Устройство для автоматического регулирования напряжения узла электрической сети

)4 Н 02 Д 3/1 ТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ ОСПОД ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ОМУ СВИДЕТЕЛЬСТ ВТ к электро зо кт ричеся - уве- вышения Бюл. В 30ий политехническийВ. Куибьппева питающей сис тройство сод мы. Сжит блок устоичиво этой цель ов, Ф.Н, Рассказа 2.12(088.8) свидетельство ССС Н 02 3 3/12, 1982 под нагруз автоматирегулирования нап кой управляемого ческого регулиров Блок 3 через функ разователь 5 тока ключен к блокам 6 яже о ря ния иональныи компенсац токовой к(54) УСТРОЙСТВРЕГУЛИРОВАНИЯРИЧЕСКОЙ СЕТИ ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ЯЖЕНИЯ УЗЛА ЭЛЕКТм Лютичи гидеона. енмае(57) Изобретение относится технике и может быть испол для управления режимами эл ких систем. Цель изобретен личение надежности путем п отходящих присоединении.изирующий блок 7 управляе ия.еоб- под- енса- нако- моментом переключения отпаек трансформатора и вырабатывает сигнал втом случае, если совпадают знакисигналов на его входе, т,е. когдазнаки на выходе блока 3 и выходедифференцирующего блока 8, на входкоторого поступает сигнал с фазоиэмерительного блока 9 угла д, одинаковые, При этом уголизмеряетсяблоком 9, на вход которого посредством телеканалов связи 1 О поступают сигналы с ЭДС питающей иприемной систем. Т,о. переключение 1330699отпаек трансформатора производится в двух случаях: когда требуется повышение напряжения, при этом угол с растет дФ/Й - величина положительная или равна О, когда требуется уменьшение напряжения и при Этом угол с падает д д/ЙТ величина отрицательная или равна нулю, В противоположных случаях переключения отпаек не будет, т.е.регулирование напряжения узла нагрузки будет повышать устойчивость питающей системы, 4 ил.Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для управления режимами электрических систем и является усовершенствованием устройства по авт.св. М 1171901.Цель изобретения - увеличение надежности электроснабжения путем повышения устойчивости питающейсистемы.На фиг, 1 представлена электрическая система; на фиг. 2 - кривые изменения угла I при различных моментах переключения отпаек трансформатора узлов нагрузки; на фиг. 3- блок-схема для автоматического регулирования напряжения; на фиг. 4 принципиальная схема выполнения знакоаналиэирующего блока.Электрическая система (фиг. 1) состоит из питающей системы с ЭДС Е. , линий электропередач П 1, П 2, П 1, приемной системы с ЭДС Ес и узлов 1, 2, 1 нагрузки с активными мощностями Р, Р 1, Р.1уравнение движения ротора генератора питающей системы при малых отклонениях угла / между ЭДС питающей и приемной синхронных системимеет видс 12 д 1Т + йР = ОЗсмк где Т - механическая постояннаявремени ротора синхронных генераторов питающей системы; Р - приращение активной мощности питающей системы.При этом из баланса мощностей следует, чтоРГ Р 1 фРс Р +Рсгде юР,. - приращение активных мощностей узлов нагрузки;10йРс - приращение активной мощности, отдаваемой питающей системой в приемную.15ОР = КсР,где К - коэффициент, определяемыйпараметрами системы.Мощность узлов нагрузки зависитот приложенного напряжения, причемона возрастает при повышении напряжения, т.е. каждый узел нагрузки характеризуется положительнымрегулирующим эффектом активной мощности по напряжению:30ОР К ЛБ.где бБ; - приращение напряженияв узле.Э 5 Тогда уравнение движения роторовгенераторов питающей системы приметвид,м -20 25 дссо знаком Поипиецие устойчивости питающей системы при регулировании напряжения узлов нагрузки состоит в том, чтобы такое регулирование создавало демпфирующий момецт (мощность) при колебании ротора синхронных генераторов 10 питающей системы.Демпфирующий момент будет создаваться н том случае, когда угол / г) с растет т,е. если0 то моше е с 1 тность узла нагрузки должна увеличиваться, что требует согласнорегулирующему эффекту нагрузки повышения напряжения, и наоборот, переключение отпаек трансформатора узланагрузки на повышение или понижениенапряжения необходимо согласовать 4чивостг относительно приемной (крггцая 2).Устройство ( Фиг, 3) содержит трансформатор 1 узла нагрузки, переключение отпаек которого осуществляется блоком 2 регулирования напряжения под нагрузкой упранляемого блоком 3 автоматического ре улирования напряжения, Блок 3 подключен к датчику 4 напряжения и через функциональный преобразователь 5 тока компенсации к блокам 6 токовой компенсации отходящих присоединений, Зцакоацализирующий блок 7 управляет моментом переключения отпаек трансФорматора посредством устройства 2. На входы блока 7 поступают сигналы с выхода блока 3 и через диффереццируюший блок 8 с выхода Фазоизмерительного блока 9, входы которого через телеканалы связи 10 подключены к питающей и приемной системам, Зцакоанализирующий блок вырабатывает сигнал в том случае, когда совпадают знаки сигналов на его входе. ЕслиВ противном случае регулирующий эффект нагрузки по напряжению может создавать раскачивающий момент для ротора генераторов питающей системы, что приведет к потере ее устойчивости и снижению цадежцости электроснабжения. Особенно это необходимо учитывать, когда питающая система слабо связана с приемной и синхронизирующий момент со стороны приемной системы мал.