Устройство для автоматического регулирования тока компенсации при перемежающемся дуговом замыкании на землю в высоковольтной сети переменного тока

Устройство для автоматического регулирования тока компенсации при перемежающемся дуговом замыкании на землю в высоковольтной сети переменного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву— (22) Заявлено 260426 (21) 2352914/24-07

Союз Советских

Социалистических

РЕслублик (11) б 1 023-6 (51) М. Кл. с присоединением заявки РЙ—

H 02 S 3/18

Н 02 Н 1/02

Государственный квинтет

Соавтв Мнннстров СССР но Дел&и II&0(|P&79IIIIR и отнрытнн (23) Приоритет (43) Опубликовано 050678.5þëëåòåíü % 21 (5З) УДК 621,316.761.

064 44 (088 8) (45) Дата опубликования опнсання 0505.78

P2),Авторы еезобретення

В.Ф.Солдатов,д.Н. Степанчук и Л.Е.Дударев (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ ТОКА

КОМПЕНСАЦИИ ПРИ ПЕРЕМЕЖАЮЩЕМСЯ ДУГОВОМ ЗАМЫКАНИИ

HA ЗЕМЛЮ В ВЫСОКОВОЛЬТНОЙ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА один из которых действует при горении дуги с синусоидальным током, а второй — при перемежающемся горении ду,ги. Выходы этих каналов подключены через запоминающий интегратор к исполнительному органу. Второй канал регулирования содержит. схему блокировки по напряжению смещения нейтрали, измеритель частоты свободных колебаний, выполненный в виде схемы сравнения, которая одним своим входом включена на выход синхронизированного напряжением нейтрали мультивибратора, а другим — на выход одновибратора, запускаемого синхронизированным мультивибратором. На выходе одновибратора после запуска появляется сигнал прямоугольной формы длительностью 10 мс, что соответствует номиЯО нальной частоте сети 50 Гц. Выход схемы сравнения подключен к запоминающему интегратору.

Действие второго канала автоматического устройства основано на прин-.

25 ципе измерения частоты свободных колебаний в контуре нулевой последовательности сети при перемежающейся заземляющей дуге в момент ее обрыва.

Зависимость частоты свободных колеЗО баний f от степени расстройки комПредлагаемое устройство для автоматического регулирования тока компенсации при перемещающемся дуговом замыкании на землю предназначено для использования в распределительных сетях 6-35 кВ.

Известны автоматические регуляторы, иастраивающие дугогасящие реакторы в нормальных условиях работы сети (при отсутствии замыкания на землю) (1) . . Такие регуляторы содержат блокировку по напряжению смещения нейтрали, фазовращающий мост, фазочувствнтельный усилитель, исполнительный элемент и конденсатор, подключенный к одной из фаз сети, служащий для создания постоянного смещения нейтрали.

Для любой разновидности замыкания на землю эти регуляторы автоматически отключаются и, следовательно, не обеспечивают гашения заземляющих электрических дуг, вызванных увеличением расстройки компенсации, например при обрыве одной фазы и оперативных переключениях.

Указанный недостаток устранен в автоматическом регуляторе тока компенсации, работающем при дуговом замыкании фазы на землю (2). Регулятор содержит два канала регулирования, pl) 3413iIIIIVOJIb Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт

610236 пенсации V записывается следующим выражением: с = f ×1-К где — частота сетА.

Таким образом в известной схеме для автоматической настройки дугогасящих реакторов при перемещающемся дуговом замыкании используется разность частот свободных колебаний н контуре нулевой последовательности сети при бестоковых паузах и эталонной часто- 10 те 50 Гц. В то же время известно, что частота в сети может отклоняться от номинального значения, и регулирование реактора на резонанс контура нулевой последовательности при частоте 50 Гц будет всегда заканчиваться при некоторой фактической расстройке, т.е. всегда через место понреждения будет протекать дополнительный ток, и эффект точной настройки не может быть дос- 20 тигнута

Целью изобретения является повышение точности регулирования тока компенсации в режиме перемежающегося дугового замыкания на землю.

