Устройство для регулирования линейного фильтра

п 1) 505 ИВ Союз Советских Социалистических Реснубчик(51) М,Государственный комите Совета Министров СССР по делам изобретенийи открытий(71) Заявител чно-исследовательский институт постоянного ток 54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАфИЛЪТРА НЕЙНОГО 2 Изобретение относится к устроиствам, служащим для подавления высших гармонических составляющих, присутствующих в спектре напряжения на линиях или,шинах высшего напряжения, и может быть использовано на преобразовательных подстанциях передач постоянного тока.Известно 11, что высоковольтные преобразователи генерируют высшие гармоники как на,стороне постоянного тока (четные гармоники), так и на стороне переменного тока (нечетные гармоники, пятая, седьмая, одиннадцатая, тринадцатая и тд.).Гармоники вызывают дополнительные потери, например, в генераторах и трансформаторах. Эффективная мера борьбы с ними - шунтирование их с помощью фильтров, настроенных в резонанс на выбранную частоту гармоники,В качестве фильтров используется последовательное соединение конденсаторной батареи и реактора,Однако указанные фильтры не могут быть настроены точно в резонанс на данную гармонику вследствие изменения как параметров окружающей среды, возможного изменения числа конденсаторов в батарее, так и ввиду нестабильности частоты основной гармоники сети переменного тока, а следовательно, и всех основных гармоник Для настройки фильтров в резонанс на заданную гармонику фильтры должны быть регулируемыми, Наиболее удобно регулироватьфильтры изменением индуктивности реакто 5 ра.Индуктивность реактора можно менять двумя,способами: плавно и ступенчато,Плавное изменение индуктивности реактора достигается путем его подмагничивания10 постоянным током, а ступенчатое - изменением числа витков его обмотки.Известное устройство для регулированиялинейного фильтра 21 содержит измерительный блок. На первый вход этого блока посту 15 пают сигналы,с датчика тока, установлейногов цепи линейного фильтра, а на второй - через резонансный усилитель - с выхода датчика напряжения шин переменного тока, Выходизмерительного блока через блок управле 20 ния соединен с блоком переключения отпаек,подключенным к обмотке регулируемого реактора,Известное устройство основано на измерении реактивной мощности линейного фильтра25 по данной гармонике и сведения этой мощности к минимуму путем изменения индуктивноети реактора.Однако в таком устройстве напряжение свыхода датчика напряжения шин перемейно 30 го тока поступает на вход измерительногоблока через резонансный фильтр. От стабильности величины и фазы выходного напряжения этого резонансного фильтра зависит вычисленное значение реактивной мощности.может иметь отклонение от номинальной наУчитаная, что частота в питающей системе может иметь отклонение от номинальной,на 1 Гц, то фаза и амплитуда выходного напряжения фильтра существенно изменяются, Так, например, при добротности фильтра 9=30 изменение фазового сдвига Л=50 эл., а амплитуда:на 20 на частоте гармоники при изменении частоты сети с 50 до 49 гц,Таким образом, изменение частоты в питающей преобразователь сети приводит к ложному изменению реактивной мощности и к вынужденной раостройке силового резонанса фильтра, что недопустимо.С целью устранения этого недостатка разработано устройство, позволяющее производить с необходимой точностью настройку линейных фильтров, когда в их цепях установлены реакторы со ступенчатой регулировкой индуктивности, независимо от дрейфа частоты,сети переменного тока, а также от изменения параметров окружающей среды и числа конденсаторов,в батарее.В предлагаемом устройстве для регулирования линейного фильтра это достигается благодаря наличию,двух блоков синхрюнизации, причем выход датчика тока, установленного в цепи линейного фильтра, соединен с входом одной из схем синхронизации, выход датчика напряжения шинн переменного тока - с входом второй схемы синхронизации, а выходы обеих схем синхронизации подсоединены к входам измерительного блока.Схема устройства показана на чертеже.Устройство для регулирования линейного фильтра, подключенного к шинам переменного тока и выполненного из конденсаторной батареи 1 и регулируемого реактора фильтра 2 с отпайками на обмотке, содержит датчик 3 така в цепи линейного фильтра, датчик 4 напряжения шин переменного тока, измерительный блок 5, блок б управления, блок 7 переключения отпаек, блоки 8, 9 синхронизации.Устройство работает следующим образом.Сигнал пролорциональный току, протекающему через цепь линейного фильтра, с датчика 3 тока подается на вход блока 8 синхронизации. На,выходе этого блока формируется напряжение, частота которого равна частоте подавляемой фильтром гармоники, а фаза напряжения сдвинута на тол - по от 2 ношению к фазе тока данной гармоники, протекающей через цепь линейного фильтра.