Автоматический регулятор для настройки дугогасящих реакторов

1 Щ 752612 ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Сова Советских Сациалистикеских Реслублик(088.8) по делам изооретеиий (43) Опубликовано 30.07,80. Бюллетень28 и открытий(45) Дата опубликования описания 30.07.80(72) Авторы изобретения В, Ф, Солдатов и Д. Н. Степанчук Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт(54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР ДЛЯ НАСТРОЙКИ ДУГОГАСЯЩИХ РЕАКТОРОВГосУдарствениый комитет (23) Приори гет 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 11. 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 ц, как следствие, ктяжелым авариям.Из известных устройств наиболее близким к изобретению по технической сущности является автоматический регулятор,осуществляющий настройку дугогасящегореактора в режиме замыканця фазы наземлю 12.Устройство содержит два канала регулп 10 рованця, один цз которых работает призамыкании фазы на землю через сопротивление или прц горении дуги с синусоидальным током, а второй - прц перемещаюшемся горении дуги, Выходы этих каналов15 подключены через запоминающий интегратор к исполнительному элементу,Второй канал регулирования содержитблокирующий элемент по напряжению смещения нейтрал и, измерительный элемент,20 ьыполненный в виде схемы сравнения, которая одним цз своих входов включена навыход синхронизированного напряжениемцейтралц мультцвцбратора, а другим - навыход одновибратора, запускаемого сип 25 хронцзировапным мультцвцбратором. Навыходе одновцбратора после запуска появляется сигнал прямоугольной формы длительностью 10 мс, что соответствует номинальной частоте сети 50 Гц.30 Действие измерительного элемента второго канала автоматического рсгулятора ос. новано на принципе измерения частоты свободных колебаний напряжения смещения нейтрали при перемещающейся заземляющей дуге в момснт бестоковых пауз. 3- висимость частоты свободных колебанийот расстройки компенсации Г определяется выражением:/=- у 1 - Р,1 О где 1 - номинальная частота сети,Таким образом, в известном устройстведля автоматической настройки дугогасящих реакторов при перемещающемся дуговом замыкании измеряется разность частоты свободных колебаний в контуре нулевойпоследовательности сети при бестоковыхпаузах и эталонной частоты 50 Гц. Известно, что частота в сети может отклонятьсяот номинального значения и регулирование 20реактора на резонанс с емкостью сети приэталонной частоте 50 Гц будет всегда за.канчиваться при некоторой фактическойрасстройке, т. е. всегда через место повреждения будет протекать остаточный нескомпенсированный ем костный ток, и эффектрезонансной настройки не может быть достигнут.Кроме того, из-за нестабильности раоотыодновибратора длительность импульса наего выходе может отклоняться от заданнои(10 мс), что в рсзультатс приводит к дополнительной расстройке компенсации.Цель изобретения - повышение надежности работы сети в режиме перемещаю- З 5щегося дугового замыкания одной фазы наземлю,Поставленная цель достигается тем, чтов известный регулятор, содержащий блокирующий элемент по напряжению смещения 40пейтрали, блок включения питания, подключенный входом к одному из выходовблокирующего элемента, мул ьтпвнбратор,связанный входами с другим выходом блокирующего элемента и одним выходом блока включения питания, элемент сравнения,один вход которого соединен с выходоммультивибратора, а выход через интегратор подключен к исполнительному элементу, дополнительно введен второй мулы ивибратор, один вход которого подключен налинейное напряжение сети, а другой - навторой выход блока включения питания, авыход включен па второй вход элементасравнения.55На чертеже прпвсдена функциональнаясхема автоматического регулятора для настройки дугогасящих реакторов,Регулятор содержит блокирующий элемент 1, блок 2 включения питания, мультивибраторы 3 и 4, элемент 5 сравнения, запоминающий интегратор 6, исполнительный элемент 7 и дугогасящий реактор 8.Блокирующий элемент 1 содержит цепивключения регулятора при вози икновсн ив 05 замыкания фазы на землю через перемещаюцуюся дугу. Блок блокирующего элемента 1 подключен на напряжение смещения нсйтрали, а один выход его связан со входом блока 2 ьключепия шпания.Один вход мультивибратора 3 подключен к линейному напряжению сети, а один вход мультивибратора 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 8.При возникновении перемещающего я дуового 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 сравнения 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 сещени нейтрали и часто 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 хда еа 5 сравнения будет отработан регулятором до пере. вода реактора в положение, при котором частота свободных колебаний в контуре ну 752612левой 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 резонанс ной настройки дугогасящего реактора при перемещающихся дуговых замыканий фазы на землю ограничивает перенапряженияя до значений, безопасных для изоляции электрооборудования, а так же 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 изобретенияАвтоматический 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 М 424275, кл. Н 023 3/18, 1974.2. Авторское свидетельство СССР296189, кл. Н 02 Н 1/02, 1967 (прототип).