УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ ДВУМЯ РЕАКТОРАМИ (варианты) Российский патент 2019 года по МПК H01F29/02 

Предложение относится к электротехнике и используется в энергосистемах.

Широко известное устройство /1, 2, 3/ управления управляемым шунтирующим реактором (далее - УШР) содержит одноконтурную систему управления, состоящую из датчика параметра сети и блока уставки, подключенных к регулятору параметра сети, который выходом подключается к возбудителю. Недостаток такого одноконтурного управления состоит в относительно низком быстродействии и отсутствии ограничения тока УШР.

Наиболее близким по сути и достигаемым результатам является устройство /4/ управления реактором, содержащее контур регулирования параметра сети, составленный из блока уставки, датчика параметра присоединенные к входу регулятора параметра, контур регулирования тока, состоящий из датчика тока, подключенного к регулятору тока, выход которого соединен с возбудителем. Недостаток подобного устройства состоит в неустойчивой работе при использовании астатического регулирования, приводящего к необходимости введения статизма в регуляторы напряжения, что ведет к увеличению потерь энергии в сети.

Технический результат, достигаемый в предложенном изобретении, состоит в повышении точности поддержания напряжения на заданном уровне, что снижает потери в сети. Технический результат достигается в первом варианте за счет того, что выходы датчиков тока обоих реакторов присоединены к балансному регулятору разности токов, который выходом подключен к разноименным дополнительным входам регуляторов напряжения, а к его отключающему входу подключенные блок-контакты сетевых выключателей.

Технический результат достигается во втором варианте за счет того, что выходы датчиков тока обоих реакторов присоединены к балансному регулятору разности токов, который выходом подключен к разноименным дополнительным входам регуляторов напряжения, а к его отключающему входу подключенные блок-контакты сетевых выключателей.

Технический результат достигается в третьем варианте за счет того, что выходы датчиков тока обоих реакторов присоединены к балансному регулятору разности токов, который выходом подключен к разноименным дополнительным входам регуляторов напряжения, а входы пороговых реле присоединены к выходам датчиков тока реакторов, и их размыкающие контакты подключены к отключающему входу балансного регулятора.

Дополнительно к двум последним вариантам достижению результата способствует то, что выходы датчиков тока обоих реакторов присоединены к балансным регуляторам разности токов в обоих каналах, и эти регуляторы выходом подключены к дополнительным входам регуляторов напряжения, и размыкающие контакты перекрестно подключены к отключающему входу балансных регуляторов.

Технический результат достигается в четвертом варианте за счет того, что между выходом регуляторов напряжения и входом регуляторов тока установлены блоки выбора максимума, второй вход которого перекрестно соединен с выходом регулятора напряжения соседнего канала.

На фиг. 1, 2, 3, 6 приведены схемы устройств соответственно для вариантов. Она содержит: 1 - сеть, 2 - датчики регулируемого напряжения сети, 3 - сетевые выключатели, 4 - датчики тока УШР, 5 - УШР, 6 - возбудители, 7 - блок уставки напряжения сети, 8 - регуляторы напряжения сети, 9 - регуляторы тока, 10 - балансный регулятор (разности) токов. На фиг. 2 имеются блок-контакты 11 выключателей 3, включенные на отключающем входе балансного регулятора 10 токов. На фиг. 3 имеются пороговые реле токов 12, контакты 13 которых введены в отключающий вход балансного регулятора 10. На фиг. 4 имеется два балансных регулятора 10 (для каждого канала отдельно), что обеспечивает идентичное выполнение каналов.

Фиг.2, 3, 4 показывают только часть схем, связанные с балансным регулятором. Буквами Р и Q обозначена принадлежность цифровых обозначений к левому (Р) и правому реакторных каналов. На фиг. 5 показан пример схемы известного балансного регулятора 10 с подключением отключающих контактов, где обозначено: 14 - операционный усилитель, 15 - входные резисторы 16 - обратная связь. На фиг. 6 приведен четвертый вариант устройства, где обозначены: 17 - междуканальные связи (перемычки) и 18 - блоки выбора максимума.

