2. .Устройство для настройки тока компенсации в электрических сетях, содержащее включенный в нейтраль последовательно с дугогасящим реактором опорный трансформатор, подключенный через коммутатор к опорному напряжению, датчик реактивного тока, входы которого подключены к опорному напряжению и вторичной обмотке включенного в нейтраль трансформатора тока, и трехпозиционный нуль-орган, выходы которого соединены с соответствующими входами схемы управления индуктивностью
дугогасящего реактора, о т л и ч а ю щ е 6 с я тем, что, с целью расширения области применения и повышения качества настройки, оно снабжено последовательно соединенными релаксатором с переменным шагом, триггером и .инерционным элементом, причем вход релаксатора соединен с выходом датчика реактивного тока, выход триггера - с управляющим входом коммутатора, а выход инерционного элемента - с входом трехпозиционного нуль -органа.
1.Способ настройки тока компенсации в электрических сетях, заключающийся в создании опорного тока в нейтрали путем включения в нейтраль опорной ЭДС и измерении реактивной составляющей упомянутого тока, о тличающийся тем, что, с целью расширения области применения и повышения качества настройки, изменяют амплитуду опорной ЭДС, фиксируют приращение реактивной составляющей тока нейтрали и осуществляют резонансную настройку по уело- j ВИЮ равенства нулю приращения.
1
Изо(эретение относится к электротехнике и предназначено для контроля и настройки тока компенсации в распределительных электрических сетях 6-35 кВ.
Известен экстремальный способ настройки сети, заключающийся в том, что принудительно изменяют индуктивность контура дугогасящий. реактор (ДГР)-сеть и формируют управляющий сигнал как функцию приращения напряжения нулевой последовательнос ги к приращению индуктивности контура, т.е. производной резонансной характеристики. Резонансной настройке соответствует равенство производной нулю. Модификация экстремального способа предусматривает еоздание в контуре модулирующих колебаний путем воздействия на управляемый дроссель, включенный последовательно с ДГР, и выявление вел14чины и знака производной резонансной характеристики с помощью подключенного к напряжению нейтрали оптимизатора с переменным шагом с включенным .на его выходе инерционным элементом Cl 1
Недостаток способа и устройства - необходимость создания в контуре модулированных колебаний индуктивности, что требует установки управляемого дросселя и принятия специальных быстродействующих мер для его защиты от повышения напряжения при возникновении замыкания на землю
Известен способ настройки сети в резонанс, заключающийся в том, что создают на нейтрали искусственный потенциал непромышленной частоты и осуществляют резонансную настройку по
. результатам прямого измерения емкости сети как функции тока нулевой последовательности непромышленной частоты при постоянстве соответствующей ЭДС на нейтрали. Способ отличается универсаЬьностью и быстродействием 2 .
Недостатком этого способа является необходимость применения специального оборудования - генератора непромышленной частоты и измерительного фильтра тока непромышленной частоты. Последний вносит дополнительную погрешность в измерение и снижает точность настройки по сравнению с другими способами, использующими прямое изменение - без специальных фильтров и промежуточных преобразований .
Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности являются фазо|ВЫй способ, который заключается в том что включают в нейтраль опорную ЭДС, измеряют фазовый угол или реактивную составляющую тока нейтрали относительно опорной ЭДС и определяют резонансный режим по условию равенства упомянутого угла Заданному значению или по факту реверса фазы реактивной составляющей тока в нейтрали СЗ . Устройство, реализующее указанный способ, содержит включенную в нейтра опорную ЭДС, фазочувствитепьный изме ритель, включенный на опорную ЭДС и создаваемый им ток, и трехпозиционный исполн 1тельный элемент, вход которого соединен с выходом фазочувствительного измерителя, а выходс установочными элементами дугогасящего реактора С Недостатком способа является огра ,ниченная область его применения, так как при наличии естественной емкостной несимметрии критерии резонансной настройки теряют определенность и не могут быть использованы для оценки режима нейтрали. - Целью изобретения является расширение области применения и повышение качества настройки тока компенсации . Указанная цель достигается тем, что согласно способу настройки тока компенсации, заключающемуся в создании искусственного тока в нейтрали путем включения в нейтраль опорной ЭДС и измерении реактивной составляющей упомянутого тока, изменяют амплитуду опорной ЭДС, фиксируют приращение реактивной составляющей тока нейтрали и осуществляют резонан сную настройку по условию равенства нулю приращения. При этом устройство для настройки тока компенсации в электрических сетях, содержащее включенный в нейтраль последовательно с дугогасящим .реактором опорный трансформатор, подключенный через коммутатор к опор ному напряжению, датчик реактивного тока, входы которого подключены соот ветственно к опорному напряжению и вторичной обмотке включенного в нейт раль трансформатора тока, и трехпозйционный нуль-орган, выходы которог соединены с соответствующими входами схемы управления индуктивностью дугогасящего реактора, снабжено послед вателЬно соединенными релаксатором с переменным шагом , триггером и инерционным элементом, причем вход релаксатора соединен с выходом датчи ка реактивного тока, выход триггерас управляющим входом коммутатора, а выход инерционного элемента - с входом трехпозиционного нуль-органа. На фиг. 1 представлен один из вариантов устройства, реализующего пре лагаемый способ; на фиг. 2 - векторная диаграмма токов и напряжений нейтрали, иллюстрирующая, предлагаемый способ. Устройство содержит коммутатор 1,, опррный трансформатор 2, вторичная обмотка которого включена в нейтраль последовательно с дугогасящим реактором 3, датчик реактивного тока, последовательно соединенные релаксатор Б с фильтром переменной составляющей на входе, триггер 6, инерционный элемент 7,трехпозиционный нуль-орган 8, два выхода которого соединены с соответствующими входами блока 9 управления индуктивностью дугогасящего реактора 3, источник 10 опорного напряжения и включенный в нейтраль трансформатор 11 тока, причем входы датчика k реактивного тока подсоединены соответственно к вторичной обмотке трансформатора 11 тока и к источнику 10 опорного напряжения. Силовая цепь коммутатора 1 соединяет пррвйчную обмотку опорного трансформатора 2 с источником 10 опорного напряжения, а выход триггера 6 соединен с управляющим входом коммутатора. На диаграмме обозначены векторы токов I в контуре; значения токов I на выходе датчика реактивного тока; Woi режиме резонанса; Ifl-,, io2а режиме перекомпенсации; L, ( 02 режиме недокомпечсации. Предположим, что в результате пофазной несимметрии емкостей сети в нейтрали протекает ток несимметрии 3 , обусловленный наличием ЭДС несимметрии U.. Величина этого тока Зд,. определяется как т НС 01-R+j (Хц-Х5 R-J( где R - активное сопротивление контура ДГР-сеть; X - емкостное сопротивление контура ДГР сеть; X - индуктивное сопротивление Фазовый угол тока 3 определяется соотношением активного и реактивного сопротивлений контура, т.е. сопротивлениями R и X X, - Х. При включений опорной ЭДС U в нейтраль питающего трансформатора сети изменяется фаза и амплитуда тока, протекающего в нейтрали. Неизменным остается только угол сдвига между ТОКОМ и вызвавшей его ЭДС. Последн определяется как векторная сумма напряжения несимметрии и опорного напряжения и равна Е и + 02 НС Вынужденный ток в нейтрали становится равным и 4-и f т - НС 00 02 . с , .