Автоматический регулятор для настройки дугогасящих реакторов

 

1Щ7526I2

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Сациалистикеских

Реслублик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 22.03.78 (21) 2594512/24-07 (51) М Кл з

Н 02J 3/18 с присоединением заявки №вЂ”

Государственный комитет (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.07.80. Бюллетень ¹ 28 (45) Дата опубликования описания 30.07.80 (53) УДК 621.316.935 (088.8) по делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

В. Ф. Солдатов и Д. H. Степанчук

Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (71) Заявитель (54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР ДЛЯ НАСТРОЙКИ

ДУГОГАСЯЩИХ РЕАКТОРОВ

Изобретение относится к устройствам распределения электрической энергии и предназначено для автоматической компенсации емкостных токов замыкания на землю в высоковольтных электрических сетях переменного тока.

Известен автоматический регулятор, настраивающий дугогасящий реактор в нормальном режиме работы сети (1). Этот регулятор содержит блокирующее устройство, входной трансформатор, фазовращающее устройство, фазочувствительный усилитель, связанный входами с выходом фазовращающего устройства и линейным напряжением сети, выходное устройство, вход которого подключен к одному выходу фазочувствительного усилителя, релейный элемент, обмотка которого подключена к другому выходу фазочувствительного усилителя, а контакты его включены в цепь переключения вторичной обмотки входного трансформатора.

Для любой разновидности замыкания на землю этот регулятор автоматически отключается и, следовательно, не обеспечивает гашения заземляющих электрических дуг. В режиме замыкания фазы на землю возможны различные переключения, обуславливающие увеличение расстройки компенсации, что приводит к увеличению тока в заземляющей дуге и, как следствие, к тяжелым авариям.

Из известных устройств наиболее близким к изобретению по технической сущности является автоматический регулятор, осуществляющий настройку дугогасящего реактора в режиме замыкания фазы на землю (2).

Устройство содержит два канала регулп10 рованпя, один из которых работает при замыкании фазы на землю через сопротивление или при горении дуги с синусоидальным током, а второй — прп перемещаюшемся горении дуги. Выходы этих каналов

15 подключены через запоминающий интегратор к исполнительному элементу.

Второй канал регулирования содержит блокирующий элемент по напряжению смещения нейтрали, измерительный элемент, 20 ьыполненный в виде схемы сравнения, которая одним пз своих входов включена на выход синхронизированного напряжением нейтралп мультивпбратора, а другим — на выход одновибратора, запускаемого си 25 хронпзировапным мультивнбратором. На выходе одновпбратора после запуска появляется сигнал прямоугольной формы длительностью 10 мс, что соответствует номинальной частоте сети 50 Гц.

30 Действие измерительного элемента второ752612 го канала автоматического рсгулятора основано на принципе измерения частоты свободных колебаний напряжения смещения нейтрали при перемещающейся заземляющей дуге в момснт бестоковых пауз. Зависимость частоты свободных колсбашгй от расстройки компенсации V определяется выражением:

f„=- f„P1 V

10 где j„„ — номинальная частота сети.

Таким образом, в известном устройстве для автоматической настройки дугогасящих реакторов при перемещающемся дуговом замыкании измеряется разность частоты свободных колебаний в контуре нулевой последовательности сети при бестоковых паузах и эталонной частоты 50 Гц. Известно, что частота в сети может отклоняться от номинального значения и регулирование 20 реактора на резонанс с емкость|о сети при эталонной частоте 50 Гц будет всегда заканчиваться при некоторой фактической расстройке, т. е. всегда через место повреждения будет протекать остаточный нескомпенсированный ем костный ток, и эффект резонансной настройки не может быть достигнут.

Кроме того, из-за нестабильности работы одновибратора длительность импульса на его выходе может отклоняться от заданной (10 мс}, что в рсзультатс приводит к дополнительной расстройке компенсации.

Цель изобретения — повышение надежности работы сети в режиме перемещающегося дугового замыкания одной фазы на землю.

Поставленная цель достигается тем, что в известный регулятор, содержащий блокирующий элемент по напряжению смещения 40 пейтрали, блок включения питания, подключенный входом к одному из выходов блокирующего элемента, мультпвнбратор, связанный входами с другим выходом блокирующего элемента и одним выходом блока включения питания, элемент сравнения, один вход которого соединен с выходом мультивибр атор а, а выход через пнтсгр атор подключен к исполнительному 31cменту, дополнительно введен второй мулы ивн- 50 братор, один вход которого подключен »а линейное напряжение сети, а другой — на второй выход блока включения питания, а выход включен па второй вход элемента сравнения.

