Устройство для автоматического регулирования тока компенсации

О П И С А Н И Е 29689ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистицеских Респу 0 ликЗависимое от авт. свидетельства М 29,У,1967 ( 116240124-7 МПК Н 021 т 1/д явлет ением заявки с присо иоритет Комитет ло дел зобретении и открытипри Совете МинистровСССР 621.3,064.44.072(088.8) УД Опубликовано 12,11.1971, Вюллстснь Лт 8 блнконання описания 9,1 У.197 ата о торы О. Р. Брызгин Трух зобретения нститут алектродинамики Академии наук укрйдддмтйХСР" Заявитель СТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ТОКА КОМП ЕНСАЦИУЛ ИРОВАН атации распределительных ей 6 вкв показал, что насети существенно повышаетии автоматической настройки остных токов замыкания на 5 цели применяются автоматиы, настраивающие дугогасянормальных условиях работы твии замыкания на землю).на землю эти регуляторы 10 тключаются. Однако в ряде ые автоматические регулятоают гашения заземляющих уг. Во время возникновения емлю, например, при обрыве 15 азы и различных переключес поиском земли, расстройувеличивается, что приводит ка в заземляющей дуге и, как елым авариям, 20 их расстройках компенсации, пои более, заземляющая дуга гоо и не имеет бестоковых пауз. е такой дуги может быть от 2 есятков омов. Если уменьшать омпенсации, то процесс горения ен но изменится: возникнут бесы. При точной настройке, когда астания напряжения на дуговом 3 При больш рядка + 30% рит стабильн Сопротивлени единиц до д расстройку к дуги качеств токовые пауз скорость нарОпыт эксплуэлектрических сетдежность работыся при примененкомпенсации емкземлю. Для этойческие регуляторщие аппараты всети (при отсутПри замыканииавтоматически ослучаев указаннры не обеспечивэлектрических дзамыкания на зпровода одной фниях, связанныхка компенсациик увеличению тоследствие, к тяж промежутке меньше скорости денонизации, дуга гаснет.Таким образом, процесс дугового замыкания на землю имеет два существенно различных режима: первый - прн больших расстройках компенсации, порядка 30% и более, дуга не имеет бестоковых пауз; второй - при малых расстройках компенсации, менее 30%, дуга имеет бестоковые паузы.Настоящее устройство предназначено для автоматического регулирования тока компе 1- сацпи при замыкании на землю в высоковольтных сетях переменного тока.Устройство содержит два канала регулирования, один из ксторых действует при устойчивом горении дуги, а другой - при неустойчивом; при этом выходы этих каналов подключены через запоминающий интегратор к исполнительному органу.Первыи канал регулирования содержит измерительный элемент, выполненный в виде трехфазной схемы, подключенной на напряжение сети, в каждую из фаз которой включены блокирующий элемент и переключающий блок, причем входы переключающих блоков собраны по кольцевой схеме, а их выходы включены на сумматор, сигнал рассогласования с выхода которого управляет запоминающим интегратором н исполнительным органом.-" с Устаг(У Второй канал регулирования содержит измерительный элемент, выполненный в виде схемы сравнения, которая одним нз своих входов включена на выход синхронизированного напряжением нейтрали мультивибратора, а другим - на выход одновибратора, запускаемого синхронизированным мультивибратором, при этом ее выход подключен к запоминающему интегратору; при этом запоминаюгцнй интегратор выполнен в виде входной переключающей схемы и магнитного аналогового регулирующего запоминающего блока, к которому подключен задающий генератор.Первыи канал регулирования работает в режиме, когда заземляющая дуга не имеет бестоковых пауз. Работа измерительного элемента первого канала автоматического устройства основана на принципе сравнения напряжений двух фаз, когда третья фаза заземлена через активное сопротивление.Второй канал регулирования работает в режиме горения заземляющей дуги, когда последняя имеет бестоковые паузы. Работа измерительного элемента второго канала предлагаемого автоматического устройства основана на измерении частоты свободных колебаний напряжения смещения нейтрали при бестоковых паузах заземляющей дуги.В момент бестоковых пауз происходят свободные затухающие колебания с частотой гс, определяемой параметрами контура нулевой последовательности электрической сети: где Ь - индуктивность дугогасящего аппарата; С - суммарная распределенная емкость сети.Зависимость частоты , от расстройки Г выводится из соотношений: о, = 2;т, =; -=, =- Р= ус 1 гс как 7=1 - и ,=1 - )7,-1.Сгде- номинальная частота сети.Таким образом, действие второго канала автоматического устройства основано на принципе измерения частоты свободных колебаний в контуре нулевой последовательности сети при бестоковых паузах и позволяет осуществлять быстродействующую компенсацию емкости токов при расстройках порядка 1 - 30 огоПри небольших расстройках компенсации дуга гаснет и автоматическое устройство отключается. Предлагаемое автоматическое устройство, работающее в режиме замыкания на землю, совместно с автоматическим регуляторами компенсации, работающими в нормальном режиме работы сети, позволяет в целом решить проблему компенсации емкостных токов.На фпг. 1 изображена круговая диаграмма для определения расстройки компенсации прп 5 10 15 20 25 Зо 35 40 45 50 55 60 65 замыкании на землго через заземляющую дугу, когда в ней нет бестоковых пауз, поясняющая принцип работы первого канала предлагаемого устройства, где РА - падение напряжения на сопротивлении замедляющей дугив повреждеггной фазе А; РО - смещение нейтрали, точка Р имеет потенциал земли, РВи РС - напряжение двух здоровых фаз относительно земли, которые по амплитуде равныдруг другу при точной настройке (смещениеточки Р в точку показано стрелкой). На диаграмме рассмотрен случай с расстройкой = - 35%.