Устройство для автоматической настройки дугогасящего реактора

(51) Н 02 Н 9/08 ПИСАНИЕ ЕТЕНИЯ ИДЕТЕПЬСТ РСНОМ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(71) Институт электродинамики АН УССР (53) 621.316.723(088.8)(56) Авторское свидетельство СССР В 150156, кл. Н 02 Н 9/08, 1962.Авторское свидетельство СССР В 612328, кл. Н 02 Н 9/08, 1978.Авторское свидетельство СССР Р 688944, кл, Н 02 Н 9/08, 1978. (54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ НАСТРОЙКИ ДУГОГАСЯЩЕГО РЕАКТОРА, содержащее блок управления реактором, блок измерения параметров реактора, подключенный входом к реактору с датчиками тока и напряжения, измерительный трансформатор напряжения сети, генератор, фильтр наложенной частоты и исполнительный орган, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности работы сети с большой несимметрией проводимостей фазных проводов относительно земли и повышения точности и быстродействия настройки дугогасящего реактора, оно снабжено управляемым коммутирующим устройством, тремя элементами сопротивлений, фазовращателем, неинвертирующим и инвертирующим интегрирующим усилителями, восемью ключами, фазосдвигающим блоком, тремя блоками запоминания и согласования сигнала, формирователями прямоугольных импульсов, инвертором, блоком определения замыкания на землю, блоком настройки реактора при пере - межающейся дуге, блоком сравнения, блоком преобразования сигналов, бло, 80118548 ком усиления, причем коммутирующееустройство включено последовательномежду нейтралью и дугогасящим реактором, первые выводы элементов сопротивлений предназначены для подключения к сети, вторые выводы соединены с выходом фильтра, вход которого.соединен с первым выходом генератораналоженной частоты, второй выход которого подключен к датчику тока, атретий его выход соединен с фазовращателем, входы неинвертирующего иинвертирующего усилителей соединеныс выходом датчика тока, между входом и выходом усилителей включеныпервый и второй ключи сответственно,выходы усилителей подключены к третьему и четвертому ключам соответственно, выходы которых через первый и второй блоки запоминания исогласования сигналов соедииены спятым и шестым ключом соответственно, вторые входы которых соединены с фывходами первого и второго ключей со- ррответственно, а выходы - с входом тре. ртьего блока запоминания и согласования сигналов, выход фазовращателя че- ,рез фазосдвигающий блок соединен сформирователем прямоугольных импуль-сов, выход которого соединен с входами первого и четвертого ключей ис инвертором, выход которого подключен к входам второго, третьего ишестого ключей, входы блока определе- ффния замыкания на землю подключены квторичной обмотке измерительного трансформатора напряжения, соединенной вразомкнутый треугольник и к блокунастройки реактора при перемежающейся дуге, второй и третий входы которого соединены соответственно с вто1185489 ричными обмотками измерительноготрансформатора напряжения, соединенныии в звезду, и с выходом блока определения замыкания на землю, второй выход которого подключен к седьмому ключу,. а третий выход - к седьиоиу и восьмому ключам, выход зосьиого ключа через исполнительный орган соединен с блоком управления дугогасящего реактора. выход седьмогоключа - с управляемым коммутирующим Изобретение относится к области рспределения электрической энергии иможет быть использовано в коипенсированных электрических сетяхО,4-35 кВ.Цель изобретения - повьпдение надежности работы сети с большой несииметрией проводимостей фазных проводовотносительно земли и повьппение точности и быстродействия настройки дугогасящего реактораНа фиг.1 приведена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 -диаграммы токов и напряжений в различных точках схемы.Устройство содержит трехфазныйсиловой трансформатор 1, управляемоекоммутирующее устройство 2, элементысопротивления 3, подключаемые к сети,дугогасящий реактор (ДГР) 4 с датчиками тока и напряжения, блок управлении реактором 5, фильтр 6, выделяющий сигнал наложенной частоты, генератор наложенной частоты 7 датчиктока 8, электронные ключи 9.1-9.8,неинвертирующий интегрирующий усилитель 1 О, фазовращатель 11, инвертирующий интегрирующий усилиель 12,измерительный трансформатор напряжения 13, фазосдвигающее устройство 14,сдвигающее фазу входного сигнала на90 , блоки запоминания и согласоваФния сигнала 15.1-15.3, формирователь прямоугольных импульсов 16, инвертор 17, блок измерении параметровреактора 18, блок определения замыкания на землю 19, блок настройки реактора при перемежающейся дуге 20 блокпреобразования сигналов 21, блок сравустройством, выход блока настройкиреактора при перемежающейся дуге - снаполнительным органом, выход третьего блока запоминания и согласования сигналов подключен к входу блока преобразования сигналов, другойвход которого соединен с выходомблока измерения параметров реактора,два выходакоторого соединеныс блокомсравнения, выход которогочерез блок усиления соединенс входомвосьмого ключа. нения 22 блок усиления 23, исполнительный орган 24.На фиг.1 и 2 обозначено: 0 - напряжение генератора; Бю - напряжение,пропорциональное току наложенной частоты; Бфс- напряжение на выходе фазосдвигающего устройства; Б - напряжение для управления коммутирующимустройством; На - напряжение на вхо О де блока преобразования сигналов;С . - время; х, х 1х 1хаутх, х - сигналы в различныхточках схемы.В устройстве в качестве элементов 15 сопротивления 3 в зависимости отвнутреннего сопротивления генератораналоженной частоты могут быть использованы резисторы или конденсаторы.