Способ автоматической настройки дугогасящего реактора в резонанс с сетью и устройство для его осуществления

Патент 739678

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

О ll И С-A- Н И Е

ИЗОБРЕТЕН Ия (и739678

Союз Советски к

Социалистических

Республик

Ф б

1, ф у

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6t ) Дополнительное к авт. свнд-ву (22) Заявлено 21,02.77 (2 1 ) 2486806/24-07 (51)М. Кл.

Н 02 Н 1/02

Н 02 Р 13/04 с присоединением заявки № (23)ПрнорнтетГкударстввнниб кааитет

ВФФР ао делан им0ретаний и вткрытий

Опубликовано 08,06.80. Бюллетень № 21 (5Ç ) УД К 6 2 1.316. .925(088.8) Дата опубликования описания 09.06.80 (72) Авторы изобретения

B. И. Гиря и О. A. Петров (7!) Заявитель

Челябинский политехнический институт им. Ленинского комсомола

4 (54) СПОСОБ АВТОМАТИЧЕСКОЙ НА РОЙКИ ДУГОГАСЯЩЕГО

:РЕАКТОРА B РЕЗОНАНС С СЕТЬИ И УСТРОЙСТВО

ДЛЯ E F0 ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Нас гоящее изобретение относится K компенсированным электрическим сетям.

Известно несколько способов, предназначенных для автоматической настройки дугогасящего реактора.

Настройка но реактивной составляющей тока или реактивной проводимости контура нулевой последовательности сети. К нейтрали сети подключают источник промыщленнои или блйзкой к ней частоты. Наст о ройку ведут по реактивной составляющей тока или реактивной проводимости контура нулевой последовательности. Резонансной настройке соответствует нулевое значение указанных величин.

Настройка по фазовым характеристикам сети. К одной из фаэ сети подключается дополнительная емкость (активное сопротивление) и создается некоторое напряжение несимметрии. Настройка ведется по углу между напряжением смещения нейтрали и, например, напряжением фазы, к которой подключена дополнительная емкость.

Резонансной настройке соответствует угол

2 между указанными напряжениями, равный

90о 1)

Настройка по максимуму напряжения смешения нейтрали. Она состоит в том, что по знаку приращения нанряжения нейтрапи определяется положение максимума этого напряжения, которому соответствует резонансная настройка компенсации (21

Однако эти способы в общем случае не учитывают нелинейность вольтамперных характеристик дугогас ящих реакторов.

В результате этого дугогасящие аппараты с нелинейными вольт амперными характеристиками, настроенные в нормальном режиме в резонанс с сетью, при однофаэ-. ных замыканиях на землю будут работать с расстройкой.

Из известных способов наиболее близким по технической сущности к предлагае-мому является способ настройки дугогасящего реактора по емкостной проводимости сети. В данном способе автоматической настройки дугогасащего реактора в резонанс с сетью путем введения в сеть ненные второй блок памяти, блок сравнения и усилитель, а также блок управления, блок эталонного напряженна и элемент

ИЛИ, при этом первый вход первого коммутатора через первый согласующий блок предназначен для подключения на напряжение нулевой последовательности сети, а второй вход через второй согласующий блок вЂ”. на ток нейтрали, выход первого коммутатора Через управляемый усилитель, выделяющий фильтр и преобразователь напряжения связан со входом второго коммутатора, первый выход которого через второй блок памяти, блок сравнения и усили>5 тель соединен с управляющим входом управляемого усилителя, второй выход BTOрого коммутатора соединен со вторым входом суммирующего блока, первый выход блока управления подключен к управляю2О щим входам коммутаторов, второй выходк блокировочному входу второго блока памяти, а третий выход блока управления подсоединен к первому входу элемента

NJR, второй вход которого соединен со

25 схемой блокировки по напряжению смещения нейтрали, а„выход подключен к блокировочному входу первого блока памяти, блок эталонного напряжения одним выходом подключен к блоку сравнения, а друНа чертеже представлена функциональная схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Дугогасящий реактор 1 подключен к нейтрали трансформатора 2, связанного с электрической сетью. Генератор 3 оперативного тока заданной частоты, выполненный, например,на тиристорах, подключен к дополнительной обмотке дугогасящего ре-. нулево" последовагепьности связан через согласующий блок 5 с одним из входов коммутатора 6. Выход коммутатора 6 через управляемый усилитель 7, выделяющий

Способ осуществляется устройством, содержащим генератор оперативного тока заданной частотьь предназначенный для подключения к дополнительной обмотке дугогасящего реактора и соединенный со схемой блокировки по напряжению смещения нейтрапи, последовательно соединенные задающий блок, суммирующий блок, функциональный преобразователь, первый блок памяти и блок управления дугогасящим реактором, & также последовательно соединенные выделяющий фильтр и преобразователь напряжения, в которое дополнительно введены. два согласующих блока, два двухпозиционных коммутатора, управляемый усилитель, последовательно соедифильтр 8, преобразователь 9 соединен со

45 входом коммутатора 10, а один выход поспеднего через блок 11 памяти, блок 12 сравнения и усилитель 13 связан с управляющим входом управляемого усилителя 7.

