Устройство автоматической настройки дугогасящего реактора

СОЮЗ СОВЕТСК:ХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 728 5 Н 0 18, Н 02 Н 9/ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ ИПРИ. ГКНТ СССР ТЕТ РЫТ НИ ЕТЕЛЬСТВ ВТОРСКОМУ ОПИСАНИЕ ИЗО(71) Всесоюзный государственный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт энергетических систем и электрических сетей "Энергосетьпроект" (72) М.И.Гумин и В,А.Кокорев(56) Трухан А.П., Михайлов А.М. Автоматический регулятор ОАНКдля настройки дугогасящих реакторов, Киев, 1974.Авторское свидетельство СССР В 1030913, кл, Н 02 Л 3/18, 1981,Авторское свидетельство СССР В 416673, кл, Н 02 Н 9/08, 1972.(54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ НАСТРОЙКИ ДУГОГАСЯЩЕГО РЕАКТОРА (57) Изобретение относится к области электротехники и предназначено для регулирования компенсации емкостного тока Устройство относится к области электротехники и предназначенодля регулирования компенсации ем костного тока замыкания на землю в сетях с компенсированной нейтралью, оснащенных регулируемыми дугогасящими реакторами (ДГР),Устройство обеспечивает настройку ДГР в резонанс с сетью (резонансную настройку) по условию равенства индуктивного сопротивления ДГР Х и емкостного сопротивления сети Хс.Настройка производится воздействием на механизм изменения индуктивности ДГР - привод или ток подмагнлчивания в зависимости от конструкции дугогасящего реактора.ИзвестНо устройство и ряд его модификаций, осуществляющие регулирование замыкания на землю в сетях с компенсированной нейтралью, оснащенных регулируемыми дугогасящими реакторами. Цель изобретения - повышение надежности путем улучшения качественных характеристик в результате отстройки от паразитных параметров объекта регулирования, при обеспечении правильного функционирования не только в кабельных, но и в воздушных сетях, имеющих значительную емкостную несимметрию Сущность изобретения заключается в создании в параллельном контуре, состоящем из дугогасящего реактора и суммарной емкости сети, модулируемого опорного сигнала с последующим выделением модулированных приращений реактивной составляющей опорного така контура и формированием по полученным измерениям регулирующего воздействия. обеспечивающего резонансную настройку сети. 2 ил. компенсации по фазному способу - путем измерения фазового угла в последовательном резонансном контуре ДГР-сеть с введением искусственной емкостной несимметрии с помощью разбалансирующей емкости, Указанные устройства применимы только в кабельных сетях, обычно имеющих незначительную емкостную не- симметрию. В воздушных и смешанных сетях, где емкостная несимметрия велика и нестабильна, эти устройства неприменимы вследствие некомпенсируемой погрешности измерения, приводящей к ложному действию. Кроме того, установка асимметрирующей емкости для создания опорного сигнала требует дополнительного высоковольтного оборудования, что при ог 1772869настройку ДГР без асимметрирующей емкости - по величине модулированного прира- Б щения опорного тока, создаваемого путем 10 20 35 40 реактора. 45Фазочувствительный измеритель выделяет угловой параметр опорного тока, про 50.раниченных площадях подстанций может затруднять реализацию способа, Известно устройство, определяющее периодического включения опорной ЭДС промышленной частоты непосредственно в нейтраль, последовательно с ДГР. Устройство отстроено от несимметрии и других паразитных параметров контура "ДГР- сеть" и с этой точки зрения универсально, Недостатком его является применение дополнительной аппаратуры для создания опорного тока и необходимость ее высоковольтной защиты от возможного пробоя изоляции в режимах замыкания на землю,что усложняет схему и делает систему по современным требованиям, недостаточно технологичной.Наиболее близким к предлагаемому устройству по существу и получаемому эффекту является устройство, создающее опорный ток путем подачи ЭДС промышленной частоты в контур через вторичную обмотку ДГР и осуществляющее настройку компенсации в резонансном контуре ДГР - сеть по величине фазового угла контура, Это устройство обеспечивает создание опорного сигнала в контуре наиболее проста и с минимальным количеством аппаратуры, однако оно, как и первое устройство, не отстроено от ем костной несимметрии и может применяться только в кабельных сетях,Устройство содержит источник опорного напрякения промышленной частоты,подключенный через балластный дроссель ко вторичной обмотке дугогасящего реактора, и фазочувствительный измеритель с трехпозиционным релеиным выходом, входы которого соединены с дополнительной обмоткой дросселя и вторичной обмоткой дугогасящего реактора, а выход со схемой управления индуктивностыо дугогасящего текающего в контуре нулевой последовательности, по заданному значению которого исполнительный орган устройства осуществляет настройку ДГР в резонанс с сетью.