На фиг. 2 изображена зависимость расстройки компенсации в процентах от частотысвободных колебаний Г, напряжения смещения нейтрали в момент бестоковых пауз заземляющей дуггг, Эта зависимость поясняетпринцип работы второго канала устройства.На фиг. 3 представлена схема устройствадля автоматического регулирования тока компенсации при замыкании на землю в сетяхпеременного тока высокого напряжения.Предлагаемое устройство имеет два каналарегулированияПервый канал включает в себя блокирующие элементы 1, 2, 3, переключающие блоки4, 5, б, сумматор 7, магнитное аналоговоерегулируемое запоминающее устройство(МЛРЗУ) 8, исполнительный орган 12,Второй канал включает в себя блокирующий элемент 14, измеритель частоты свободных колебаний напряжения смещения нейтрали 19, МЛРЗУ 8 и исполнительный орган 12.Таким образом, МЛРЗУ 8 и исполнительный орган 12 являются общими элементамиобоих каналов.МЛРЗУ 8 состоит из переключающей схемы9, регулируемого запоминающего элемента 10и задающего генератора 11. МЛРЗУ 8 позволяет увеличивать быстроту действия работырегулятора и осуществить интегрированиевыходных сигналов от сузватора 7 или сравнивающего устройства 18,Измеритель частоты 19 состоит из блокавклгочения питания 15, синхронизирующегосямультивибратора 16, одновибратора 17 и сравнивающего устройства 18.Работа первого канала. Напряжения каждой из трех фаз относительно земли подаютсяот трансформатора напряжения на блокирующие элементы 1, 2, 3, которые выпрямляюти пропускают сигнал только при его значении,близком к линейному напряжению сети. В режиме замыкания на землю на выходе блокирующих элементов 1, 2, 3 - два напряжения,которые поступают на переключающие блоки4, 5, б, собранные по кольцевой схеме. Каждый переключающий блок содержит инвертор,шунтируемый полупроводниковым ключом,например, тиристором. Так, если сигнал сблока 3 поступает на олок 5, инвертор шунтируется ключом и сигнал с блока 2 проходит, не инвертируясь. Если же сигнала с блока 3 нет, то сигнал с блока 2 проходит черезинвертор и меняет знак на противоположный. Полученные два сигнала от переключающих блоков вычитаются на сумматоре 7, и их разность поступает на входную переключающую схему 9 магнитного аналогового регулируемого запоминающего устройства 8, которая управляет переключением импульсов задающего генератора 11 на одну или другую дифференциальную обмотку регулируемого запоминающего элемента 10. Задающий генератор 11 выполнен в виде релаксационного генератора на динисторе. Выходное напряжение магнитного аналогового регулируемого запоминающего устройства управляет исполнительным органом 12, например, тиристорным выпрямителем, который регулирует ток подмагничивания дугогасящего аппарата 13 в требуемом направлении. Работа второго канала. Напряжение смещения нейтрали с сигнальной обмотки дугогасящего аппарата 13 поступает на блокирующий элемент 14. Последний пропускает сигнал, если он находится в пределах 0,9 - 0,15 фазного напряжения сети, т. е. в момент, когда происходят свободные колебания в контуре нулевой последовательности сети. Этот сигнал включает мультивибратор 1 б измерителя частоты 19 с помощью блока включения питания 15 и одновременно синхронизирует мультивибратор. Синхронизированный мульти- вибратор выдает прямоугольный импульс длительдостью, равной полупериоду частоты свободных колебаний, который передним фронтом запускает одновибратор 17, Этот же импульс мультивибратора и импульс с выхода одновибратора длительностью 10 мсек (полу- период частоты 50 гц) подаются на вход сравнивающего устройства 18, которое алгебраически суммирует импульсы. На выходе сравнивающего устройства получается импульс, полярность и длительность которого определяются расстройкой компенсации. Этот импульс поступает на МЛРЗУ 8, работа которого описана выше. До Д 5 20 25 30 35 40 45 Благодаря отсечке по амплитуде блокирующими элемсцгамц 1, 2, Л и 4 исключаются одновременная работа двух каналов ц работа предлагаемого устройства прц нормальном режиме сети,Предмет изобретения1. Устройство для автоматического регулирования тока компенсации при замыкании на землю в высоковольтных сетях переменного тока, отличающееся тем, что содержит два канала регулирования, один из которых действует при устойчивом горении дуги, а другой - при неустойчивом горении дуги, при этом выходы этих каналов подключены через запоминающий интегратор к исполнительному органу,2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что первый канал регулирования содержит измерительный элемент, выполненньш в виде трехфазной схемы, подключенной на напряжение сети, В каждую цз фаз которой Включены блокирующий элемент и переключающий блок, причем входы переключающих блоков собраны по кольцевой схеме, а их выходы включены на сумматор, сигнал рассогласования с выхода которого управляет запоминающим интегратором и исполнительным органом.3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что второй канал регулирования содержит измерительный элемент, выполненный в виде схемы сравнения, которая одним из своик входов включена на выход синхронизированного напряжением нейтрали мультцвцбратора, а другим - на выход одновибратора, запускаемого синхронизированным мультивибратором, прц этом ее выход подключен к запоминающемуу интегратору.4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что его запоминающий интегратор выполнен в виде входной переключающей схемы и магнитного аналогового регулирующего запоминающего блока, к которому подключен задающий генератор.296189У%ивг едактор федорова Техред Т. П, Курилко Корректор А. П. Васильевказ 854/12 Изд, Ло 372 Тираж 473 Подписное НИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Типография, пр, Сапунова,