Устройство для автоматического регулирования индуктивности заземляющих реакторов

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИН Н 02 Н ЙСЕЩЭЗГАЯ мй ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ АВТОРС ителемеобразоваформирова -орректором, третьимграничителем, третьиелем импульсов и бло нем ОСУДАЕСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОбРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ У СВИДЕТЕЛЬСТВ(72) Г,И.Никольский, Н.С.Павленко, В.Ф.Солдатов и Д,Н,Степанчук (71) Волжское объединение по производству легковых автомобилей и Донецкий политехнический институт (53) 621.318.43,072,31(088.8) (56) 1. Лвторское свидетельство СССР И 424275, кл. Н 02,1 3/18, 1972.2. Лвторское свидетельство СССР И 11638, кл. Н 02 Л 3/18,.1962. (54)(57) УСТРОГСТВО ДНЯ ЛВТОМЛТИЧЕСКОГО РЕГУХИРОВЛНИЯ ИНДУКТИВНОСТИ ЗЛЗГМЛЯЮЯИХ РЕЛКТОРОВ, содержащее вспомогательный источник питания, подключенный к дополнительной обмотке заземляющего реактора, трансформатор тока в цепи вспомогательного источника, трансформатор напряжения, подключенный к вспомогательному источнику,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности в работе при использовании его в режиме компенсации потенциала поврежденной фазы при однофазных замыканиях на землю, оно снабжено двумя фаэосдвигающими блоками, двумя последовательно включенными усилителями-ограничителями, преобразователем импульсов, преобразователем переменного тока в переменное напряжение, последовательно включенными фаэовым ЯО 3144167 А ния коротких импульсов по перед у фронту входного сигнала, двумя ,"0 - триггерами, двумя логическими элементами И, логическим элементом Ш., причем входы фазосдвигающих блоков подключены к вторичной обмотке трансформатора напряжения, а их выходык входам усилителей-ограничителей, выход первого преобразователя импульсов соединен с Р в вход первого 0-триггера, выход второго преобразователя импульсов через логический элемент НЕ - с Р в вход второго Э-триггера, с С-входами обоих 0 - триггеров соединен выход блока формирования коротких импульсов, к входу преобразователя переменного тока в переменное напряжение подключена вторичная обмотка трансформатора тока, выход которого соединен с входом фазового корректорапрямые выходы 2 -триггеров подключены к пер- файф вым входам соответствующих логичес ф ких элементов И, инверсный выход первого 2-триггера подключен к вто В рому входу другого элемента И, а ин- ф версный выход второго 3 -триггера к второму входу первого элемента И, выходы обоих логических элементов и подключены к исполнительному органу заземляющего реактора. ЗВАЛ167 1ствительность находится в квадратичной зависимости от величины напряже - ния вспомогательного источника,При использовании этого реле в качестве регулятора настройки заземдяющих реакторов только в нормальном режиме сети указанный недостаток не проявляется, так как напряжение вспомогательного источника неизменно и составляет по величине 107. Аазного напряжения сети. Однако в режиме замыкания на землю напряжение, подаваемое в нейтраль сети от дополнительного источника для компенсации потенциала поврежденной Аазы равно по величине фазному напряжению сети. В этом режиме сети чувствительность реле значительно повышается что приводит к автоколебаниям в с стеме автоматической настройки реактора. При этом, если к качестве заземляющего реактора применяется реактор с изменяемым воздушным зазором в магнитной системе (плунжерного типа), эти колебания приводят к быстрому износу и выходу из строя механизма изменения воздушного зазораЦель изобретения - повышение надежности работы в режиме компенсации потенциала поврежденной Аазы при одноАазных замыканиях на землю путем устранения автоколебаний,Поставленная цель достигается тем, что в устройство для автоматического регулирования индуктивности заземляющих реакторов, содержащее вспомогательный источник питания, подключенный к дополнительной обмотке заземляющего реактора, трансформатор тока в цепи вспомогательного источника, трансАорматор напряжения, подключенный к вспомогательному 1 источнику, введены два фазосдвигающих блока, два последовательно включенные усилители-ограничители, преобразователи