Автоматический регулятор резонанс-ного состояния контура нулевойпоследовательности сети

Номер патента: 813585

Авторы: Обабков, Сергин, Целуевский

ZIP архив

Текст

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскикСоциалистическихРеспублик(61) Дополнительное к авт. саид-ву(22) Заявлено 25 06.79 (21) 2782819/24-07с присоединением заявки РЙ -(53) УДК 621.316. ,625(088.8) яо делам лзобретеннй и открытой 1 ффщВ,К, Обабков, Ю.Н. Целуевскнй и Е.В, Сергунзй; 1, ,.ий ордена Трудов го КрасногоЗнаметтн .6;.;политехнический институт(71) Заявител о 54)АВТОМАТИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР РЕЗОНАНСНОГО СОСТОЯНИЯ КОНТУРА НУЛЕВОЙ ПССЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ СЕТИсистемам тносится к астройки к енсацн амыкаоцнофазны рехфазных емкостных ток ний на землю ектриче ких сетях.Известно устр кой настройки ду бельнык сетях, с йст гас аключе пнуашающий ой н, н пряженне смещения н дключен ко входу фаз усилителя, причем на в чувствительного усилит ное напряжение той фаэ соединена емкость, а в схему управления приво реактора 1. Данное устройств ененням фазы нап вительно несимме обладает яж ин сети н вслецств евысокой точностью то н неприменимо во-кабельных сетях. здушнык цля автоматичесцей катушки в кащее емкость, э фаэ сетя, фазо; ц которого подано йтрали, а выхоц очувствительного орой вхоа фазоля подано фазы, к которой прнтход подай на дом дугогасящего Наиболее близким к прецлагаемому я является автоматический регулятор резонансного состояния контура нулевой послецовательностн сети, содержащий переключающий элемент, вхоцы которого поцключены к датчикам напряжения смешения нейтрали и цатчнкам фазных напряжений сети, соединенные послеаовательно детектор, полосовой.фильтр, первый релейный усилитель, первое множительное звено, первый фильтр низких частот н нелинейный исполнительный блок, соединенный с цугогасящим реактором, а также генератор поискового н опорного сигналов, первый выход которого через первый фаэовращатель, второй вхоа которого соеаннен с выходом переключающего элемента, подключен ко второму вкоду множительного звена, а второй выкод подключен к блоку введения поисковык сигналов, соединенному с цугогасящнм реактором 121.Данный автоматический регулятор имеет повышенную помехоустойчивость н50 55 21 подключен ко входу нелинейного исполнительного блока 23, соцержашего вслучае ДГР плунжерного типа, безынерционное релейное звено 24 с зоной нечув 3 81358 чувствительность, однако обладает ограниченными возможностями в выборе поисковых частот, которые ограниченысверху величиной 1,5 Гц вследствие снижения точности самонастройки, и снизу величиной 0,5 Гц иэ-а ухудшения динамических характеристик системы. В результате этого устройство непозволяет реализовать высокое быстродействие самонастройки ( цля достижения которого 10 необходимо повышать поисковую частоту) и имеет низкую помехоустойчивость .из-аа узкого ( 0,5-1,5 Гц) диапазона рабочих частотпоиска, что практическиисключает возможность отстроиться от помех, спектр которых локализован вблизи частоты поискового сигнала. Вследствие почти релейного характера изменения сигнала управления вблизи резонанса трудно обеспечить хорошие динамические характеристики при высокой добротности контура нулевой последовательности сети.Цель изобретения - повышение быстродействия и помехоустойчивости путем, расширения рабочего диапазона частот поиска.Указанная цель достигается тем, что в автоматический регулятор резонансного состояния контура нулевой. послецовательности сети, соцержаший переключаю-, щий элемент, входы которого подключены к цатчикам напряжения смещения нейтрали и датчикам фазных напряжений сети, соециненные послецовательно детектор, полосовой фильтр, релейный усилитель, множительное звено, фильтр низких частот и нелинейный исполнительный блок, связанный с цугогасяшим реактором, а также генератор поискового и опорного сигналов, первый выход которого через .40 первый фазовращатель, второй вход которого соединен с выходом переключающего элемента, подключен ко второмувходу множительного звена, а второйвыход подключен к блоку введения поис ковых сигналов, связанному с дугогасящим реактором, введены блок выделения максимального уровня сигнала, интегратор, сумматоры, фазовращатель, а также включенные последовательно вторые релейный усилитель, множительное звено и фильтр низких частот, причем первый и второй входы первого сумматора, выход которого подключен ко входу нелинейного исполнительного блока, подключены соответственно к выходу интегратора и к выхоцу блока вьщеления максимального уровня сигнала, вход интегра 5 4тора подключен к выхоцу блока вьщеления максимального уровня сигнала, к выхоцу первого фаэовращателя поцключены соединенные последовательно второй фазоврашатель и инвертирующий усилитель, выхоцы которых подключены соответственно ко вторым входам второго и третьего сумматоров, к первым входам указанных сумматоров поцключен выход полосового фильтра, выхоцы этих сумматоров поцключены ко входам соответственно второго и первого релейных усилителей, а выхоцы фильтров низких частот подключены ко входам блока выделения максимального уровня сигнала.