Поставленная цель достигается тем, что и известное устройство, содержащее последовательно включенные орган блокировки по напряжению смещения нейтрали, измеритель частоты свободных колебаний напряжения смещения нейт. рали, запоминающий интегратор и исполнительный орган, дополнительно введены измеритель частоты линейного напряжения сети и орган блокировки по линейному напряжению сети, причем вход иэмерителя частоты линейного напряжения сети подключен к сети через орган блокировки по линейному напряжению сети, а выход — к выходу измерителя частоты свободных колебаний на- 40 пряжения смещения нейтрали и ко входу запоминающего интегратора, каждый измеритель частоты выполнен в виде цнух резонансных контуров ЬС, входы которых через амплитудные ограни- 45 чители подключены ко вторичным обмоткам входного трансформатора, а выходы - ко входам выпрямителей.

На фиг. 1 представлена схема уст- . ройства для автоматического регулирова.50 ния тока компенсации при перемежающемся дуговом замыкании на землю в сетях

6-35 кВ; на фиг. 2 — выходные характеристики измерителей частоты.

Предлагаемое устройство содержит орган блокировки 1 по напряжению смещения нейтрали, орган блокировки 2 по линейному напряжению сети, измеритель частоты 3 свободных колебаний напряжения смещения нейтрали, измеритель частоты 4 линейного напряжения сети, 50 запоминающий интегратор 5, исполнительный орган 6, входной трансформатор 7, амплитудные ограничители 8, 9, резонансные LC — контуры и выпрямители

i 12, 13.

Органы блокировки 1 и 2 содержат цепи включения регулятора при возникновении замыкания на землю через перемежающуюся дугу °

Измеритель частоты 3, подключенный через орган блокировки 1 к напряжению смещения нейтрали, предназначен для получения сигнала, пропорционального изменению частоты свободных колебаний напряжения смещения нейтрали при перемежающемся дуговом замыкании, Выход измерителя частоты 3 подключен к выходу измерителя частоты 4 и на вход запоминающего интегратора 5.

Измеритель частоты 4, подключенный через орган блокировки 2 к одному из линейных напряжений сети, предназначен для получения сигнала, пропорционального изменению напряжения частоты сети ° Выход измерителя частоты14 подключен к выходу измерителя частоты

3 и на вход запоминающего интегратора.

5, включающего двухдырочный трансфлюксор с входной, ныходной и возбуждающей обмотками и возбуждающий генератор. Выход запоминающего интегратора 5 подключен к исполнительному органу 6.

Измеритель частоты 4 включает в себя входной трансформатор 7, амплитудные ограничители 8 и 9, резонансные

LC -контуры 10 и 11 и выпрямители 12 и 13. Амплитудные ограничители 8 и 9 выполнены на стабилитронах. Входы резонансных LC -контурон 10 и 11, на-строенных на частоты 40 и 60 Гц, через амплитудные ограничители 8 и 9 подключены ко вторичным обмоткам нходного трансформатора 7, а выходы — к выпрямителям 12 и 13.

Измеритель частоты 3 выполнен ана-, логично измерителю частоты 4.

Кривая 14 (фиг. 2) изображает зависимость выходного напряжения от частоты измерителя частоты 3, а кривая 15 — зависимость выходного напряжения от частоты измерителя частоты 4.

При нозникновении перемежающегося дугового замыкания напряжение смещения нейтрали поступает на вход измерителя частоты 3 через орган блокировки 1, пропускает сигнал, если он находится в пределах от 0,9 до 0,15 фазного напряжения сети, т.е. в тот момент„ когда происходят свободные колебания в контуре нулевой последовательности сети. Однонременно через орган блокировки 2 на нход измерителя частоты 4 поступает одно иэ линейных напряжений сети. Таким образом, на вход запоминающего интегратора,5 поступает выпрямленное напряжение, полученное в результате алгебраического суммирования двух напряжений

Ь +4

610236 где Ug и U — выходные напряжения измерителей частоты 3 и 4 соответственно.