импульсов, преобразователи, переменного тока в переменное напряжение, последовательно включенные фазовый корректор, третий усилитель-ограничитель, третий преобразователь импульсов и блок формирования коротких импульсов по переднему Аранту входного сигнала, два 3 -триггера, два логических элемента И, логический элемент НЕ, причем входы Аазосдвигающих блоков подключены к вторичной обмотке трансформатора напряжения, а их выходы - к входам уснли 3 1144 телей-ограничителей, выход первого преобразователя импульсов соединен с Р -входом первого Э -триггера, выход второго преобразователя импульсов - чере. логический элемент НЕ с Р-входом второго Р -триггера, с С входами обоих Р -триггеров соединен выход блока Формирования коротких импульсов, к входу преобразователя переменного тока в переменное напря жение подключена вторичная. обмотка трансАорматора тока, выход которого соединен с входом Аазового корректора, прямые выходы 3 -триггеров подключены к первым входам соответствующих логических элементов И, инверсный выход первого 9 -триггера подключен к второму входу другого элемента И, инверсный выход второго Э- триггера - к второму входу первого элемента И, выходы обоих логических элементов И - к исполнительному органу заземляющего реактора.На фиг,1 изображена функциональная схема предлагаемого устройства, 25 на Фиг,2 - временные диаграммы процесса Аормирования сигналов управления в устройстве.Устройство. содержит присоедини- тельный трансАорматор 1, заземляющий З 0 реактор 2, емкость 3 Ааз сети, вспомогательный источник 4, включающий в себя трансАорматор 5 и блок 6 выбора Ааэы, трансформатор 7 тока, трансАорматор 8 напряжения, фазосдвигающие блоки 9 и 10, усилители-огра 35 ничители 11 и 12, преобразователи 13 и 14 импульсов, логический элемент НЕ 15, преобразователь 16 в переменное напряжение (трансреактор),40 Фазовый корректор 17, последовательно включенные усилитель-ограничитель 18, преобразователь 19 импульсов и блок 20 Формирования короткого импульса по переднему фронту входного сигна 45 ла, 3 -триггеры 21 и 22, логические элементы И 23 и 24 и исполнительный орган 25.Заземляющий реактор 2 включен между нулевой точкой трансформатора 1 и 50 землей. К дополнительной обмотке этого реактора подключен вспомогательный источник 4, предназначенный для создания напряжения нейтрали в нормальном режиме сети и компенса ции потенциала поврежденной фазы в режиме .одноАазного замыкания на землю, Напряжение нейтрали в нормаль 16 7 4ном режиме сети, необходимое для работы регулятора, снимается с отпайки трансАорматора 5 и составляет 107. Аазного напряжения сети. При однофаэном замыкании на землю на дополнительную обмотку реактора, 2 от трансАорматора 5 подается напряжение, равное Аазному напряжению сети.В этом режиме сети вводимое напряжение должно быть по направлению в противоАазе с фазным напряжением источника поврежденной Фазы, что достигается блоком 6 выбора поврежденной фазы.В цепь дополнительного источника 4 включен трансформатор 7 тока, а на напряжение этого источника подключен трансАорматор 8 напряжения.С вторичной обмотки трансформатора 8 напряжение поступает на входы фаэосдвигающих блоков 9 и 10, в которых это напряжение может сдвигаться по Аазе на любой угол соответственно в сторону отставания и в сторону опережения, Этим создается необходимая зона нечувствительности по углу между током и напряжением вспомогательного источника, позволяющая исключить автоколебания, обусловленные инерционностью системы регулирования.Вьмоды блоков 9 и 10 соединены соответственно с входами усилителей- ограничителей 11 и 12, которые предназначены для стабилизации амплитуды напряжения вспомогательного источника как в нормальном режиме сети, так и при одноАаэньпс замыканиями на землю. Напряжения с выхода усилителей 11 и 12 подаются на соответствующие входы преобразователей 13Р и 14 импульсов, где только прямоугольные импульсыположительной полярности выделяются. Сигнал с вьпсода преобразователя 14 импульсов поступает на вход логического элемента НЕ 15.