящег реактора в направлении < при котором напряжения Ц, и

1 Ь

Ос, становятся равньпи, то есть к резонансной настройке .

На фиг. 3 приведена кругсвая диаграмма напряжений при замыкании фазы В íà =-эмлю, где Up — напряже— ния смещения нейтрали; 13 — падение напряжения на сопротивлении заземляющей дуги в поврежденной вазе

В; 11„. и 1),, — напряжения двух здорОВ61х фаз ОткосительнО земли, которые по модулю равны между собой при резонансной настройке дугогасящего реактора (II Towxe )»> 1

При замыкании фазы В, в которую включен резистор 1 на =-емлю обмотки реле 13 и 14 также находятся в обесточенном cooтоянии и на входы выпрямителей 4 и 5 поступают напря-1 -з

В случае расстройки коипенсации в этом режиме модули напряжений Ог,ъ! и !! не равны между собой и на выхоС$ де интегратора б появляется сигнал соответствующей полярности, который отрабатывается устрой:".твом для перевода реактора B резонанс:-*се положение.

Прк замыкании фазы А на =-å- ::....""""..»! Напряжение На фазе транзистора 9 Оказывается мень.;Ie налряжени"- сткрыти; —; тра is HO Topà и он закрывается,. а транзистор 10 открывается, н реле

13 срабатывает . На вход выпрямит элЯ 4 че1 e=- нормально OTкоь .т<- е КО. =; такты реле 13 поступает на-.ря.:. .ение

I ьЗI . z ак. .м образом,- при замыкании фазы А на землю на входе интегратора б появляется выпрямленке напряжени я, равное раэ ности нап 1яже..-<ий неповрежденнь.х фаз UI,-„. и L) .„ . Аналогично схема работает и пл< замыкании на землю фазы С.

При восстановлении нормального режима сети триггеры возвращаются в исходное положение и регулирование тока п дмагничивания ду огасящего реактора осуществляется ro ра„-ностк напряжений UII> и !34э

Сопротивление резистора 1 рассчитывается по формуле фаз ное напряжение сети; напряжение смещения кейтрали в нормальном режиме при резонансной настройке дугогасяшего реактог» а ми111»малькый ок а1»<-,цкания на землю. коэффициент демпфирования сети, Учить!вая,: то 1)„Юэ 1)<,, полуСопротивление резистора 1 при лед ющкх параметрах

6300 — — В; 3 -10А; з(= 0 03

P = I!HO 10 00,03

Потери акт1.вной мОщности в резис торР I. в i.:pN2ëьHol режиме сОстав ляют

В. ср 6 5ОО

<з =--A-- = 6&00= аОО Ьт з

Сстаточный ток, вызванный этим реэ»oropo.".< —.::ри замыкании фаэ А или

С раве-,:

Сяe овательно, резистор 1 можно

Не отключать во всех режимах p=-бать! с.= r H

Непрерь,ое поддержание peзонансf=.oA настройки дугогасящего реакторВ. KBê в нормальном режиме так и в режиме з.;мыкания фазы сети на

=,емлю спссoá: †..Нует самопогасанию эазе1.":1.=:.;;:-., †. -: Дуги. Прк этом преду- .ре<дают :=,э:-..--,а-<:ительные разрушения

НЭОлЯЦ.:"-,к кабеля от теплОвОгО вОЗ— действия д. ги и, следовательно, переход сднофаэ ного з амыкани я в двухфазное . Пс>o. е гашения заземляющей дуги устро;- ство автоматически устраняет возможную расстройку компенсации в нормальном режиме. Указанные преимущест:.-:а устройства позволяют повь,си",=-; .<.ц....::кость электроснабжения потребifтелей в компенсированных кабельных . †.лектрических сетях выcoI

1. Устройстьо для автоматической настройк . дугогасящего реактора в кабельных сетях, содержащее иэмериельный трансформатор напряжения, 1;.Одключе, -!L и на напряжение сети и запоминающий Hнтегратор, выход которого 11одключен на вход исполнительно".о эле14ента, о т л и ч а ю щ е е — я тем, что, с целью повышени=; надежности работы сетк и упрощени."-. Сх=-.1<ы, оно снабжено резисто-. oì =-клю. енным мех<ду землей и ОднОЙ

1з фаз се- и, блоком коммутации режимов, вход которого подключен ко вторич.-гой Обмотке 1змерительного трансфОрматора напряжРния и выпрямителя—

736265 ми, входы которых соединены с выходом блока коммутации режимов„ а выходы связаны со входом запоминающего интегратора.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что блок коммутации режимов содержит два транsисторных ключа, выполненных по схеме триггера Шмитта и подключенных входами на напряжение фаэ сети беэ резистора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 424275, кл. Н 02 Т 3/18, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

9 296189, кл. Н 02 Н 1/02, 1967.

Составитель Г. Дамская

Редактор 3. Шубенко Техред А.Щепанская Корректор В. CHHHL\KBR

Эаказ 2283/10 Тираж 783 Подписное

UHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г, ужгород, ул, Проектная, 4