Характеристики резонансных 1С -ко..туров 10 и 11 выбраны таким образом, что при частоте напряжения; поступаю щего на вход входного трансформатора

7, равной 50 Гц, напряжения на их выходе будут равны между собой и следовательно, напряжение на выходе измерителя частоты после выпрямителей 12

10 и 13 будет равно нулю. Напряжение на выходе измерителя частоты появится в случае отклонения частоты входного сигнала от 50 Гц.

Если в режиме перемежающейся дуги частота сети равна 50 Гц и дугогасящий реактор не будет настроен в резонанс с емкостью сети, то в контуре нулевой последовательности возникнут свободные колебания с частотой, от-, личной от частоты сети 50 Гц, напрймер 48 Гц. Н результате на выходе измерителя частоты 3 появится сигнал (точка U на фиг. 2). Напряжение на выходе измерителя частоты 4 при этом 26 будет равно нулю. Напряжение, поступающее на вход запоминающего интегратора 5, в этом режиме будет равно

U = -Ug . Этот сигнал будет отработан устройством до перевода реактора в 30 положение, соответствующее частоте свободных колебаний 50 Гц.

Если в. укаэанном режиме частота сети не равна .50 Гц и составляет, например 49,5 Гц, то напряжение V< появится и на выходе измерителя частоты 4, как это показано на-фиг. 2 °

Напряжение на входе интегратора будет равно U--УЭ Уц, а следовательно, этот сигнал будет отработан устройством 41 до перевода реактора в положение, соответствующее частоте свободных колебаний 49,5 Гц, т.е. и в этом случае будет обеспечена полная компенсация. 45

Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает точную настройку компенсации в режиме перемежающегося дугового замыкания фазы на землю .при отклонениях частоты сети от номинального значения.

Повышение точности регулирования тока компенсации в режиме перемежающегося дугового замыкания фазы на землю с помощью предлагаемого устройства позволяет повысить надежность электроснабжения потребителей в компенсированных электрических сетях.

6-35 кВ. формула изобретения

1. Устройство для автоматического регулирования тока компенсации при перемежающемся дуговом замыкании на землю в высоковольтной сети переменного тока, содержащее последовательно включенные орган блокировки по напряжению смещения нейтрали, измеритель частоты свободных колебаний напряжения смещения нейтрали, первый выход которого подключен к первому входу запоминающего интегратора, выход которого подключен на вход исполнительного органа, о т л и ч а ю щ е- е с я тем, что, с целью повышения точности регулирования тока компенсации, оно дополнительно снабжено измерителем частоты линейного напряжения сети и органом блокировки по линейному напряжению сети, причем вход измерителя частоты линейного напряжения сети подключен .к сети через орган блокировки по линейному напряжению сети, а первый выход измерителя частоты линейного напряжения сетико второму входу запоминающего интегратора, а второй - ко второму выходу измерителя частоты свободных колебаний напряжения смещения нейтрали.

2. Устройство по п. 1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что каждый измеритель частоты выполнен в виде двух резонансных контуров ).С, входы которых через амплитудные ограничители подключены ко вторичным обмоткам входного трасформатора, а выходы - к входам выпрямителей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Авторское свидетельство СССР

Р150156, Н 02 Л 3/18, 1961.

2, Авторское свидетельство СССР

9 296189, Н 02 Н 1/02, 1967.

610236 фиг. Р

Составитель.Л.Васькова

Техредэ. Чужик Корректор С.Ямалова

Редактор В.Фельдман

Заказ 3030/45 Тираж 8S2 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретениЯ и открытий

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

Филиал ППП Патент, r Ужгород, ул. Проектная, 4

Ю

Юв Ь

Ф

ФФ