Устройство для регулирования напряжения электрической подстанции

ОПИСАНИЕНЗОБРЕТЕН ИяК АВТОРСКОМУ СВИДИЕ,ПЬСТВУ Союз Советских Социалистических РеспубликЗависимое от авт. свидетельства-Заявлено 18.Ч 1.1970 ( 1448215/24-7)с присоединением заявки-Приоритет -Опубликовано 07.111.1972. БюллетеньДата опубликования описания 24.1 Ч.1972 М.Кл. Н 02 т 3/12 Н 02 р 13/ОКомитет по деламобретений и открытийри Совете МинистровСССР 21.311.4:621,316,1;621,316.722 (088,8) Авторыизобретени. Артемьев, Г. С. Берман и Л. В. Росм Всесоюзный государственный проектно-изыскат научно-исследовательский институт Энергосет Заявитель ьскиироект УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПОДСТАНЦИИ1Изобретение относится к области автоматического регулирования режимов работы энергетических систем, в частности к регулированию напряжения на подстанции электрической сети, в которой имеет место избыток реактивной мощности, для чего на подстанции установлены средства потребления реактивной мощности, подключенные к ее вторичным шинам, являющимся в то же время центром питания (ЦП) распределительной сети.Известные устройства для регулирования напряжения электрической подстанции с реакторами, подключенными к первичным шинам подстанции через трансформатор с олоком регулирования под нагрузкой (РПН), снабженным датчиком положения, содержащие автоматический регулятор напряжения н схему управления реакторами, недостаточно надежны и не обеспечивают требуемой точности регулирования, так как напряжение в ЦП приводит к существенному изменению напряжения на шинах подстанции и тем самым к изменению напряжения в той части сети, ко. торая прилегает к этим шинам.Для повышения надежности и точности ре. гулирования вход автоматического регулятора напряжения подключен к измерительному трансформатору напряжения первичных шин подстанции, выход больше регулятора подключен по входу меньше приводного механизма блока регулирования под нагрузкои, а выход меньше - ко входу больше приводного механизма, причем выход датчика положения в сторону больше подключен ко б входу включить схемы управления реакторами, а выход датчика положения в сторону меньше - ко входу отключить этой схемы.На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема описываемого устройства; на о фиг. 2 - диаграмма определения регулировочного эффекта напряжения на первичных шинах устройства; на фиг. 3 - диаграмма работы устройства.На подстанции, расположенной в конце Б длинной линии 1 электропередачи (см. фиг. 1),подключены два трансформатора (основной трансформатор 2, вторичные шины которого являются центром питания (ЦП) распределительной сети, или группа трансформаторов) и 2 о дополнительный трансформатор 3, ко вторичным шинам 4 которого подключена группа шунтовых реакторов 5. Автоматический регулятор б подключен измерительными цепями к трансформатору напряжения (к трансформа- Б тору тока, если нужно), шин ЦП, а цепямпвыхода (выход больше и меньше) - ко входу схемы управления приводного механизма 7 устройства РПН трансформатора 2, Автоматический регулятор 8 подключен измериЗо тельными цепями к трансформатору напряже 3314695о 20 25 3нация 9 первичных шин подстанции, а цепямивыхода - ко входу схемы управления приводного механизма 10 устройства РПН дополнительного трансформатора 3. При этом выходбольше регулятора 8 подключен ко входуменьше приводного механизма 10 и соответственно выход меньше регулятора - ко входу больше привода. Кроме того, к приводному механизму 10 подключен датчик 11 положения устройства РПН трансформатора 3(концевые или путевые контакты больше,меньше) .Выход датчика 11 подключен ко входу схе.мы управления шунтовыми реакторами 5, Приэтом концевой контакт больше, замыкающийся в положении ограничения переключения РПН в направлении увеличения напряжения на вторичных шинах 4, включен в цепьна включение очередного реактора и, соответственно, контакт меньше - в цепь отключения очередного реактора.На фиг, 3 дана примерная диаграмма дляопределения регулировочного эффекта шунтовых реакторов, включенных на отдельныйтрансформатор,Внешняя характеристика 1 - зависимостьлап= У (тз ),где С, - напряжение в конце линии электропередачи 1,Я - суммарная реактивная мощность,потребляемая реакторами 5 (включая потери в трансформаторе 3).Нагрузочные характеристики 11, 111, ТЧ, Ъгруппы реакторов - зависимость ,.=ДС).Данные характеристики приведены к напряжению линии 1: ТТ, 111 - для некоторого количества К шунтовых реакторов и 1 Ъ, Ч -для К - 1 шунтовых реакторов, при этом характеристики 11 и ТЪ соответствуют крайнемуположению меньше устройства РНП трансформатора 3 (при этом датчик 11 находитсяв положении меньше), а характеристики 1 Ии Ч - крайнему положению больше (приэтом датчик 11 в положении больше).