Устройство для автоматической настройки плунжерного дугогасящего реактора Советский патент 1983 года по МПК H02J3/18 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрическим, сетям, и может быть использовано в электрических сетях напряжением 6,10 и 35 кВ для компенрации емкостных токов однофазного замыкания на землю. Дугогасящий реактор подсоединяет.ся к нейтрали силового трансформатора подключаемого к сети указанного напряжения. Для автоматической настройки дугогасящих реакторов в нормальном режиме работы сети используются фазовые характеристики компенсированной сети. Известно устройство для настройки дугогасящей катушки в воздушных сетях, содержащее задающий блок, моделирующий потенциометр, блок сравнения фазочувствительный усилитель 1 D К недостаткам устройства относятся необходимость применения телемеханической связи с сетью и нечувствительность к изменениям емкости относитель но земли отходящих линий и потребителей . Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является также устройство для автоматической настройки плунжерного дугогасящего реактора, содержащее последовательно соединенный фильтр основной частоты, первый усилитель-формирователь, фазочувствительный блок и интегрирующий элемент, а также фазовращающий. блок два релейных усилителя, блок управления реактором и преобразователь переменного напряжения в логический сигнал с уставкой по напряжению, который подключается на напряжение нейтрали сети, причем фазовращающий блок подключен на линейное опорное напряжение сети, фильтр основной частоты - на напряжение нейтрали, входы блока управления реактором соединены с выходами релейных усилителей, а выход связан с плунжернымдугогасящим реактором Г 1 Недостатками устройства являются низкая чувствительность и неудовлетворительная защищенность от влияния 5 высших гармоник напряжения нейтрали.. Цель изобретения - повышение томности настройки дугогасящего реактора Поставленная цель достигается тем, что в устройство дополнительно введе-5 ны второй усилитель-формирователь, преобразователь переменного напряжения в постоянное, инвертор, два-блока задания зоны нечувствительности, два компаратора и два логических элемента И, причем выход фазовращательного блока через второй усилитель-формирователь соединен с вторым входом фазочувствительного блока, выход интегрирующего элемента через первый компаратор и первый логический элемент И соединен с входом.первого релейного усилителя, а также через вто-, рой компаратор, второй логический элемент И - с входом второго релейного усилителя, выход фильтра основной часг тоты через преобразователь напряжения в постоянное и первый блок задания зоны нечувствительности соединен с вторым входом первого компаратора, выход преобразователя переменного напряжения в постоянное через инвертор, второй блок задания зоны нечувствительности соединен с вторым входом второго компаратора, выход преобразователя переменного напряжения в логический сигнал соединен с вторыми входами логических элементов И. На чертеже приведена структурная схема устройства. Напряжение U нейтрали поступает на вход преобразователя 1 переменного напряжения в логический сигнал с уставкой по напряжению, равной 0,31.ф и фильтр 2 основной частоты, который выделяет основную гармонику входного напряжения. Последнее с целью повышения чувствительности блока и точности настройки с помощью первого усилителя-формирователя 3 преобразуется в сигналы прямоугольной формы, которые поступают на первый вход .фазочувствительного блока k. Опорное напряжение UQ, которое, проходя через фазовращающий блок 5 и второй усилитель-формирователь 6, поступает на второй вход фазочувствительного блока k, выход которого соединен с входом интегрирующего элемента 7. Последний через первый компаратор 8, первый логический элемеот:И 9 и первый релейный усилитель 10 соединен с первым входом блока 11 управления реактором 12, а также через второй компаратор 13, второй логический элемент И 14 и второй релейный усилитель 15 с вторым входом блока 11 управления реактором. Выход фильтра 2 основной частоты через преобразователь 16 переменного напряжения в постоянное и первый блок 17 задания зоны нечувствительности соединен с вторым входом первого компаратора 8, а выход преобразователя 16 переменного напряжения в постоянное также через инвертор 18 и второй блок 19 задания зоны нечувствительности - с вторым входом второго компаратора 13Устройство работает следующим образом.

В нормальном режиме работы сети фильтр.2 выделяет основную гармонику из напряжения ирнейтрали, а преобразователь 16 преобразовывает полученное переменное напряжение в постоянное. Последнее поступает непосредственно на первый блок 17 задания зоны нечувствительности и через инверто 18 на второй блок 19 задания зоны нечувствительности. Блок 17 задает уставку и на входе компаратора 8, а блок 19 уставку на входе компаратора 13. Эти уставки равны по величине и противоположны по знаку. При этом величина напряжения уставок пропорциональна напряжению нейтрали Up. Это позврляет получить высокую чувствительность автоматического устройств при расстройках компенсации.