В качестве блока 8 может быть использован 31 блок синхронизации, содержащий фазовый дискриминатор. Выход дискриминатора соединен через интегратор с входом управляемого генератора, а генератор в свою очередь подключен к второму входу фазового дискриминатора, на первый вход которого по 10 15 20 25 30 35 40 45 50 50 60 65 даются сигналы с датчиками 3 тока, установленного в цепи линейного фильтра,Такая замкнутая схема синхронизации с управляемым генератором, собственная частота которого близка к частоте выделяемой гармоники, позволяет получить сигнал этой гармоники на выходе управляемого генератора, причем фаза этого сигнала отличается от фазы тока данной гармоники, протекающей через цепь линейного фильтра на угол -2Напряжение, частота которого равна частоте подавляемой фильтром гармоники, а фаза, сдвинутая на угол - по отношению2к фазе тока данной гармоники, протекающего через цепь линейного фильтра, с выхода блока 8 синхронизации поступает на один из входов измерительного блока 5, на другой вход которого подается напряжение от блока 9;синхрюнизации, подключенного к выходу датчика 4 напряжения шин переменного тока,В качестве блока 9 может быть использована схема синхронизации, состоящая из фазового дискриминатора, интегратора и управляемого генератора,В этом случае один из входов фазового дискриминатора блока синхронизации соединен с выходом датчика 4 напряжения шин переменного тока. В результате на выходе блока 9 синхронизации формируется напряжение, частота которого равна частоте подавляемой линейным фильтром гармоники, при этом фаза выходного напряжения сдвинута на угол - по отношению к фазе напряже2ния, подавляемой линейным фильтром гармоники.Напряжения,с выходов обоих блоков синхронизации поступают на соответствующие входы измерительного блока 5. Измерительный блок предназначен для определения фазы и величины угла сдвига между напряжениями, поступающими на его входы от блоков 8 и 9 синхронизации, т. е. для определения фазы и угла сдвига между током и напряжением гармоники частоты настройки линейного фильтра.При измерении в качестве опорного напряжения принимается напряжение гармоники частоты настройки линейного фильтра, т. е. напряжение, поступающее с выхода блока 9 синхронизации :на один из входов измерительного блока 5.Измерительный блок может быть выполнен на основе фазометра 41.При настройке линейного фильтра в резонанс напряжения, поступающие на входы измерительного блока 5 от блоков 8 и 9 синхронизации, совпадают по фазе, в результате чего сигнал на выходе измерительного блока отсутствует.В случае расстройки линейного фильтра между напряжениями, поступающими на вхо505118 Формула изобретения Составитель Л. ДементьеваГрузова Тезред М, Семенов Корректор М. Лейзерман дакт Тираж 882вета Министрокрытий1 нао., д. 4,5 Изд. М 1150 ПИ Государственного комитета С по делам изобретений и о 113035 Москва, Ж, РаушскаЗаказ 768/19ЦН писп шография, пр. Сапунова, 2 ды измерительного блока 5 от блоков 8 и 9 синхронизации, появляется угол сдвига, величина которого равна величине угла сдвига между током и напряжением гармоники частоты настройки линейного фильтра.Если ток гармоники частоты настройки линейного фильтра опережает свое напряжение, то на выходе измерительного блока 5 появляется сигнал одной полярности, если ток отстает - другой полярности.Величина выходного сигнала измерительного элемента пропорциональна углу между током и напряжением гармоники частоты настройки линейного фильтра. Сигнал с выхода измерительного блока через блок 6 управления поступает на вход блока 7 переключения отпаек, который в зависимости от полярности и величины сигнала включает соответствующую отпайку реактора. Устройство для регулирования линейного фильтра, подключенного к шинам переменного тока, например, на преобразовательной подстанции передачи постоянного тока и выполненного из конденсаторной батареи и регулируемого реактора с отпайками, содержащее датчик тока в цепи линейного фильтра,датчик напряжения шинн переменного тока,измерительный блок, подключенный черезблок управления к блоку переключения отпаек, отлич а ющеес я тем, что, с целью по.вышения точности настройки фильтра в ре.зонанс на заданную гармонику, оно снабжено двумя блоками синхронизации, на входод 10 ного из которых подсоединен выход датчикатока, а на вход другого подсоединен выходдатчика напряжения, а выходы блоков синхронизации подсоединены к блоку измерения.15 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:1. Пассе А. В, Схемы и режимы электропередач постоянного тока.Энергия, 1973,20 2. Патент Франции1538745 по кл. Н 021.3, Бухвинер В. Е. Дискретные схемы в фазовых системах радиосвязи. Связь, 1969.4. Шляндин В. М. Цифровые измеритель 25 ные преобразователи иприборы. Высшая школа, 1973,