При этом блок вьщеления максимального уровня сигнала соцержит циодный мост и сумматор, причем выходы фильтров низких частот поцключены ко входу циодного моста, выходы которого подключены ко входам сумматора,На фиг, 1 изображен пример функционально-принципиальной схемы прецлагаемого устройства; на фиг, 2 - пример годографа сигнала на выходе полосового фильтра; на фиг, 3 - графики зависимостей сигналов управления системы от индуктивн ости ду гога сяще го реактора ( ДГР) .функционально-принципиальная схема системы (фиг. 1) содержит объект 1 управления - сеть с компенсацией емкостных токов, связанную с устройством 2 введения поисковых сигналов, ко входу которого подключен выход генератора 3 поисковых и опорных сигналов.Первый выход переключающего элемента 4, на,вход которого поданы фазные напряжения ОИ), г - 1,2,3 сети 1 и ток 1 (Ф) ДГР, подан на вход последовательно соединенных детектора 5 и полосового фильтра 6. Выход полосового фильтра подключен ко входам двух идентичных каналов, содержащих сумматоры 7 и 8, релейные усилители 9 и 10, множительные звенья 11 и 12 и фильтры низких частот 13 и 14. Выходы указанных каналов подключены ко входам блока 15, выделения максимального уровня сигнала, содержащего циоцный мост на циодах 16-19 и сумматор 20. К выходу блока 15 вьщеления максимального уровня сигнала подключен вход сумматора 21,К второму входу сумматора 21 подключенинтегратор 22, выход которого также подан на сумматор 21. Выход сумматора10 чой связи контура настройки 6 фазовращатедь 26 по сигналу с переключающего элемента 4 сдвигает фазу сигналаУИ) по отношению к сигналу У 5 И) на180,Если в системе используется ДГР сподмагничиванием, то в качестве нели,нейного исполнительного блока 23 выступает устройство управления поцмагни 0чивания ДГР, Астатический карактер управления в этом случае обеспечиваетсяза счет интегратора 22. Наличие сумматора 21 дает возможность организовать.в системе пропорционально-интегральное1%управление, что улучшает динамическиехарактеристики, условия устойчивости и,как следствие, позволяет повысить быстрородействие самонастройки.Анализ выражений (2) - (5) показывает, что точность самонастройки может1быть повышена, если в качестве выход.ной координаты объекта 1 управлениявзять токцугогасящего реактора.Работа блока 15 выделения максимального уровня сигнала происходит следующим образом. Если Х и Х, тоиз диодов 16 и 19 открыт ток, к катоду которого приложено большее напряжение. Диоды 17 и 18 при этом закрыты.Зй Аналогично, если хсо и Х (О, то диоды 16 и 19 закрыты, а из диодов 17и 18 открыт ток, к аноду которого приложено большее по абсолютной величиненапряжение. Если Хьо иХ (о илиХ 1(0 и3 Х О, то на выходе сумматора 20 образуется сигнал, равный сумме сигналовХ и Х, однако, поскольку смена знаков сигнадов Х., и Х 2 происходитодновременно (фиг. 3), последний случай40 значения не имеет. Расширение рабочего циапазона поисковых частот позволяет повысить быстродействие регулятора и улучшить его динамические характеристики. Возможность отстроиться от помех путем изменения частоты поиска позволяет применить регулятор в сетях с высоким уровнем помех вызванных, например, импульсным (киковым) характером нагрузки. Ис-пользование частотного детектора вместо фазового упрощает реализацию и улучшает динамику системы, а также позволяет расширить ее функциональные возможности, поскольку тот же частотный детектор может использоваться цля осуществления резонансной настройки по частоте свободных колебаний в контуре нулевой последовательности сети в режиме 9 813585 чем зависимость Х,(Ф ) в области недо- компенсации аналогична зависимостик (Ь) в области перекомпенсации и наоборот. С помощью блока 15 выделения максимального уровня сигнала входы звеньев 20 и 21 подключаются либо к сигналу У (В), либо сигналу Х(1) в зависимости от того, какой из этик сигналов больше по абсолютной величине, В результате формируется зависимость М(О (фиг. 3 кривая 33), в которой отсутст вуют значительные снижения уровня сигнала при больших расстройках и импульсивность вблизи резонанса, причем подход к резонансу теперь имеет карактер, близкий к линейному, что позволяет значительно улучшить цинамические свойства и быстродействие самонастройки.