Устройство для автоматического регулирования тока компенсации в электрических сетях

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗО6РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советски к

Социапистнческик

Рес убп (iii 920955 (6I ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22)Заявлено 04.07.80 (2! ) 2949333/24-07 (53)M. Кл.

Н 02 Н 9/08 с присоединением заявки М

3Ъеударстаапай комитат.

СССР ао делам кзюбретеннй н аткрытнй . (23) Приоритет (53) Уд K 621. 316 .925(088.8) Опубликовано 1 g. 04. 82. Бюллетень № 14

Дата опубликования описания 18.04.82 у д институт энергетических систем и электрических

"Знергосетьпроект" (7l ) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ

ТОКА КО (ПЕНСАЦИИ В ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЕТЯХ

Изобретение относится к электро-. технике и предназначено для автоматического регулирования тока компенсации в компенсированных электрических сетях 6-35 кВ.

Известны устройства экстремального регулйрования, решающие задачу поиска экстремума по знаку приращения контролируемого параметра при выдаче в объект регулирования пробного управляющего сигнала. и по интегральному отклонению производной экстремальной (резонансной применительно. к ДГР) характеристики от нуля 13.

Указанные устройства в зоне экстремума работают в автоколебательном режиме, т.е. постоянно выдают ре" версивные управляющие сигналы .в объект регулирования, что исключает их йрименение на плунжерных реакторах по условию недопустимости режима реверсивных пусков привода ДГР, соответственно, укаэанные устройства применимы в реакторах с подмагничи- .

2 ванием, т.е. исключается их использование в качестве универсальных устройств, пригодных для реакторов лю" бого типа.

Наиболее близким техническим ререшнием является устройство дпя автоматического регулирования дугогасящего реактора с регулируемым воздушным зазором, содержащее последовательно соединенные измеритель на1О пряжения, релаксатор, триггер, апериодический элемент и трехпозиционный релейный исполнительный блок, а также включенный последовательно с

15 плунжерным реактором управляемый дроссель, управляющая обмотка которого соединена с выходом триггера, причем выход .трехпозиционного релейного исполнительного блока соединен с соответствующими управляющими входами схемы управленя приводом плунжерного реактора (2).

Недрстатком известного устройства, является отсутствие необходимой для

920955 унификации универсальности и ограничение области его применения только плуйжерными реакторами.

Цель изобретения — расширение области применения. 5

Указанная цель Достигается тем, что в устройство для автоматического регулирования тока компенсации, содержащее реле блокировки, последовательно соединенные измеритель напряжения, релаксатор и триггер и по- следовательно соединенные инерционнЫй элемент и исполнительный блок, а также усилитель, выход которого соединен с обмоткой подмагничивания дуго" гасящего реактора, причем вход измерителя наПряжения через размыкающий контакт реле блокировки соединен с входом реле блокировки, а выход триггера через размыкающий контакт реле блокировки соединен с входом инерционного элемента, введен интегратор и сумматор, причем один выход сумматора соединен : входом инерционного элемента, выход исполнительного блока соединен с входом интегратора, выход которого подключен к второму входу сумматора, выход которого соединен с управляющйм входом усилителя. зо

Дополнительно в устройство введены последовательно соединенные вто, рой исполнительный блок и второй интегратор, а также блок коррекции, первый вход которого соединен с вы- З5 ходом первого интегратора, второй вход - с выходом измерителя напряжения, а выход подключен к входу второго исполнительного блока,. второй вход которого соединен с выходом второго 40 интегратора, который через замыкающий контакт реле блокировки соединен с третьим входом сумматора.

На фиг. 1 и 2 изображена схема устройства. 45

Устройство (фиг. 1) содержит реле блокировки 1, вход которого включен на напряжение нейтрали, последовательно соединенные измеритель напряжения 2, релаксатор 3, триггер 4 и 5g последовательно соединенные инерционный элемент 5, исполнительный блок 6 и интегратор 7, а также сумматор 8, выход которого через усилитель 9 подключен к обмотке подмагничивания реактора 10, причем вход измерителя напряжения 2 через размыкающий контакт реле блокировки 1 соединен с входом реле блокировки 1, а выход триггера 4 через размыкающий контакт реле блокировки 1 соединен с входом инерционного элемента 5 и одним из входов сумматора 8, другой вход которого соединен с выходом интегратора 7.

