Устройство для автоматической настройки дугогасящего реактора

СОЮЗ СО 8 ЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИРЕСПУБЛИК 2376 51) 2 Л СЕГОрцй, ц 3" НИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТЕЛЬСТ счетчик 16 импульсов, регистр 17 пмяти и преобразователь 18 код - анлог, а также орган 23 блокировки,логический элемент ИЛИ-НЕ 19 и инвертирующий усилитель 9. Импульсамивысокой частоты заполняются полупериоды основной частоты и прямоугольные импульсы на выходе фазочувствительного элемента - счетного трига- агера 4. Длительность импульса выхного сигнала триггера зависит от д фазы между опорным напряжением Ни напряжением нейтрали Ц , При резонансной настройке компенсации длительность импульса выходного сигнала триггера равна полупериоду основной частоты, при недокомпенсации -меньше, а при перекомпенсации - больше. Соответственно соотносятся и количества высокочастотных импульсов,укладывающихся в полупериод основной частоты и в прямоугольный импульсчетного триггера. Сравнивая количества указанных высокочастотных импульс о15,огасяще ОСУДАРСТ 8 ЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИ К АВТОРСКОМУ(71) Челябинский политехнический институт им.Ленинского комсомола (72) А.М.Ершов и А,О,Петров (53) 621,3.072.86 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР У 330509, кл. Н 02 Н 9/08, 1972.Авторское свидетельство СССР В 922948, кл. Н 02 Т 3/18, 1980.Авторское свидетельство СССР В 970557, кл. Н 02 Н 9/08, 1981. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ НАСТРОЙКИ ДУГОГАСЯЯЕГО РЕАКТОРА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электрических сетях для компенсации емкостного тока однофазного замыкания на землю. Цель изобретения - повышение точности настройки компенсации и надежности работы электрической сети. С этой целью в устройство введены последовательн соединенные логический элемент И ществляют настроику деактора. 6 ил.50 Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электрических сетях для компенсации емкостного тока однофазного замыкания на землю. 5Цель изобретения - повышение точности настройки компенсации и надежности работы электрической сети,На фиг,1 представлена функциональная схема автоматического устройства, на фиг.2 и 3 - функциональные схемы блока управления реактором соответственно для реактора с подмагничиванием и плунжерного реактора, на фиг.4-6 - диаграммы напряжений15 автоматического устройства соответ ственно для режимов резонансного, недокомпенсации и перекомпенсации (напряжения обозначены буквой У, а индексами при ней указаны номера блоков, на выходах которых эти напряжения имеются).К трансформатору 1 напряжения сети (фиг1)у подсоединяемому к элек трической сети, подключены последовательно соединенные фазосдвигающий блок 2, первый формирователь 3 прямоугольных импульсов, счетный триггер 4, первые логический элемент И 5; счетчик 6 импульсов, регистр 7 памяти, преобразователь 8 код - аналог, инвертирующий усилитель 9, сумматор 10 и блок 11 управления реактором, выход которого соединен с управляющим входом дугогасящего реактора 12. Между обмоткой нулевой последовательности сети трансформатора 1 напряжения и вторым входом счетного триггера 4 включены последовательно соединенные фильтр 13 основной частоты и второй формирователь 14 прямоугольных импульсов. Между выходом первого формирователя 3 прямоугольных импульсов и вторым входом сумматора 1 О включены последовательно соединенные вторые логический элемент И 15, счетчик 16 импульсов, регистр 17 памяти, преобразователь 18 код - аналог. Между выходом первого формирователя 3 прямоугольных импульсов и вторыми 1входами регистров 7 и 17 памяти включены последовательно соединенные логический элемент ИЛИ-НЕ 19 и блок 20 формирования записи. Между выходомпервого формирователя 3 прямоугольных импульсов и вторыми входами счетчиков 6 и 16 импульсов включен блок 21 установки нуля. К вторым входам логических элементов И 5 и 15 подключен генератор 22 импульсов. Между обмоткой нулевой последовательности сети трансформатора 1 напряжения и вторым входом блока 11 управления реактором включен орган 23 блокировки.Блок 11 управления реактором 12 с под.агничиванием (фиг.2) представляет собой включенные между его первым входом и выходом последовательно соединенные интегрирующий блок 24 с долговременной памятью, функци-, 1ональный преобразователь 25 и усилитель 26 мощности, Вторые входы интегрирующего блока 24 и функционального преобразователя 25 подключены к второму входу блока 11 управления,Блок 11 управления плунжерным реактором 12 (фиг3) представляет собой включенные между первым его входом и первым выходом последовательно соединенные первые компгратор 27, логичеекий элемент И 28 и релейный усилитель 29.