Устройство для регулирования напряжения электрической подстанции

355710 Союз Советских Социалистических РесптбликЗависимое от авт. свидетельства331469Заявлено 22,И.1970 ( 1463509/24-7) 1, Кл. Н 021 3/12Н 02 р 13106 ением заявкиисо ритет Комитет по делам зобретеиий и открытий при Совете Министров СССРУДК 621.311.4:621.316, ,1:621.316.722 (088,8 публиковано 16,Х.1972. Бюллетень31 ата опубликования описания 14.Х 11.1972 АвторыизобретенияЗаявитель Ю. В. Артемьев, Г. С. Берман и Л. В, Росман есоюзный государственный проектно-изыскательский и науч исследовательский институт ЭнергосетьпроектУСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕН ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПОДСТАНЦИИ ект- иагПо основному авт. св.331469 известно устройство для регулирования напряжения электрической подстанции с реакторами, подключенными к первичным шинам подстанции через трансформатор с блоком регулирования под нагрузкой, снабженным датчиком положения, содержащее автоматический регулятор напряжения и схему управления реакторами, при этом вход автоматического регулятора напряжения подключен к измерительному трансформатору напряжения первичных шин подстанции, выход больше регулятора подключен ко входу меньше приводного механизма блока регулирования под нагрузкой, а выход меньше 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 отключить этой схемы.Предлагаемое устройство отличается более высокой надежностью регулирования благодаря тому, что оно снабжено дополнительным автоматическим регулятором напряжения, вход которого подключен, параллельно входу основного регулятора, и двумя логическими элементами И, выходы которых вклочены соответственно на входы отключить и выключить схемы управления реакторами, при этом входы первого логического элемента подключены к выходу включить дополнительного регулятора и выходу больше датчика положения, а входы второго - к выходу отключить того же регулятора и к выходу 5 меньше датчика положения.На фиг. 1 приведена принципиальная элрическая схема устройства; на фиг. 2 - д рамма работы устройства.Подстанция, получающая питание по линии 10 1, содержит основные трансформаторы 2 с регулировкой под нагрузкой, ко вторичным шинам которых подключена распределительная сеть. Имеется дополнительный трансформатор 3, ко вторичным шинам 4 которого подключе ны средства потребления излишней реактивной мощности - шунтовые реакторы 5.Регулирование трансформаторов 2 осуществляет автоматический регулятор б через схему управления приводного механизма 7 уст ройства РПН трансформатора,Регулятор напряжения 8 подключен ктрансформатору напряжения 9 первичных шин подстанции. Цепями выхода этот регулятор подключен к схеме управления приводного меха низма 10 устройства РПН дополнительноготрансформатора 3. При этом выход регулятора больше подключен к входу меньше приводного механизма 10 и соответственно выход меньше регулятора - ко входу болл ше привода.Кроме того, к приводному механизму 10 подключен датчик 11 положения устройства РПН трансформатора 3 (концевые или путевые контакты больше и меньше). Выход датчика 11 подключен к входу схемы управления шунтовыми реакторами 5. Автоматический регулятор 12 со стороны своего измерительного входа подключен к трансформатору напряжения 9 параллельно регулятору 8, а выход его (включить и отключить) подключен к логическим элементам 13 и 14, типа И, к которым также подключен выход датчика 11 положения устройства РПН трансформатора 3, При этом к логическому элементу 13 подключен выход больше датчика 11 и выход включить регулятора 12, а к логическому элементу 14 - выход меньше датчика 11 и выход отключить регулятора 12. Выход логического элемента И подключен к входу включить схемы управления реакторами 5, а 14 - к входу отключить.Автоматические регуляторы 8 и 12 могут быть выполнены в виде одного аппарата, чго дает некоторые преимущества.Схема работает следующим образом. При увеличении напряжения на первичных шинах подстанции приходит в действие регулятор 8. Регулятор изменяет коэффициент трансформации трансформатора 3 таким образом, чтобы увеличить напряжение на шинах 4, и, таким образом, увеличить потребление реакторов, Переключение происходит до тех пор, пока напряжение на первичных шинах не войдет в зону нечувствительности регулятора 8. Если при этом или до этого переключающее устройство РПН трансформатора 3 дошло до положения, отмеченного контактом датчика 11, т. е. если исчерпан регулировачный диапазон трансформатора, то будет подан сигнал на включение очередного реактора 5, благодаря чему напряжение снижается на величину, определяемую мощностью реактора и статизмом внешней характеристики системы.