Схема работает следующим образом.

С помощью измерителя напряжения, 2 производится измерение напряжения нейтрали и преобразование его с помощью релаксатора 3 и триггера 4 в энакопеременный пробный сигнал с переменным периодом, функционально зависимым от величины и знака производной резонансной характеристики. Устройство имеет два контура — измерительный, в пределах которого пробный сигнал реализуется статически по цепи триггер 4 — сумматор 8 - усилитель 9 в поисковые колебания напряжения нейтрали, необходимые для оценки значения производной, и рабочий контур, в пределах которого с помощью инерционного элемента 5 формируется сигнал, пропорциональный значению производной резонансной характеристики, поступающий на вход исполнительного блока 6. При устойчивом отклонении сигнала на, выходе инерционного элемента 5 от нуля исполнительный блок 6 выдает на вход интегратора 7 управляющий сигнал

"Больше" или "Меньше" до тех пор, пока упомянутое отклонение не окажется в зоне нечувствительности исполнительного блока 6, что по условиям настройки схемы соответствует резонансной настройке (или настройке с заданным отклонением от резонанса).

Выходной сигнал интегратора 7 через сумматор 8 и усилитель 9 передается в цепь подмагничивания, обеспечивая интегральное изменение тока подмагничивания и соответственно необходимую настройку индуктивности реактора 10. Постоянная передача в схему управления токов подмагничивания пробного сигнала с выхода триггера 4 (также через сумматор 8 и усилитель 9) обеспечивает непрерывный контроль отклонения от заданной настройки и его своевременное устранение. Исполнительный блок 6 представляет собой трехпозиционный нуль-орган с несколькими измерительными входами и релейными выходными сигналами

"Больше" или "Меньше", подаваемыми

920955 на вход интегратора 7 в зависимости от знака отклонения сигнала íà его входе от нуля или заданной уставки.

Выходной управляющий сигнал исполнительного блока 6 преобразуется с помощью интегратора 7 в интегральное,. смещение, передаваемое через сумматор 8 и усилитель 9 непосредственно в цепь обмотки подмагничивания реактора 10. Соответственно обеспечивается интегральное изменение токоподмагничивания реактора 10 и необходимая настройка его индуктивности.

При замыкании на землю в контролируемой сети контактами реле блокиров- 1 ки 1 снимаются сигналы на входе измерителя напряжения 2 и на выходе триггера 4, и в цепи подмагничивания реактора IÎ устанавливаетса впредь до восстановления нормального режима ток, пропорциональный выхоДному сигналу интегратора 7, чем и обеспечивается необходимая по условиям технологии фиксация настройки сети, большей в.момент замыкания .на землю.

Необходимый для создания резонансной характеристики ток в контуре

ДГР - сеть создается за счет естест- венной пофазной несимметрии емкостей сети или путем искусственного включения опорного источника напряжения в нейтраль трансформатора Т0. При использовании схемы для регулирования индуктивности плунжерного реактора интегратор 7 исключается иэ схемы, зэ выходы исполнительного блока 6 соединяются с соответствующими входами схемы управления приводом плунжер- . ного реактора, а .выход усилителя 9 . соединяется с управляющей обмоткой дросселя, включенного в соответствии со схемой известного устройства.

Таким образом, с помощью одного и того же устройства обеспечивается регулирование тока компенсации для реактора любого типа, чем и достигается поставленная цель расширения области применения.

Однако в описанном виде схема не всегда обеспечивает необходимую точность настройки, поскольку выбор не" обходимой величины тока подмагничивания производится при пониженном напряжении на реакторе - в нормальном режиме. При номинальном напряжении на нейтрали в режиме замыкания на землю индуктивность реактора при .том же токе подмагничивания может оказаться несколько. иной, вследствие нелинейности его вольтамперной характеристики. На реакторах с подмагничиванием погрешность от нелинейности может достигать 153 против допустимых 53 от номинальной величины индуктивности реактора. Соответственно повышается вероятность перехода однофазного замыкания на землю в двухфазное, т.е. снижается надежность работы сети, и появляется необходимость разработки специальных мер по повышению точности настройки реакторов с подмагничиванием.