Между первым входом блока 11 и вторым его выходом включены последовательно соединенные вторые компаратор 30, логический элемент И 31 и релейный усилитель 32. Второй вход блока 11 соединен с входом блока 33 задания зон нечувствительности, два выхода которого соединены соответственно с вторыми входами первого 27 и второго 30 компараторов, третий вход блока 11 соединен с вторыми входами логических элементов И 28 и 31.В режиме автоматической настройки дугогасящего реактора на выход фазосдвигающего блока 2 с трансформатора 1 напряжения, подключенного к электрической сети, подается опорное напряжение Ц , а на вход фильтра 13 основной частоты - напряжение нейтрали Н, . Фазосдвигающий блок 2 обеспечивает начальный сдвиг на 180 эл, град. между напряжениями 0и У соответствующий настройке дугогасящего реактора в резонанс с сетью, Выходной сигнал фазосдвигающего блока 2 первым формирователем 3 прямоугольных импульсов преобразуется в прямоугольные импульсы У и подаетсяз на первый вход счетного триггера 4, Фильтр 13 основной частоты из напряжения Ц выделяет основную гармонику, ксторую второй формирователь 14 прямоугольных импульсов преобразует3 13023в прямоугольные импульсы Б, и подаетна второй вход триггера 4. На выходетриггера 4 формируются прямоугольныеимпульсы Ц , длительность которыхпри резонансной настройке равна дли 5тельности паузы (фиг.4) при недокомпенсации длительность импульсовменьше длительности паузы (фиг.5) апри перекомпенсации - больше (фиг.б),На первый вход логического элемен та И 5 поступает сигнал У с выходатриггера 4, на второй - от генератора 22 импульсов. Во время импульсасигнала Б счетные импульсы с генератора 22 проходят на счетный вход 15первого счетчика 6, во время паузысигнала Б счетные импульсы не проходят, В начале каждого периода импульса Б с помощью блока 21 установки нуля формируется сигнал Нд,ко-20торый устанавливает счетчик б в нулевое состояние. Затем в течениеимпульса сигнала Н счетчик 6 просчитывает импульсы, поступающие с выхода логического элемента И 5, а вовремя паузы сигнала Н 4 счетчик 6 сохраняет свое состояние неизменным.Число просчитанных импульсов зависит от степени настройки компенса 30ции,Для получения числа импульсов,соответствующего резонансной настройке, используются вторые логическийэлемент И 15 и счетчик 16 импульсов,который просчитывает число импульсов за полупериод основной частоты.Для этого на первый входлогического элемента И 15 подается сигнал Бдлительность импульсов которого равна длительности паузы, а на второйвход - импульсы с генератора 22 импульсов. Таким образом, второй счетчик 16 импульсов просчитывает числоимпульсов, соответствующие сдвигу на180 эл.град. между напряжениями Б45и О, . Второй счетчик 16 импульсовустанавливается в нулевое состояниеблоком 21 установки нуля одновременно с первым счетчиком 6 импульсов.50Информация, накапливаемая в счетчиках после окончания счета обоимисчетчиками переписывается в два регистра 7 и 17 памяти. Для формирования импульса перезаписи используетсялогический элемент ИЛИ-НЕ 19, надвавхода которого подаются сигналы Би У . По переднему фронту сигналаБ на выходе логического элемента 76 4 ИЛИ-НЕ 19 с помощью блока 20 формирования записи форми.уется импульсобеспечивающий перезапись информации с выходов счетчиков б и 16 в соответствующие регистры 7 и 17 памяти, Таким образом, информация обновляется одновременно в обоих регистрах и хранится в течение одного периода основной частоты.Для сравнения числа импульсов, просчитанных счетчиками 6 и 16, сначала с помощью двух соответствующих преобразователей 8 и 18 код ваналог информация из двоичного кода преобразуется в аналоговую, Для выполнения операции вычитания числа импульсов первого счетчика 6 из числа импульсов второго счетчика 16 аналоговый сигнал Б с выхода первого преобра 8зователя 8 код - аналог инвертируется инвертирующим усилителем 9 на противоположный по знаку и после этого складывается в сумматоре 10 с сигналом Н, . Выходной сигнал сумматора 10, который при резонансной настройке равен нулю, при недокомпенсации положителен, а при перекомпенсации отрицателен, подается на вход блока 11 управления реактором и обусловливает соответствующее изменение индук. тивности дугогасящего реактора 12: сохраняет ее неизменной, уменьшает или увеличивает.При возникновении однофазного замыкания на землю или при повьппении напряжения нейтрали Н, больше 0,3 Б, орган 23 блокировки выдает сигнал запрета для блока 11 управления реактором, после этого индуктивность дугогасящего реактора 12 поддерживается неизменной до восстановления нормального режима работы электрической сети.Рассмотренное автоматическое устройство может настраивать.как дугогасящие реакторы с подмагничиванием, так и плунжерные дугогасящие реакторы.