у л 7 ьУ W 1 V . R.j(X)(j .) Рассмотрим три возможных режима сети. Режим перекомпенсации Хг Хр , характеризуется при коммутации и токами Лд2 отстающими-от выз вающих их ЭДС Е и Е вследствие индуктивного характера суммарного реактанса контура. Режим недокомпенсации Xj Х, характеризуется при прочих равных условиях токами опережаю щими вызывающие их ЭДС в силу емкостного характера суммарного реактанса контура. Режим резонанса X, Х характе ризуется чисто активными токами,со С вызывающими их ЭДС Е па дающими Из векторной диаграммы (фиг.2) видно,что при периодической коммут (модуляции) опорной ЭДС и разнос проекций токов ось,перп дикулярную опорному напряжению, из няет свое направление (фазу) при п реходе через точку резонанса. При этом из выражений (1 ) и (2) видно, что разность указанных токов не за сит от величины и фазы напряжения симметрии и определяется только зн чениями опорного напряжения и пара метров сети. лл-Т -1 - 1Л J л л л ( (XL,-Xe) и. (.)) Из выражения (3) очевидно, что режиме резонанса, т.е. при , ЛЗ является чисто активным и совп дающим по фазе с и.Соответственно его проекция на реактивную ось U{jf, равна нулю. При отклонении от резонанса в сторону недокомпенсации (,) 13 игчеет емкостный характер и сдвинут относительно U в сторону опережения на 90 , а в режиме перекомпенсации, когда Х Х., имеет место отставание йЗдОт U на 90° Таким образом, переход через точку резонанса характеризуется реверсом фазы проекции аЗ на направление реактивной составляющей U , что и может быть использовано для оперативной или автоматической настройки контура ДГР-сеть. Соответственно для оценки настройки контура ДГР-се.ть достаточно определить разность реактивных составляющих тока нейтрали, возникающих в результате коммутации опорного напряжения, которая в режиме резонанса равна нулю, а в режимах перекомпенсации и недокомпенсации имеет соответственно разную полярность (при применении стандартных фазочувствительных измерителей ) или разницу в фазах на 180°(при измерении разности на переменном токе). Устройство работает следующим образом, Каждые полпериода релаксации коммутатор 1 синхронно с выходными релаксационными сигналамирелаксат9- ра fj коммутирует опорное напряжение, включая и отключая трансформатор 2. Соответственно при подаче и последующем снятии опорного напря- жения с опорного трансформатора 2 изменяется ток в его вторичной обмотке, т.е. в цепи дугогасящего реактора 3, и соответственно на выходе датчика реактивного тока k,. появляются разновременные модулированные сигналы i и i,, поступающие на вход релаксатора 5. Выходной сигнал последнего превращается триггером 6 в знакопеременные прямоугольные сигналы, одинаковые по величине, но разные по длительности, которые усредняются инерционным элементом 7- Из выражения (1 ) известно, что сигнал на выходе инерционного элемента 7 в подобной релаксационной системе с переменным шагом пропорционален разности сигналов к и i2,поступающих на вход релаксатора 5. Соответственно в рассматриваемой схеме на выходе инерционного элемента 7 формируется сигнал, пропорциональный разности реактивных составляющих модулированных токов нейтрали , определяющей настройку контура. Указанная разность поступает на вход трехпозиционного нуль-органа 8, в котором в зависимости от ее знака формирует ся сигнал Больше или Меньше, поступающий далее с выхода нуль-органа 8 на соответствующие входы блока
9управления индуктивного дугогасящего реактора. Регулирование прекращается при равенстве выходного сигнала нуль-органа 8 нулю или заданному значению в зависимости от требований технологии.
Опорное напряжение подается на опорный трансформатор через силовую цепь коммутатора 1 от источника
10опорного напряжения , а измерение составляющей тока в контуре по реактивной оси опорного напряжения обеспечивается за счет подключения входов датчика ре;активного тока к источнику 10 опорного напряжения и
к вторичной обмотке установленного в нейтрали трансформатора 11 тока.
..-
, Измеряемое отклонение di , по которому формируется регулирующий сигнал, находится в прямой функциональной связи с рассогласованием реактивных
5сопротивлений контура ЛХ Xi-Xp, т.е. Лi ). Соответственно схема при любых напряжениях несимметрии обеспечивает прямое измерение первичного параметра настройки се1Cти- рассогласование реактивных сопротивлений контура, без оценки режима по косвенным показателям. При этом из системы измерения по сущности применяемого способа исключается
несимметрии, что,делает предлагаемое устройств универсальным и применимым в любых сетях. По сравнению с экстремальным способом и& процесса регулирования исключается мо20дуляция индуктивности контура, которая заменяется модуляцией ЭДС. Соответственно достигается расширение области применения и повышение качества регулирования тока компенсации.