В случае, если поисковая моцудяцияосуществляется путем коммутации резистора Й , включенного последовательноили параллельно ДГР, в качестве цетектора 6 может быть применен частотныйцетектор. При этом используется тот,факт, что частота сигнала есть производная от его мгновенной фазы, и следовательно, фаэовая модуляция сигнала бИ),несущая информацию о положении резонанса, сопровождается частотной модуляцией этого сигнала по закону производной от фазовой модуляции. Сигнал Ч"Яна выхоце звена 6 связан при этом ,с сигналом Ч)(С) соотношением Чф=ЗЧ(ЧЮ.Гоцограф Мсигнала Ч(Ф) оказывается теперь повернутым на 90 ф по отношению к гоцографу М сигнала Ч(Ф), поэтому фазовый сдвиг )Ъ следует выбирать в диапазоне ( -20-+ 1 СР). ПриФменение частотного детектора 5, не требующего для своей работы опорного сигнала, позволяет упростить реализацию системы, а выходной сигнал его может использоваться также цля настройки компенсации в режиме перемежающегося дугового замыкания.В режиме однофазного замыкания(вследствие резкого понижения цобротности объекта управления ) годограф Мвыступает в виде отрезка прямой, практически совпадающего с осью Х . Приэтом добавление сигналов дФ(Ф) и Р 1,Як сигналам Ч(Ь) и (+) устраняетрелейный характер зависимостей Х(Ь)и Х(Ь), а следовательно, и Х (фтои обеспечивает улучшение динамическиххарактеристик системы в этом режима,в частности, предотвращая автоколебательный характер переходного процесса.Для сохранения неизменным знака обрат11 81 перемежающегося дугового замыкания. Все это повышает эффективность компенсации емкостнык токов однофазных замыканий на землю и вместе с тем надежность и безопасность электроснабжения. формула изобретения 1. Автоматический регулятор резонансного состоянии контура нулевой последовательности сети, содержащий переключающий элемент, вхоцы которого подключены к датчикам напряжения смещения нейтрали и датчикам фазнык напряжений сети, соециненные последовательно детектор, полосовой фильтр, первый релейный усилитель, первое множительное звено, первый фильтр низких частот и нелинейный исполнительный блок, соединенный с цугогасящим реактором, а также генератор поискового и опорного сигналов, первый выход которого через первый фазо врашатель, второй вход которого соединен с выходом переключающего элемента, подключен ко второму вкоду множительного звена, а второй выход подключен к блоку введения поисковык сигналов; соединенному с дугогасящим реактором, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью повышения быстродействия и помехоустойчивости путем расширения рабочего диапазона частот поиска, в него введены блок выделения максимального уровня сигнала, интегратор, сумматоры, . фазовращатель, а также включенные послецовательно вторые релейный усилитель, множительное звено и фильтр низкик час 3585 12тот, причем первый и второй входы первого сумматора, выкоц которого подключенко входу нелинейного исполнительногоблока, поцключены соответственно к выходу интегратора и к выходу блока выцеления максимального уровня сигнала,вход интегратора подключен к выкоду блока выделения максимального уровня сигнала, к выхоцу первого фазоврашателя под О ключены соединенные последовательновторой фазоврашатель и инвертирующий,усилитель, выхоцы которых поцключенысоответственно ко вторым вкодам второго и. третьего сумматоров, к первым вхо 1 б дам указанных сумматоров подключен выхоц полосового фильтра,.выходы этих сумматоров подключены ко вкоцам соответственно второго и первого релейных усилителей, а выходы фильтров низких частотподключены ко вхоцам блока выделениямаксимального уровня сигнала.2, Регулятор по п. 1 о т л и ч а 1ш и й с я тем, что блок выделения максимального уровня сигнала соцержит пир одный мости сумматор, причем выходы фильтров низких частот подключеныко вкоцу циоцного моста, выкоцы которого подключены ко вкоцам сумматора30 Источники информации,принятыэ во внимание при экспертизе Ж1. Авторское свидетельство СССР Х 150156, кл, Н 02 Э 3/18, 1955. 2. Авторское свидетельство СССР по заявке Ж 2624976/24-07,кл. Н 02 Н 1/02, 1978 ./ 0 Тираж 675 ПоцписнВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий035, Москва Ж, Раушскан наб., ц. 4/ 113 илиал ППП Патент, г. Ужгороц, ул. Проектная Составитель Г. Йамскан Редактор Е. Дорошенко Техред М.Рейвес Корре Заказ 787 7

Смотреть

Заявка

2782819, 25.06.1979

ДОНЕЦКИЙ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГОЗНАМЕНИ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

ОБАБКОВ ВЛАДИМИР КОНСТАНТИНОВИЧ, ЦЕЛУЕВСКИЙ ЮРИЙ НИКОЛАЕВИЧ, СЕРГИН ЕВГЕНИЙ ВИТАЛЬЕВИЧ

МПК / Метки

МПК: H02H 9/08

Метки: автоматический, контура, нулевойпоследовательности, регулятор, резонанс-ного, сети, состояния

Опубликовано: 15.03.1981

Код ссылки

<a href="https://patents.su/9-813585-avtomaticheskijj-regulyator-rezonans-nogo-sostoyaniya-kontura-nulevojjposledovatelnosti-seti.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Автоматический регулятор резонанс-ного состояния контура нулевойпоследовательности сети</a>

Похожие патенты