Рассмотрим кривые изменения угла при различных моментах переключения отпаек трансформатора узлов нагрузки (фиг. 2).Допустим.при возмущении в сис - теме имеем кривую 1. В этом случаеД 1О. Если в момент г. произошло сг г. переключение отпаек ца повышениенапряжения, то момент нагрузкиувеличивается, уголначинаетуменьшаться (кривая 3) и системавозвращается в исходное положение,т.е. сохраняет устойчивость. Еслив момент Г. произошло переключениеотпаек ца понижение напряжения, томомент нагрузки уменьшается чтоприводит к новому росту угла сг.Если угол Ы достигнет 90 , питающаясистема потеряет синхронную устой 30 35 40 45 50 55 знаки входных сигналов различные, тоэто устройство не выдает сигнала,Устройство автоматического регулирования напряжения работает следующим образом,При измерении режима электрической сети с блока 3 автоматическогорегулирования напряжения ца блок 2регулирования напряжения под нагрузкои поступает сигнал для переключения отпаек трансформатора узланагрузки. При этом знак сигнала навыходе блока 3 определяет направление изменения напряжения в узле.Положительный сигнал соответствуетувеличению напряжения, а отрицательный - уменьшению. Но чтобысработал блок 2, необходимо, чтобызнакоанализирующий блок выдавалсигнал, а он будет в том случае,когда знаки на входе блока 7 совпадут, т.е. тогда, когда знаки навыходе блока 3 и выходе дифференцирующего блока 8, на вход которогопоступает сигнал с фазоизмерительного блока угла с, одинаковые.При этом уголизмеряется блоком9, ца вход которого посредствомтелеканалов связи 10 поступают сигналы с ЭДС, питающей и приемнойсистем.Таким образом, переключение отпаек трансформатора будет произвоЛриМфги сисглема 7 с с ЕсдА(а) о з и ) с: Л ) литься н двух случдях: когда тре буется поньцпение напряжения и при ос/этом угол д растет:- величинас 3 С положительная или = О; и когда требуется уменьшение напряжения и при с 1 дэтом угол о падает:- величинас 1 С отрицательная или = О.В противоположных случаях переключения отпаек не будет, т,е. регулирование напряжения узла нагрузкибудет повышать устойчивость питающейсистемы,При срабатывании блока 2 в узленагрузки устанавливается такое напрчжение, чтобы потреблялось наименьшее количество электроэнергии внедопустимого диапазона изменения напряжения. Требуемый закон изменениянапряжения в узле электрическойсети при вариациях нагрузки формирует функциональный преобразователь5 тока компенсации. При помощи датчика 4 напряжения осуществляется обратная связь по напряжению, т.е,данное устроиство обеспечивает необходимый закон регулирования напряжения в узле нагрузки, являющегосяцентром питания распределительнойсети, и повьшает устойчивость питающей электрической системы, чтоповышает надежность электроснабжения,Знакоанализирующий блок может быть реализован по схеме фиг, 4.Она состоит из схемы разделения знаков сигналов, выполненных на диодах, схем П для положительных и отрицательных си ндлон, иннер горд для отрицательного сигндлд и суммдтора. Данное устройство будет выдавать положительный сигнал н том случае, когда знаки входных сигналов 13, и Б совпадают.Дифференцируюций блок, фазоизмерительный блок, являющийся по существу обычным фазочунствительным 10 выпрямителем, реализуются на стандартных интегральных элементах.Повышение устойчивости питающеи системы увеличивает надежностьэлектроснабжения. Потеря устойчи вости электрической системы приводитк недоотпускам электроэнергии. формула изобретения Устройство для автоматическогорегулирования напряжения узла электрической сети по авт. св, У 1171901,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью увеличения надежности электроснабжения путем повышения устойчивости питающей системы, оно снабженознакоанализирующим блоком, дифференцирующим блоком и фазоизмерительнымблоком, а блок регулирования поднагрузкой выполнен с дополнительнымразрешающим входом, подключенным квыходу знакоанализирующего блока,сигнал на выходе которого определяется совпадением знаков сигналов на 35 его входах, соединенных с блокомавтоматического регулирования напряжения и с дифференцирующим блоком,к входу которого подключен фазоизмерительный блок с входами для под О ключения к питающей и приемной сис1 Э 30699 Составитель О. НакаэнТехРед И.Попович Волощ Корректор Г. Решет едак 88/54ВНИИПИ Зака рак 617енного к Подпися по делам113035, М Проиэводстве олиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4 Т дарст эобре ква,ний и35, Ра итета СССРрытийкая наб., д. 4/