В. режиме резонансной настройки уго между напряжениями Ugn и и равен нулю и на выходе интегрирующего элемента 7 напряжение равно нулю, компараторы находятся в исходном состоянии. При расстройке компенсации на выходе интегрирующего элемента 7 появляется некоторое напряжение соответствующего знака, которое при превышении абсолютной величины уставки U или (i- вызывает срабатывание одного из компараторов 8 или 13. Выходной сигнал последнего, пройдя через логический элемент И 9 или 14, усилится соответствующим релейным усилителем 10 или 15 и поступит на один из входов блока 11 управления реактором 12.

Двигатель плунжерного реактора, имеющийся в блоке 11, будетизменять индуктивность реактора до тех пор, пока выходной сигнал интегрирующего элемента 7 чб станет по абсолютной величине меньше напряжения уставки компаратора, т.е. пока не бУДет обеспечена настройка реактора в резонанс с сетью (или заданная настройка).

:Входы aвтoмatичecкoгo устройства предназначены для подключения к вторичным обмоткам измерительного трансформатора типа НТМИ, первичная обмотка которого подсоединена к фазам электрической сети. На первый вход автоматического устройства подается . напряжение Up нейтрали через трансформатор НТМИ (с вторичной обмотки, имеющей схему соединения разомкнутый треугольник), на второй вход - опорное (линейное) напряжение Uoj, с вторичной обмотки указа1нного трансформатора, имеющей схему соединения звезда с нулем.

При резонансной настройке угол между напряжениями Up равен нулю, при недокомпенсации - меньше, при перекомпенсации - больше нуля. Для определения фазы между этими напряжениями используется фазочувствительный блок t, выходной сигнал которого усредняется интегрирующим элементом 7. Выходной сигнал элемента 7 соответственно при резонансной настройке равен нулю, при недокомпенсации - больше, а при перекомпенсации - меньше нуля.

Плунжерный дугогасящий реактор 12 является инерционной механической системой и, если он будет постоянно отрабатывать расстройку компенсации, то .возникнут автоколебания, что отрицательно скажется на электроприводе плунжеров дугогасящегр реактора. Для устранения этЪго явления в устройство введены две зоны нечувствительности, которые определяются напряжениями +и и -Uy. В известном устройстве эти зоны выполнены постоянными, что снижает чувствительность устройства при больших.расстройках компенсации. В предлагаемом устройстве напряжения уставок +и« и сделаны пропорциональными напряжению нейтрали U и формируются с помощью блоков 16-19.

При отсутствии однофазного замыкания на землю устройство автоматически настраивает плунжерный дугогасящий реактор в резонанс с сетью, при возникновении однофазного замыкания на землю автоматическое устройство блокируется и индуктивность реактора сохраняется неизменной.

При однофазном замыкании на землю напряжение нейтрали возрастает, превышая величину 0,3U(j. На выходе преобразователя 1 появляется логический сигнал, который, поступая на блокирующий вход логических элементов И 9 и Н, запрещает прохождение сигналов с выходов компараторов и тем самым блокирует действие устройства в данном режиме, обеспечивая запоминание предшествующей настройки дугогасящего реактора.

Применение изобретения повысит чувствительность системы при больших

расстройках компенсации (более 30%) по сравнению с базовой (прототипом) и исключит отказы системы в указанных случаях. Точность настройки в резонанс с емкостью сети с помощью предлагаемого устройства высокая, (1,5).

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ НАСТРОЙКИ ПЛУНЖЕРНОГО ДУГОГАСЯЩЕГО РЕАКТОРА, содержащее последовательно соединенные фильтр основной частоты, первый усилитель-формирователь, фазочувствительный блок и интегрирующий элемент, а также фазовращающий блок, два релейных усилителя, блок управления реактором и.преобразователь переменного напряжения в логический сйгнал с уставкой по напряжению, который подключается на напряжение нейтрали сети, причем фазовращающий блок подключен на линейное опорное напряжение сети, фильтр основной частоты - на напряжение нейтрали, входы блокё1 управления реактором соединены с выходами релейных усилителей, а выход связан с плунжерным дугогасящим реактором, отличающееся тем, что, с целью повышения точности настройки дугогасящего реактора, в него введены второй усилитель-формирователь,, преобразователь переменного - напряжения в постоянное, инвертор, два блока задания зоны нечувствительности, два компаратора, два логичес-, ких элемента И, причем выход фазо, вращающего блока через второй усилитель-фор)роватёль соединен с вторым . входом фазочувствительного блока, выход интегрирукяцего элемента через первый компаратор и пербцй логической элемент И соединен с входом первого релейного усилителя, а также через g второй компаратор, второй логический элемент И - с входом второго релей но сЛ го усилителяJ выход фильтра основной частоты через преобразователь переменного напряжения в постоянное и .первый блок задания зоны нечувстви- тельности соединен с вторым входом первого, компаратора, выход преобразоО вателя переменного напряжения в по - ю стоянное через инвертор, второй блок задания зонынечувствительности соедию нен с вторым входом второго компара тора, выход преобразователя переменного напряжения з логический сигнал соединен с .вторыми входами логических элементов И.