Целью изобретения. является повышение надежности., Указанная цель достигается тем, что в устройство автоматической настройки дугогасящего реактора. содержащее источник опорного напряжения, балластное сопротивление, например, дроссель и фазочувствительный измеритель, один из входов 25 30 которого соединен с отпайкой балластного сопротивления, введены модулятор, коммутатор, опорный трансформатор, формирователь приращения и трехпозиционный нуль-орган, выход которого соединен со схемой управления индуктивностью дугогасящего реактора, а вход через формирователь приращения - с выходом фазочувствительного измерителя, второй вход которого соединен с потенциальным выводом источника опорного напряжения и входом модулятора и через замыкающий рабочий контакт коммутатора - со входом балластного сопротивления, вь 1 ход которого соединен со вводом низковольтной обмотки опорного трансформатора, второй ввод которой соединен с заземленным выводом источника опорного напряжения, высоковольтная обмотка опорного трансформатора подключена параллельно силовой обмотке ДГР, а выход модулятора соединен с управляющим входом коммутатора.На фиг, 1 представлена структурная схема предлагаемого устройства.Схема содержит источник опорного напряжения (Еол) 1 коммутатор (К) 2, модулятор (М) 3, о.парный трансформатор (ОТ) 4, балластное сопротивление (БС) 5, дугогасящий реактор (ЦГР) 6, фазочувствительный измеритель(ОЧИ) 7, формирователь приращения (ФП) 8, нуль-орган (НО) 9. Потенциальный выход источника опорного напряжения 1 соединен с опорнь 1 м входом фазочувствительного измерителя 7 и входом модулятора 3 и через замыкающий контакт коммутатора 2 с входом балластного сопротивления 5, выход которого соединен с выводом низковольтной обмотки опорного трансформатора 4, второй вывод которой соединен с заземленным выводом источника опорного напряжения 1, высоковольтная обмотка опорного трансформатора 4 подключена параллельно силовой обмотке дуго-. гасящего реактора 6, отпайка балластного сопротивления соединена с измерительным входом фазочувствительного измерителя 7, выход которого через формирователь приращения 8 соединен с входом нуль-органа 9, выход последнего соединен со схемой управления индуктивностью дугогасящего реактора 6, а выход модулятора 3 с управляющим входом коммутатора 2,В режиме нормальной работы модулятор 3 формирует и подает на управляющий вход коммутатора 2 управляющие импульсы заданной частоты, что обеспечивает периодическую коммутацию опорной ЭДС Еол в питающей цег 1 и и соответственно модуляцию опорного тока, 1772869В процессе модуляции фаэочувствительный измеритель постоянно измеряетпадение напряжения на балластном сопротивлении и выделяет составляющую, совпадающую с опорной ЭДС при индуктивном и 5отстающую на 90 при активном балластном сопротивлении. Тактовые значения выходных сигналов фазочувствительногоИЗМЕрИтЕЛя 7 Ог 1, Огп, ПрОПОрцИОНаЛЬНЫЕупомянутой составляющей и иэмеренныв:в 10ходе модуляции в 1 и 11 тактах, поступают вформирователь приращения 8, где вычисляется их тактовая разность - модулированное приращение:ЬОгм - Ог 1- Оги, 15При принятом способе ввода опорногопитания в контур нулевой последовательности опорный ток контура, протекающий через балластное сопротивление 5,изменяется по закону резонанса токов и 20носит О-образный характер, а выделяемыйформирователем приращения 8 сигналЬОгм пропорционален реактивной составляющей опорного тока в рассматриваемомпараллельном резонансном контуре и является показателем его настройки. Он поступает в нуль-орган 9, где в зависимости от еговеличины и знака формируется соответствующий регулирующий сигнал, выдаваемый всхему управления индуктивностью ДГР 6 и 30направленный на сведение Ь Огм к нулю,что соответствует режиму резонанса.Снятие измерительного сигнала с балластного сопротивления позволяет обойтись беэ трансформатора тока, 35измеряющего тот же векторный сигнал, ипри этом получить достаточно высокий уровень сигнала на входе фазочувствительногоизмерителя 7, необходимый по условиям измерения. 40В соответствии с изложенным измеряе-.мые тактовые значения определяются следующими выражениями:ДЛЯ ПЕРВОГО таКта Ог = оп 2 Б 3 и У + 1 нс 2 Бз 1 п (р+а) (1) 45дЛя ВтсрОГО таКта Огп =1 пс Зи (у.1+а) (2)где дР - фазовый угол рассматриваемого. параллельного В.