5О

Второй вход блока 12 сравнения связан с блоком 14 эталонного напряжения. Второй вход коммутатора 6 через согласующий блок 15 подключен к трансформатору

16 тока, а второй выход коммутатора 10 связан через последовательно соединенные суммирующий блок 17, функциональный преобразователь 18, блок 19 памяти со, входом блока 20 управления дугогасящим

3 7396 78. 4 напряжения непромышленной частоты на емкости сети поддерживают неизменными йапряжение непромышленной частоты, измеряют ток той же частоты, протекающей через нейтраль» и по величине этого тока осуществляют настройку реактора $3)

B этом. случае точность настройки дугогасящего реактора определяется точностью поддержания (стабилизации) напряжения непромышленной частоты на емкости; сети. Поскольку регулирование напряжения осуществляется путем воздействия на генератор непромышленной частоты (в сравнительно мощной цепи) и в контур регулирования входит сам реактор, то при увеличении точности стабилизации напряжения ухудшается качество регулирования. увеличивается время регулирования и величина перерегулирования а также уменьшаетс* запас устойчивости.

Белью изобретения является повышение точности настройки дугогасящего реактораа

Поставленная цель достигается тем, что в способе автоматической настройки дугогасящего реактора в резонанс с сетью, при кот ором В сеть вводят Оперативный TQK зацанной частоты, выделяют напряжение этой частоты из напряжения нулевой цоследовательности сети и выделяют ток той 5р гим - к задающему блоку. же частоты, протекающий через нейтраль, из которого формируют сигнал для настройки дугогасящего реактора, дополнительно усиливают выделенное напряжение заданной частоты, определяют отношение усиленного напряжения к выделенному и изменяют это отношение до достижения равенства усиленнбго напряжения эталоннОму, а сигнал дпя настрОЙки дугОгас ища го реактора формируют, умножая выделен-, 4О актора 1. ТрансФорматор 4 напряжения ный ток заданной частоты на полученное отношение напряжений.

5 7396 78 реактором 1. Второй вход суммирующего блока 17 через задающий блок 21 связан с блоком 14 аталонного напряжения. В устройстве имеется также блок 22 управления, имеющий три выхода, один из которых связан с синхронно работающими коммутаторами 6 и 10, второй вЂ” с блокировочным входом блока 11 памяти, а третий вЂ” через элемент 23 ИЛИ с блокировочным входом блока 19 памяти. Схема 1р

24 блокировки, подключенная на напряжение нулевой последовательности через трансформатор 4, имеет два выхода, при чем один выход подключен к блокировочному входу генератора 3 оперативного то-1З ка заданной частоты, а второй вЂ” ко второму входу схе)лы 23 ИЛИ.

При включении генератора 3 на емкости сети возникает напряжение заданной частоты, которое через трансформатор 4, согласующий блок 5 поступает на один из входов коммутатора 6. Когда блок 22 управления установит коммутаторы 6 и 10 в положение А, сигнал с выхода согласующего блока 5 через управляемый усилитель

7, выделяющий фильтр 8, где происходит выделение сигнала заданной частоты, преобразователь 9 напряжения (например,выпрямитель) поступит на вход блока 11 памяти. Одновременно с этим блок 22 управления разрешит работу блока 11 па.мяти и сигнал с его выхода поступит на блок 12 сравнения. Этот сигнал сравнивается с атапонным, поступающим с блока 14.эталонного напряжения, усиливает- М

* ся усилителем 13 и подается на управляющий вход управляемого усилителя 7, из- меняя его коэффициент усиления так, чтобы напряжение на выходе преобразователя, было равно эталонному. После затухания ф) переходного процесса в указанном контуре блок управления подает команду на запоминание блоку 11 памяти и устанавливает

1 коммутаторы 6 и 10 в положение Б. При

45 атом сигнал с трансформатора 16 тока через согласующий блок 15, управляемый усилитель 7, выделяющий фильтр 8, преобразователь 9 поступает на один из входов суммирующего блока 17 и далее через

Ю функциональный преобразователь 18 - на вход блока памяти 19. После затухания переходного процесса на выжодэ функционального преобразователя, блок 22 управления выдает команду на запоминание выходного сигнала функционального преобрй- зователя, в соответствии с которым будет перестроен дугогасящий реактор. Далее цикл повторяется. Для настройки дугогасящего реактора в резонанс с сетью может потребоваться несколько циклов.