На чертеже прпвсдена функциональная схема автоматического регулятора для настройки дугогасящих реакторов.

Регулятор содержит блокирующий элемент 1, блок 2 включения питания, мульти- 00 вибраторы 3 и 4, элемент 5 сравнения, запоминающий интегратор 6, исполнительный элемент 7 и дугогасящий реактор 8.

Блокирующий элемент 1 содержит цепи включения регулятора прн вози икновсн ив 05 замыкания фазы на землю через перемещающуюся дугу. Блок блокирующего элемента 1 подкл|очен на напряжение смещения нсйтрали, а один выход его связан со Вхоpoxr блока 2 ьключеция шггани.

Один и: од мультивибратора 3 подключен к линейному напряжению сети, а один вход мулыивибратора 4 — ко второму выходу блокирующего элемента 1. Вторые входы мулынвибраторов 3 и 4 связаны с выходами блока 2 включения питания, а выход их подключен на входы элемента 5 сравнения. Выход элемента сравнения соединен со входом запоминающего интегратора 6, выход которого связан с исполнительным элементом 7, регулирующим настройку дугогасящего реактора b.

При возникновении перемещающего я дугового замыкания фазы на землю напряжение смещения нейтрали поступает на вход мультивибратора 4 через блокирующий элемент 1, который пропускает сигнал, если он находится в пределах 0,9 — 0,15 фазного напряжения сети, т. с. в момент, когда происходят свободные колебания в контуре нулевой последовательности сети.

Этот сигнал включает мультивибратор 4 с помощью блока 2 включения питания и одновременно синхронизирует мультивибратор. На выходе мультивнбратора 4, синхронизированного напряжением смещения нейтрали, формируется прямоугольный импульс положптельной полярности, длительность которого равна полуперноду частоты свободных колебаний напряжения смещения нейтрали.

Одновременно линейным напряжением сети запускается мультивибратор 3 с помощью того же блока включения питания.

На. выходе мультивибратора 3 формируетс» прямоугольньш импульс отрицательной полярности и длительностью, равной нолунериоду частоты сети. Импульсы с выхода мультивибра" оров 3 и 4 подаются на вход элемента 5 сравнения, где алгебраически суммируются. Сигнал с выхода элемента сраьнсння поступает на вход запоминающего интегратора. Выходное напряжение запоминающего шггегратора управляет исполнитсльным элементом 7, например тиристорным выпрямителем, который регулирует ток подма ничивания дугогасящего реактора 8 в направлении, при котором частота свободных колебаний напряжения смещения нейтрали и частота сети становятся равными, т. е. к резонансной настройке.

Если в указанном режиме частота сети не равна номинальной 50 Гц, то длительность прямоугольного импульса на выходе мультивибратора 3 будет отличаться от

10 мс. Сигнал с выхода элемента 5 сравнения будет отработан регулятором до перевода реакторы в положение, при котором частота сьободных колебаш|й в контуре ну752612 левой последовательности станет равной этому новому значению частоты сети, т. е. и в этом случае будет обеспечена полная компенсация емкостного тока.

Таким образом, предлагаемый регулятор обеспечивает точную настройку компенсации в режиме перемещающегося дугового замыкания фазы на землю при отклонениях частоты сети от номинального значения.

Автоматическое поддержание резонансной настройки дугогасящего реактора при перемещающихся дуговых замыканий фазы на землю ограничивает перенапряженияя до значений, безопасных для изоляции электрооборудования, а также значительно снижает скорость восстановления напряжения на повреждснной фазе, что способствует успешному гашению дуги. Следовательно, с помощью предлагаемого устройства повышается надежность 20 электроснабжения потребителей в компенсированных электрических сетях высокого напряжения.

Формула изобретения

Автоматический регулятор для настройки дугогасящих реакторов, содержащич блокирующий элемент по напряжению смещения нейтралп, блок включения питания, подключенный входом к одному из выходов олокпрующего элемента, мультивибратор, связанный входами с другим выходом блокирующего элемента и одним выходом блока включения питания, элемент сравнения, один вход которого соединен с выходом мультивпбратора, а выход через интегратор подключен к исполнительному элементу, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы сети, он дополнительно снабжен вторым мультивибратором, один вход которого подключен на линейное напряжение сети, а другой— на второй выход блока включения питания, а выход включен на второй вход элемента сравнения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

¹ 424275, кл. Н 02J 3/18, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

¹ 296189, кл. Н 02Н 1/02, 1967 (прототип) .