С-контура:а - угол между Еоп и Енс,2 Б - величина балластного сопротивления.Тактовая разность получается равной;Ь ОгМ = ОО 11 = 1 2 Б в 1 п р = К 1 зи р(3)т.е. выделенный сигнал однозначно зависит 55ТОЛЬКО ОТ ОПОРНОГО ТОКЭ 1 оп = Еоп/2 к,где 2 - эквивалентное сопротивление контура,и соответственно независим как от несимметрии Епс, так и от дру;их паразитных параметров контура, Следует отметить, как неблагоприятную, зависимость измерительного сигнала от активного сопротивления контура, обусло вливающего нестабильность коэффициента усиления характеристики регулирования Ь Огм = т(Х 1), однако возможное ухудшение динамических хаоактеристик устройства в данном случае может быть устранено соответствующим выбором параметров настройки, Кроме того. этот недостаток характерен для большинства известных аналогов,В режиме резонанса фазовый угол контура равен нулю. Соответственно равен нулю сигнал Ь Огм. При отклонении от резонанса зп р будет положительным в Режиме пеРекомпенсации, когда Х 1. Хс и отрицательным в режиме недокомпенсации, когда Х 1.Хс, т.е, выделяемый измерительный сигнал изменяет знак при переходе через точку резонанса и может являться показателем настройки резонансного контура. При этом в диапазоне изменения Х 1. от 0 до бесконечности и конечном значении Хс, т.е, в пределах как. реальных, так и теоретических отклонений этот сигнал как функция синуса имеет монотонно возрастающий характер, что гарантирует правильную работу устройства при любых отклонениях,Изложенное иллюстрируется векторными диаграммами, представленными на фиг.2,Иэ диаграмм фиг. 2 видно, что в режиме резонанса, когда в питающей цепи протекает чисто активный ток ( р = О); его составляющие по оси 1 Еоп в обоих тактах ОДИНаКОВЫ 1 г = 1 гИ,ОтКУДа ВЫДЕЛЯЕМОЕ МОДУ- лированное приращение Ь Огм = К(1 г 1 - 1 ги) будет равно нулю.При расстройке контура суммарная реактивность в зависимости от соотношения Х 1 и Хс контура будет иметь индуктивный либо емкостный характер, что определяет как характер тока - отстающий либо опережающий, так соответственно и знак - отклонения положительный или отрицательный. На диаграмме рассмотрен режим перекомпенсаЦии (Х.Хс), обУсловливаюЩий отставание полного тока контура от вызвавшего его напряжения и соответственно положительный знак зи гр и сигнала Ь Огм.При замыкании на землю устройство выводится из работы специальным блокирующим органом. Обратный ввод в работу производится автоматически с выдержкой времени после восстановления нормального режима (на схеме не показано). Подачаопорного питания в контур через низковольтную обмотку ТО и соответственно работа устройства с параллельным резонансным контуром позволяет упростить питающую и измерительную схемы, испольэовать простейшую фазочувствительную схему выделения составляющей напряжения на заданную ось и получить при этом хорошие характеристики регулирования. Одновре-. менное применение модуляции позволяет при этом выделить измерительный сигнал, не зависящий от. паразитных параметров контура, что исключает ложную работу устройства, чем и достигается поставленная цель - повышение надежности.Формула изобретения Устройство автоматической настройки дугогасящего реактора, содержащее источник опорного напряжения, балластное сопротивление, например дроссель, и фазочувствительный измеритель; один из входов которо о соединен с отпайкой балластного сопротивления, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности. в него введены опорный трансформатор, модулятор, коммутатор, формирователь приращения и трехпозиционный нуль-орган, 5 выход которого соединен со схемой управ-ления индуктивностью дугогасящего реактора, а вход через формирователь приращения соединен с выходом фаэочувствительного измерителя, второй вход кото рого соединен с потенциальным выводомисточника рпорного напряжения и входом модулятора и через замыкающий рабочий контакт коммутатора - с входом балластного сопротивления, выход которого соединен 15 с вводом низковольтной обмотки опорноготрансформатора, второй ввод которой соединен с заземленным выводом источника опорного напряжения, высоковольтная обмотка опорного трансформатора подключе на параллельно силовой обмоткедугогасящего реактора, а выход модулятора соединен с управляющим входом коммутатора.1772869 1 гт -Редак каз 3850 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4 Ю изводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гага резона 11 ерекомпеюсаиЮУМ,г - Ум =1 ю ИУ=1 гопф Составитель М,ГуминТехред М,Моргентал Корректор Л.фил