Индуктйвное сопротивление контура 2 О на наложенной частоте может быть скомпенсировано соответствующим выбором емкости конденсаторов 3 илиже емкости фильтра б.В блок измерения параметров реак тора 18, например, при использованииДГР с изменяемым воздушным зазором,может быть введен генератор оперативного тока, что позволяет измерятьиндуктивность (ток) реактора при ЗО отключенном коммутирующем устройстве2. Выбор частоты генератора определяется параметрами сети, точностью,быстродействием и режимом настройки д 5 ДГР в нормальном режиме работы сети,при однофазном замыкании на землюили в обоих режимах. При автоматической настройке в нормальном режимеработы сети и подключенном к нейтрализ 1185сети реакторе частота генератора выбирается с учетом индуктивностейреактора и силового трансформатора.В устройстве фазовращатель 11используется для коррекции угловойпогрешности, вызываемой элементамисхемы, а совместно с фазосдвигающимустройством 14, формирователем прямоугольных импульсов 16 и с инвертором17 - для формирования соответствующих импульсов управления ключами(фиг.2) в зависимости от выделенияактивной или реактивной составляющихтока наложенной частоты.Рассмотрим работу устройства в сев 15тях с большой несимметрией фазныхпроводимостей сети относительноземли, в которых резонансная настройка реактора в нормальном режиме работы сети вызывает недопустимые смещения нейтрали.При отсутствии замыкания на землюна третьем выходе блока определениязамыкания 19 сигнал отсутствует инапряжение Пне поступает на блокуправления коммутирующим устройством,т.е. коммутирующее устройство отключено.С помощью измерительного органа,выполненного на интегрирующих усилиЗОтелях 10 и 12, в каждый полупериодналоженной частоты выделяется сигнал,пропорциональный емкости сети, который через соответствующие ключи 9,19.2 поступает на входы первого ивторого блоков запоминания и согласо-З 5вания сигнала 15.1-15,2. Затем этисигналы переносятся на третий блокзапоминания, который аналогичен первому и второму блокам,На входы блока преобразования сиг -40налов 21 одновременно поступают сигналы с выхода третьего блока запоминания 15.3 и с выхода блока измеренияпараметров (индуктивности,тока и т.д.1реактора 18. В лабораторном образце 45устройства использован потенциометрический датчик, движок которого жесткосвязан с указателем тока реактора.В блоке преобразования 21 сигналыпреобразуются и приводятся в соответ ствие с частотой 50 Гц следующим образом. Условие резонансной настройкиреактора без учета активных потерь вконтуре нулевой последовательностисети может быть записано в следующемвиде;1Ь 01,мС 4894где Ю - угловая частота сети;.Е - индуктивность реактора;С - емкость сети.В нашем случае емкость (емкостное .сопротивление) измеряется на частоте, отличной от основной, и резонансной настройке ДГР на частоте 50 Гц и соответствует выражениюК 101Р С С ф где К - коэффициент пропорциональности.Таким образом, напряжение на выходе блока преобразования сигналов, пропорциональное емкостному сопротивлению на частоте 50 Гц, равно Бс = КП вх р где Бб - сигнал на входе блока преобразования, пропорциональное емкости сети на частоте дополнительного ис точника.Резонансной настройке на основнойчастоте сети соответствует выражение ПР = Б , где П Р - напряжение, пропорциональное ш 1, . При невыполнении этого условия на выходе блока сравнения 22 появляется сигнал рассогласования дП, который поступает на вход блока усиления 23. В устройстве для настройки ДГР с .изменяемым воздушным.зазором в качестве данного блока может быть использован релейный усилитель.В зависимости от знака сигнала рассогласования Ю на выходе блока усиления появляется напряжение соот-, ветствующей полярности, которое через седьмой ключ 9.7 поступает на исполнительный орган 24, уйравляющий дугогасящим реактором. Изменение индуктивности ДГР происходит до тех пор, пока напряжение на выходе сравнивающего устройства не будет равенПри наличии ДГР с подмагничиванием или тиристорным переключением ответвлений обмотки реактора в качестве блока усиления и исполнительного органа могут быть использованы блоки устройств, которые содержат элементы памяти. В режиме металлического замыкания на землю на третьем выходе блоКа определения замыкания 19 появляется сигнал, который поступает на восьмой ключ 9.8, и включается коммутирующее устройство 2. При перемежающей дуге появляется напряжение на первом и втором выходах блока определе ния замыкания на землю 18, отклю1185489 Фиг 1 чается седьмой ключ и включаетсявосьмой ключ и коммутирующее устройство. Регулирование индуктивностиреактора производится с помощью блока настройки реактора при перемежающейся дуге. При этом режиме устройство может также блокироватьея, для чего должна быть отключена цепь выходного сигнала блока настройки при перемежающей дуге, а сигнал на втором выходе блока определения вида замыкания должен отключаться с задержкой. После исчезновения замыкания наземлю схема возвращается в исходное состояние.Использование новых элементов отличает предлагаемое устройство от известного тем, что позволяет повысить точность, помехоустойчивость и быстродействие автоматической наст О ройки ДГР, а также повысить надежность работы сети с большой несимметрией проводимостей фазных проводов относительно земли и условия электро-, пожаро-, взрывобезопаснос ти.1185489 РО Хо Сост ько Техред.Кастелевич Корректор В.Бутяга Тираж 619 Подпитвенного комитета СССРбретений и открытийЖ, Раушская наб., д.