Устройство работает следующим образом. УШР 5 являются регулируемой индуктивностью и служат для стабилизации напряжения сети 1. Регулирование индуктивности происходит изменением тока подмагничивания, подаваемого возбудителем 6. Внутренний (подчиненный) контур регулирования-тока осуществляется с помощью датчиков 4 тока и регуляторов 9. Они обеспечивают поддержание тока УШР 5 на заданном от регуляторов 8 уровне. Внешний контур-образован датчиками 2 и регулятором 8 (пропорционально-интегрального типа). Он поддерживает напряжение сети на уровне заданном блоком 7 уставки. Хотя уставка напряжения сети 1 задается одним блоком 7 уставки, вследствие неизбежной технологической погрешности датчиков 2 регуляторы 8 будут задавать регуляторам 9 тока разные токовые уставки, что могло бы привести к качаниям. Однако токовые сигналы обоих каналов сравниваются в регуляторе 10 разности токов и он корректирует уставки регуляторов 8 напряжения таким образом, что бы свести разность токов к нулю (в установившемся режиме). На фиг. 2 при отключении одного УШР 5 от сети 1, блок контакт 11 сетевого выключателя 3 отключает регулятор 10. То же происходит и в третьем варианте (фиг. 3). УШР5 имеют ток холостого хода (в неподмагниченном состоянии) 1-3% номинального. Наличие этого тока фиксируется пороговыми реле 12 тока. При подключении обоих УШР 5 к сети реле 12 срабатывают и включают регулятор 10 в работу. Похожим образом работает и четвертый вариант схемы. В приведенных структурах воздействие балансного регулятора 10 тока на регулятор напряжения 8 обеспечивает устойчивое поддержание заданного напряжения на уровне с усреднением показателей датчиков напряжения. В известных схемах /1,2/ такое воздействие осуществляется на регуляторы тока, что при параллельной работе вызывает качания токов. На фиг. 6 сигналы регуляторов обоих каналов сравниваются в блоке 18, который выбирает большее из двух значений заданий уставок регуляторам 9 токов, что обеспечивает разность токов каналов не больше погрешности датчиков 4 тока. Таким образом используется общий (один из двух) регулятор напряжения 8, а второй не участвует в работе, что обеспечивает устойчивое поддержание заданного напряжения на уровне. При отключении соседнего УШР5 в работе участвует только регулятор 8 канала, оставшегося в работе, так как на втором входе блока 10 имеется нулевой сигнал от неработающего канала.

Источники информации:

1. Патент РФ на изобретение №1229921.

2. Авторское свидетельство СССР №635557.

3. Управляемые подмагничиванием электрические реакторы. Сб. статей под ред. Брянцева A.M., М; «Знак»,2010, стр. 134.

4. Там же стр. 94, рис. 1.

Изобретение относится к области электротехники и используется в электроэнергетических системах. Технический результат заключается в повышении точности поддержания напряжения сети на заданном уровне, что снижает потери в сети и достигается за счет использования устройства управления двумя реакторами, которые через сетевые выключатели присоединены к одной сети, содержащего для каждого реактора контур регулирования напряжения сети, составленный из блока уставки, датчика сети, присоединенных к входу регулятора напряжения, контур регулирования тока, состоящий из датчика тока, подключенного к регулятору тока, выход которого соединен с возбудителем, отличающегося тем, что выходы датчиков тока обоих реакторов присоединены к балансному регулятору разности токов, который выходом подключен к разноименным дополнительным входам регуляторов напряжения. 4 н. и 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Устройство управления двумя реакторами, которые через сетевые выключатели присоединены к одной сети, содержащее для каждого реактора контур регулирования напряжения сети, составленный из блока уставки, датчика сети, присоединенных к входу регулятора напряжения, контур регулирования тока, состоящий из датчика тока, подключенного к регулятору тока, выход которого соединен с возбудителем, отличающееся тем, что выходы датчиков тока обоих реакторов присоединены к балансному регулятору разности токов, который выходом подключен к разноименным дополнительным входам регуляторов напряжения.

2. Устройство управления двумя реакторами, которые через сетевые выключатели присоединены к одной сети, содержащее для каждого реактора контур регулирования напряжения сети, составленный из блока уставки, датчика сети, присоединенных к входу регулятора напряжения, контур регулирования тока, состоящий из датчика тока, подключенного к регулятору тока, выход которого соединен с возбудителем, отличающееся тем, что выходы датчиков тока обоих реакторов присоединены к балансному регулятору разности токов, который выходом подключен к разноименным дополнительным входам регуляторов напряжения, а к его отключающему входу подключены блок-контакты сетевых выключателей.

3. Устройство управления двумя реакторами, которые через сетевые выключатели присоединены к одной сети, содержащее для каждого реактора контур регулирования напряжения сети, составленный из блока уставки, датчика сети, присоединенных к входу регулятора напряжения, контур регулирования тока, состоящий из датчика тока, подключенного к регулятору тока, выход которого соединен с возбудителем, отличающееся тем, что выходы датчиков тока обоих реакторов присоединены к балансному регулятору разности токов, который выходом подключен к разноименным дополнительным входам регуляторов напряжения, а входы пороговых реле присоединены к выходам датчиков тока реакторов, и их размыкающие контакты подключены к отключающему входу балансного регулятора.

4. Устройство управления двумя реакторами, по пп. 2, 3, отличающееся тем, что выходы датчиков тока обоих реакторов присоединены к балансным регуляторам разности токов в обоих каналах, и эти регуляторы выходом подключены к дополнительным входам регуляторов напряжения, и размыкающие контакты перекрестно подключены к отключающему входу балансных регуляторов.

5. Устройство управления двумя реакторами, которые через сетевые выключатели присоединены к одной сети, содержащее для каждого реактора контур регулирования напряжения сети, составленный из блока уставки, датчика сети, присоединенных к входу регулятора напряжения, контур регулирования тока, состоящий из датчика тока, подключенного к регулятору тока, выход которого соединен с возбудителем, отличающееся тем, что между выходом регуляторов напряжения и входом регуляторов тока установлены блоки выбора максимума, второй вход которого перекрестно соединен с выходом регулятора напряжения соседнего канала.