Интегрирующий запоминающий блок 24 фиг.2) интегрирует сигнал У поступающий с выхода сумматора 10. Выходной сигнал сумматора 10 возрастает при недокомгенсации уменьшается при перекомпенсации, остается неизменным при резонансе и, проходя через функциональный блок 25 и усилитель 26 мощности, обусловливает соответствующее изменение тока подмаг1302376 51015 20 35 40 45 50 55 ничивания 1 дугогасящего реактора 12. При однофазном замыкании на землю по сигналу, поступающему с органа 23 блокировки, блок 24 запоминает . свой выходной сигнал и сохраняет его неизменным до восстановления нормального режима работы электрической сети. Функциональный преобразователь 25 позволяет учитывать нелинейность вольт-амперных характеристик дугогасящего реактора с подмагничиванием и при возникновении однофазного замыкания на землю корректируют по сигналу от органа 23 блокировки настройку реактора. Усилитель 26 мощности обеспечивает усиление выходного сигнала автоматического устройства до параметров, позволяющих регулировать индуктивность дугогасящего реактора с подмагничиванием.Блок 33 задания зон нечувствительности (фиг.3) формирует +П и -П зон нечувствительности, абсолютная величина которых при малых значениях напряжения нейтрали П пропорциональ на ему, а в области резонансной настройки ограничена. Выходное напряжение П сумматора 10 и напряжения +Пи -Озн зон нечувствительности подаются на входы двух компараторов 30 27 и 30. В области резонансной на,стройки реактора, когда напряжения эон нечувствительности по абсолютной величине больше сигнала П; выходные сигналы компараторов 27 и 30 равны логическому нулю, При расстройке, когда сигнал 1) становится по абсолютной величине больше одного иэ напряжений зон нечувствительности, вы-. ходной сигнал соответствующего компаратора становится равным логической единице и, проходя через свой логический элемент И (28 или 31), с помощью своего релейного усилителя (29 или 32) запускает двигатель плунжерного дугогасящего реактора, обусловливая такое изменение зазора в магнитопроводе, что расстройка компенсации начинает уменьшаться. Как только сигнал П по абсолютной величине станет маньше напряжения зон нечувствительности, выходной сигнал компаратора станет равным нулю и двигатель остановится - в сети будет обеспечена резонансная или близкая к ней настройка компенсации. Орган 23 блокировки в нормальном режиме работы сети имеет выходной сигнал, равный логической единице, при этом разрешается прохождение сигналов через логические элементы И 28 и 31, а при возникновении однофазного замыкания на зеилю выходной сигнал становится равным логическому нулю, логические элементы И 28 и 31 блокируются и двигатель реактора находится в заторможенном состоянии до восстановления нормального режима работы сети,Предлагаемое автоматическое устройство позволяет более точно получить информацию о настройке дугогасящего реактора, что в целом повышает эффективность компенсации и обеспечивает положительный экономический эффект. Формула изобретения Устройство для автоматической настройки дугогасящего реактора содержащее последовательно соединенные подключенный к датчику напряженияопорного напряжения фазосдвигающий блок, первый формирователь прямоугольных импульсов, счетный триггер, первые логический элемент И, счетчикимпульсов, регистр памяти и преобразователь код - аналог, последовательно соединенные сумматор и блок управления реактором, выход которого подключен к управляющему входу дугогасящего реактора, последовательно соединенные подключенный к датчику напряжения нейтрали фильтр основнойчастоты и второй формирователь прямоугольных импульсов, выход которогоподключен к второму входу счетноготриггера, генератор импульсов, выходкоторого подключен к второму входупервого логического элемента И, блок установки нуля, вход которого подключен к выходу первого формирователяпрямоугольных импульсов, а выход -к второму входу первого счетчика импульсов, блок формирования записи,выход которого подключен к второмувходу первого регистра памяти, о т -л и ч а ю щ е е ся тем, что, с целью повышения точности настройкикомпенсации и надежности работы электрической сети, в него введены последовательно соединенные вторые логический элемент И, счетчик импульсов, регистр памяти и преобразователькод - аналог, а также орган блокировки, логический элемент ИЛИ-НЕ и инвертирующий усилитель, причем органблокировки включен между датчикомнапряжения нейтрали и вторым входомблока управпения реактором, логический элемент ИЛИ-ЕЕ включен между выходом сц тного триггера и входомблока формирования записи, выход первого формирователя прямоугольных импульсов подключен к второму входулогического элемента ИЛИ-НЕ и первому входу второго логического элемента И, второй вход которого соединенс выходом генератора импульсов, выход 0 блока установки нуля подключен к второму входу второго с оветчика импульсов, выход блока формирования записи подключен к второму входу второгорегистра памяти, инвертирующий усилитель включен между. выходом первогопреобразователя код - аналог и первымвходом сумматора, второй вход которого подключен к выходу второго преобразователя код - аналог.