Знак отклонения напряжения, измеряемого регулятором 8, изменяется на обратный. Регулятор приводит в действие устройство РПН трансформатора 3 и за счет уменьшения напряжения на шинах 4, т, е. снижения потребления реакторами, увеличивает напряжение первичных шин до нижней границы зоны нечувствительности регулятора 8. В установившемся состоянии устройство РПН занимает какое-то среднее положение и имеет свободный диапазон регулирования в сторону больше и меньше, Регулирование напряжения получается плавНым, так как скачок,напряжения, обусловленный коммутацией реактора, компенсируется устройством РПН, имеющим достаточно мелкие ступени,Однако при большом статизме внешней характеристики энергосистемы и значительной единичной мощности реакторов может наступить режим неустойчивости регулирования. Во избежание этого сигнал на включение и отключение реактора в предлагаемом устройстве может быть подан от контактов датчика11 только при условии срабатывания автоматического регулятора 12, что обеспечиваетсялогическими элементами И и 14. Зона нечувствительности регулятора 12 выбирается более широкой в сравнении с зоной нечувствителыности регулятора 8, Как видно из фиг, 1и 2, до момента времени Т, когда РПН находится в крайнем положении и уже замкнутщ концевой выключатель больше, влюченияочередного реактора не происходит, так какнапряжение первичных шин подстанции оеще находится,в зоне нечувствительности регулятора 12.16 В момент Т напряжение выходит за границу зоны нечувствительности Лор регулятора12, замыкаются контакты его выходного релевключить и через логический элемент Иподается сигнал,на включение очередного реактора. При этом напряжение на первичныхшинах подстанции снижается до некоторойвеличины о, (фиг, 2). Отклонение напряжения на регуляторе 8 меняет свой знак, и поддействием этого регулятора будет происходи гьпереключение РПН трансформатора 3 до техпор, пока напряжение не войдет в зону нечувствителыности регулятора 8, как показано нафиг. 2 оплошной линией, или пока не исчерпается регулировочный диапазон трансформатора (пунктирная линия),Величина зоны нечувствительности автоматических регуляторов дискретных средств регулирования должна во избежание неустойчивого регулирования выбираться более широкой, чем возможная величина ступени регулирования, т. е. в нашем случае - чем скачокнапряжения при включении или отключенииреакторов, В предлагаемом устройстве зонанечувствительности может быть выполнена4 О более узкой, чем этого требует правило.Действительно, как видно из фиг, 2, послевключения реактора и снижения напряжениядо величины оь выходящей за зону нечувствительности регулятора 12, обратного включе 46 ния реактора не происходит, так как не замкнут соответствующий контакт датчика 11, положения трансформатора8. Этот кантактзамкнется лишь после таго, как трансформатор переключится до конца своего регулировочного диапазона в обратную сторону.Таким образом, зона нечувствительностиЛор регулятора 12 может быть выбрана болееузкой, чем по вышеуказанному обычному правилу, на величину регулировочного диапазона трансформатора. Как показано на фиг. 2,при такой настройке концевые контактытрансформатора если и замыкаются, то лишьтогда, когда напряжение уже находится в зоне нечувствительности регулятора реакторов.60 Отмеченное свойство предлагаемого устрой.ства очень важно, так как обеспечивает повышенную точность регулирования.При применении двух регуляторов 8 и 12необходимо обеспечить стабильность взаим.65 ного положения из уставок, что может бытьзатруднительным. В этих случаях может быть применен один регулятор напряжения, который выполняет те же функции, что и регуляторы 8 и 12. Применение одного регулятора исключает возможность взаимного сдвига установок регулирования трансформатора 8 и реактора 5, благодаря чему надежность работы устройства повышается.Регулирование трансформатора 2 ведется регулятором б обычным известным способом. Согласование работы регулятора б с регуляторами 8 и 12 производится путем соответсгвуюшего выбора их выдержек времени.Для характеристики области применения предлагаемого устройства можно отметить, что его следует применять не только в тех случаях, когда степень регулирования реакторами дает скачок, заведомо больший, чем диапазон регулирования трансформатора 3, но и тогда, когда такое положение в нормальных условиях отсутствует, но нет уверенности в том, что оно не возникает в особых случаях. Величина скачка напряжения зависит не только от мощности реактора, но и от статизма внешней характеристики энергосистемы, Статизм же может изменяться в зависимости от схемы сетей, наличия или отсутствия резерва реактивной мощности и т. п, Таким образом, 5 область применения указанного устройствадостаточно широка.Предмет изобретенияУстройство для регулирования напряжения 10 электрической подстанции,по авт. св.331469,отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено дополнительным автоматическим регулятором напряжения, вход которого подключен параллельно входу 15 основного регулятора, и двумя логическимиэлементами И, выходы которых включены соответственно на входы отключить и включить схемы управления реакторами, при этом входы первого логическото элемента 20 подключены к выходу включить дополнительного регулятора и выходу больше датчика положения, а входы второго - к выходу отключить того же регулятора и к выходу меньше датчика положения.ипография, пр. Сапунова аказ 3937/14ЦНИИПИ Комитета Изд.1604 Тираж 406делам изобретений и открытий при Совете Мин Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Подписное ров СССР