На фиг. 2 представлена полная блок-схема устройства, обеспечивающая автоматическую настройку дугога-. сящего реактора с подмагничиванием по экстремальному закону и с компенсацией погрешности от нелинейности.

Схема содержит все элементы устройства по фиг. 1 и дополнительные элементы - блок коррекции 1.1, второй исполнительный блок 12 и интегратор

13. Блок коррекции 11 представляет собой функциональный преобразователь любого типа, согласующийся с элементами описываемого устройства и обеспечивающий формирование сигнала нелинейной поправки. Второй исполнительный блок 12 и второй интегратор 13 являются полными аналогами исполнительного блока 6 и интегратора 7.

Схема работает. следующим образом.

В режиме нормальной работы на вход блока коррекции 1 поступают с выхода измерителя напряжения 2 и интегратора 7 два сигнала, пропорциональные соответственно напряжению на нейтра" ли и среднему значению тока подмагничивания реактора. Ilo значениям этих сигналов в соответствии с формулой (1) формируется сигнал функциональной .поправки, поступающий на вход исполнительного блока 12. Последний выдает на вход интегратора 13 сигнал

"Больше" или "Иеньше" до тех пор, пока выходной сигнал интегратора 13 не станет равным выходному сигналу блока коррекции 11 (сумма входных сигналов исполнительного блока 12 станет равной нулю). Соответственно обеспечивается запоминание выходного сигнала блока коррекции 11 на выходе интегратора 13, ввод которого в цепь подмагничивания реактора 10 осущест7 9209 вляется контактом реле блокировки 1 при появлении замыкания на землю.

Таким образом, при замыкании на землю в цепь подмагничивания вводит-. ся сумма двух сигналов - основного 5 регулирующего сигнала с выхода интегратора 7, и корректирующего сигнала с выхода интегратора 13, компенсирующего погрешность от нелинейности, за счет чего обеспечивается повышение>о точности настройки компенсации и надежности работы сети.

Экономический .эффект от применения предлагаемого изобретения получается за счет унификации и стандартизации устройства, обеспечения возможности производства универсального регулятора тока компенсации, пригодного для работы с любыми типами реакторов, а также за счет обеспечения 20 коррекции настройки, позволяющей не предъявлять жестких требований к линейности вольтамперных характеристик дугогасящих реакторов.

Формула изобретения

1. Устройство для автоматического регулирования тока компенсации 30 в электрических сетях, содержащее реле блокировки, последовательно соединенные измеритель напряжения, релаксатор и триггер и последовательно соединенные инерционный элемент и исполнительный блок, а также усилитель, выход которого соединен .с обмоткой подмагничивания дугогасящего реактора, причем вход измерителя напряжения через размыкающий контакт реле блокировки соединен,с входом реле блокировки, а выход триггера через размыкающий контакт реле блокировки соединен с входом инерционного элемента, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что с целью расширения области применения, в него введены сумматор и интегратор, причем один вход сумматора соединен с входом инерционного элемента, выход исполнительного блока соединен с входом интегратора, выход которого подключен к второму входу сумматора, выход которого соединен с управляющим входом усилителя.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности настройки, в него введены последовательно соединенные второй исполнительный блок и второй интегратор, а также блок коррекции, первый вход которого соединен

;с выходом первого интегратора, вто» рой вход - с выходом измерителя на.пряжения, а выход подключен к входу второго исполнительного блока, второй вход которого соединен с выходом второго интегратора, который, через замыкающий контакт реле блокировки соединен с третьим входом сумматора.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

V 205125 кл. Н 02 Э 3/18, 1963.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке N 2614394/24-07

;кл, Н 02 3 3/18, 20.11.78 {прототип).