Если сигнал на выходе преобразовате- ля 9 в положении А коммутаторов 6 и 1О поддерживается равным эталонному, то в положении Б сигнал на выходе преобразо-. вателя 9 будет пропорционален емкостной проводимости сети. Индуктивная проводимость дугогасящего реактора изменяется, начиная с какой-то минимальной (базовой) величины. Поэтому в устройстве имеется задающий блок 21, выход которого подключен на один из входов суммирукнцего блока 17 . Выходной сигнал суммирующе го блок а равен разности емкостной проводимости сети и базовой проводимости дугогасацего реактора (при фазном напряжении на нем).

Функциональный преобразователь выполняется с учетом нелинейных характеристик дугогасящего реактора так, чтобы при однофазном замыкании на землю обеспечить резонансную настройку компенсации.

При возникновении замыкания на землю напряжение промышленной частоты на разомкнутом треугольнике, трансформатора

4 значительно возрастает. Сработает схема 24 блокировки, отключит генератор

3 и подаст сигнал через алемент 23 ИЛИ на блокирующий вход блока 19 памяти.

Независимо от сигнала с блока 22 управления блок памяти 19 блокируется и на время замыкания сохранится настройка, которая имела место до замыкания на за мапо.

Все это позволяет осуществить точную резонансную настройку дугогасящего ре-- актора. Увеличение точности настройки снизит вероятность перехода однофаэных замыканий на землю в междуфазные короткие замыкания, а ато увеличит надеж ность работы компенсированной сети. Кроме тото, обеспечение минимального тока в месте однофазного замыкания на землю, соответствующего точной резонансной настройке, улучшит условия электробезопасности для обслуживающего персонала. формула изобретения

1. Способ автоматической настройки дугогасящего реактора в резонанс с сетью путем введения в сеть оперативного тока заданной частоты, выделения напряжения этой частоты из напряжения нулевой поеледовательности сети и выделения тока той же частоты, протекающего через ней7396 траль, из -которого формируют сигнал для настройки дугогасящего реактора, о твЂ” л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности настройки, усиливают выделенное напряжение заданной частоты, определяют отношение усиленного напряжения к выделенному и изменяют это отношенйе до достижения равенства усиленного напряжения эталонному, а сигнал для настройки дугогасящего реактора форми- 10 руют, умножая выделенный ток заданной частоты на полученное отнощение напряженияе

2. Устроиство 5JIH OQ GoTBoBHHB способа по и. 1, содержащее генератор опера- 15 тивного тока заданной частоты, предназначенйый для подк почения к дополнительной, обмотке дугогасящего реактора и соединенный со схемой блокировки по напряжению смещения нейтрали, последовательно щ соединенные задающий блок, суммирующий блок, функциопапьный преобразователь, первый блок памяти и блок управления дугогасашим реактором; а такде последовательно соединенные выделяющий фильтр и пре- 25 образователь,напряжейия, о т л н ч а ющ е е с, я тем, что, с целью повышения точности настройки, оно содержий два со ласующпх блока, два двухнозиционных коммутатора, управляемый усилитель, после 30 довательно соединенные второй блок памяти, блок сравнения и усилитель, а также

6aoz уцр, блок эталонного напряжения и элемент ИЛИ, при этом первый вход первого коммутатора через первый

78 8 со| ласующий блок предназначен для подключения на напряжение .нулевой после довательности сети, а второй вход через второй согласующий блок - на ток нейтрапи, выход первого коммутатора через . управляемый усилитель, выделяющий фильтр и преобразователь напряжения со-, единен со входом второго коммутатора, первый выход которого через второй блок памяти, блок сравнения и усилитель соединен с упраиипощим входом управляемого усилителя, второй выход второго ком мутатора соединен со,вторым входом сум.мирующего блока, первый выход блока управления подключен к управляющим вхо дам коммутаторов, второй выход - к бло-. кировочному входу второго блока памяти, а третий выход блока управления подсое- . динен.к первому входу элемента ИЛИ, второй вход которого соединен со схемой

1 блокировки по папряжению смещения нейт- рапи, а выход подключен М, блокировочному входу первого блока памяти, блок эталонного напряжения одним выходом подключен к блоку сравнения, а другим - к задающему блоку.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Вильгейм P. и Уотерс И. Заземление нейтрали в высоковольтных системах. ГЭИ.

М.-Л., 1959, с. 373-374.

2. Авторское свидетельство СССР

У,- -205125, кл. Н 02 7 3/18, 1967.

3. Авторское свидетельство СССР

М 528654, кл. Н 02 Н 1/02, 1976.

739678

Составитель Г. Дамская

Редактор С. Тараненко Техред Л. Тесак Корректор Т. Скворцова

Заказ 3054/9 Тираж 783 Подписное

БНИИПИ 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