Регулирование напряжения на линии 1электропередачи осуществляется за счет изменения потребления реактивной мощности Явключенными реакторами 5 прои изменениинапряжения на шинах 4 (т. е. при измененииположения переключателя РПН трансформатора 3).Для К реакторов (см. фиг. 2) и для данной внешней характеристики 1 при измененииположения РПН во всем диапазоне потребляемая мощность изменяется в пределах отдо Яи соответственно изменяется инапряжение от У, до УПусть некий исходный режим определяется точкой о на пересечении внешней характеристики 1 с нагрузочной характеристикой И,соответствующей некоторому количеству Квключенных реакторов и некоторому промежуточному положению переключателя РПН, ипусть напряжение при этом соответствует уставке регулятора 8. Если напряжение в энер. зоз. 4045 Ьо 55 5 С 65 4госистеме увеличится (что соответствует внеш ней характеристике ИТ), то возрастает и на пряжение на первичных шинах подстанции (точка 6). Под действием регулятора 8 уст. ройство РПН, переключаясь в направлении больше (см. фиг. 1), приведет к увеличению напряжения на шинах 4, что, в свою очередь, приведет к увеличению мощности, потребляемой включенными реакторами 5, которая, как известно, зависит от квадрата напряжения. Увеличение реактивной мощности, потребляемой реакторами 5, приведет к снижению напряжения на первичных шинах подстанции.Действие регулятора 8 и переключение трансформатора 3 прекратится после того,как напряжение станет равным (с точностью до зоны нечувствительности) заданной уставке и для нового состояния характеристики ИТ режим установится в точке г (см. фиг. 2).Вернемся к внешней характеристике 1, на которой точками а и б отмечены пределы регулирования трансформатора при некотором количестве К включенных реакторов,Для расширения диапазона регулирования предлагается использовать концевые контакты датчика 11 устройства РПН трансформатора 3. Срабатывание этих контактов приводит к включению (отключению) очередного реактора и, следовательно, к изменению суммарной нагрузочной характеристики (например к переходу от характеристик 11, 111 к характеристикам Ч, Ъ).После переключения РПН трансформатора 3 на последнюю ступень в сторону больше срабатывает концевой контакт датчика 11 больше и (при воздействии на схему управления) включается очередной реактор 5, благодаря чему диапазон регулирования трансформатора сдвигается в сторону снижения первичного напряжения до точки д.Включение реактора на линии 1 электропередачи изменит напряжение до значения О, (см. фиг. 3), при этом изменится знак отклонения напряжения на входе регулятора 8. Последний приведет в действие устройство РПН трансформатора 3, а за счет уменьшения напряжения на шинах 4 и, следовательно, за счет снижения потребляемой мощности реакторами 5 увеличит напряжение до заданной уставки. В установившемся состоянии устройство РПН будет занимать какое-то среднее положение и иметь свободный регулировочный диапазон как в сторону больше, так и меньше.При этом мощность рсактора должна быть выорана не больше величины, которая при его включении или отключении приводит к изменению напряжения, равному регулировочному диапазону трансформатора,Следует отметить, что в конечном счете, несмотря на использование включения и отключения реакторов, регулирование напряжения получается плавным, поскольку скачок напряжения, обусловленный коммутацией реактора, компенсируется переключением устрой5ства РПН, которое имеет достаточно мелкие ступени регулирования.Регулирование трансформатора 2 ведется регулятором 6 обычным способом, Согласование работы регуляторов 6 и 8 производится путем соответствующего выбора их выдержек времени. Предмет изобретенияУстройство для регулирования напряжения электрической подстанции с 1.еакторами, подключенными к первичным шинам подстанции через трансформатор с блоком регулирования под нагрузкой, снабженным датчиком положения, содержащее автоматический регулятор напряжения и схему управления реакторами, отличаюцееся тем, что, с целью повышения надежности и точности регулирования, вход автоматического регулятора напряжения подь ключен к измерительному трансформатору напряжения первичных шин подстанции, выход больше регулятора подключен ко входу меньше приводного механизма блока регулирования под нагрузкой, а выход меньше - О ко входу больше приводного механизма,причем выход датчика положения в сторону больше подключен ко входу включить схемы управления реакторами, а выход датчика положения в сторону меньше - ко входу 1 з отключить этой схемы.Загорская типогра Заказ 1554 Изд.307 Тираж 448ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете МннМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписное тров СССР