Преобразователь 16 тока, подключенный к вторичной обмотке трансформатора 7 тока, выполнен в виде транс- реактора, напряжение с выхода которого подается на вход Фазового корректора 17, С помощью последнего устраняется погрешность настройки заземляющего реактора от фазовых погрешностей в преобразователе 16 тока, измерительных трансформаторах 7 и 8 и трансАорматоре 5 вспомога 11441Втельного источника. Выход Фазового корректора 17 соединен с входом усилителя-ограничителя 18. На выходе блска 20 Формируются короткие импульсы по переднему Фронту входного сигнала, поступающего с выхода преобразователя 19 импульсов.1Сигнал с выхода блока 20 поступает на С -входы триггеров 21 и 22. Вход триггера 21 соединен с выходом преобразователя 13 импульсов, а вход триггера 22 - с выходом логического элемента НЕ 15. Каждый Э - триггер предназначен для Фиксации на своем15 выходе состояния 0 -входа (логические "0" или "1") в момент прихода тактового С-импульса. Прямой выход триггера 21 подключен к первому входу логического элемента И 23, к вто 20 рому входу которого подключен инверсный выход триггера 22. Прямой выход триггера 22 и инверсный выход триггера 21 соединены с входами логического элемента И 24. Выходы элементов25 И 23 и 24 подключены к входам исполнительного органа 25 заземляющего реактора 2. Исполнительный орган 25 при использовании заземляющего реактора с изменяемым воздупшым зазоромЗО в магнитной системе содержит электрический привод, коммутируемый с помощью реверсивного магнитного пускателя.Работа устройства иллюстрируется временными диаграммами (Фиг.2), По- З 5 скольку в режиме Недокомпенсация сигнал, пропорциональный току вспомогательного источника 04 опережает по Аазе напряжение О в момент времени 1, триггер 22 переключится и на его прямом выходе установится сигнал логической "1", так как на его Р -входе в момент времени11 ч присутствовал сигнал логическои 1 Триггер 21 останется в прежнем поло жении, так как в момент прихода тактирующего импульса на С -вход на его 3 -входе присутствовал сигналлогического "0", В соответствии с данным положением триггеров 21 и 22, на выходе логического элемента 23 будет заАиксирован сигнал логичес кого "0", на выходе элемента 24 логической " 1". При этом исполнительный орган 25 будет осуществлять регулировку тока заземляющего реактора в сторону увеличения до тех пор, пока сигнал, пропорциональный току вспомогательного источника не совпадет по Фазе с напряжнием 0, что соответствует началу зоны резонансной настроуки системы компенсации.В реальной системе регулирования за счет инерционности исполнительного органа 25 произойдет некоторое запаздывание остановки привода. В момент времени , когда Формирующийся на выходе блока 20 импульс совпадает во времени с отсутствием сигналов с выходов преобразователя 13 импульсов логического элемента 15, триггер 22 переключится э нулевое состояние. Триггер 21 также останется в нулевом состоянии. Следовательно, на выходе элементов И 23 и 24 единичный сигнал исчезнет, и система регулирования займет установившееся состояние, соответствующее резонансной настройке заземляющего реактора. При возникновении режима перекомпенсации сигнал, пропорциональный току вспомогательного источника, отстает по Ааэе ст напряжения 0 , В момент времени 1 Формирующийся на выходе блока 20 импульс, совпадающий во времени с сигналом логической "1" на выходе блока 13, установит триггер 21 в единичное состояние, а поскольку на 3 -входе триггера 22 присутствует сигнал логического О, он останется в нулевом состоянии. При этом исполнительный орган 25 будет осуществлять регулировку в сторону уменьшения тока заземляющего реактора до тех пор., пока не наступит резонансной настройки заземляющего реактора.Таким образом, включение в схему предлагаемого. устройства элементов, стабилизирующих напряжение и ток вспомогательного источника в режиме однофазного замыкания на землю, и применение Аазораздвигающих блоков исключает автоколебания в системеавтоматического регулирования токакомпенсации при высокой точностинастройки заземляющего реактора.При этом повышается надежность работы реактора,Автоматическое поддержание резонансной настройки заземляющего реактора при замыкании Фазы на землюобеспечивает надежное гашение заземляющей дуги устройством компенсации потенциала поврежденной Фазы,что снижает аварийность в системеэнергоснабжения.