Устройство для определения знака расстройки @ -фильтра Советский патент 1984 года по МПК H02J1/00 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано на преобразовательньк подстанциях, оборудованных фильтрами, в частност на подстанциях электропередач и вставок постоянного тока. Для уменьшения высших гармоник н пряжения и тока вызванных работой мощных вентильных преобразователей, на преобразовательньк подстанциях устанавливаются фильтры, содержащие последовательно соединенные конденсаторные батареи и реакторы. При идеальной настройке такщ фильтров резонанс они имеют чисто активное сопротивление. При расстройке же в их сопротивлении появляется реактив ная составляющая, которая может быт либо индуктивной ( в этом случае расстройку называют положительной), либо емкостной (в этом случае расст ройку называют отрицательной). При расстройке фильтра качество фильтра ции гармоник может заметно ухудшить ся, а нагрузка фильтрового оборудозания возрасти. Настройку фильтра производят путем определения знака его расстройки и изменения рёактивного сопротивления фильтра в сторон противоположную этому знаку, Известно устройство для определе ния знака расстройки фильтра, в котором этот знак определяют по фазовам углам между гармониками тока и напряжения фильтра и по величинам, функционально связанным с этими углами l. Наиболее близким к предлагаемому является устройство для автоматичес кого регулированияЦС-фильтров, в к тором измерительные фильтры присоединены между трансформаторов напряжения, подключенным параллельно реактору контролируемого фильтра, и множительным устройством, а входаг сумматора соединены с измерительным датчиками (блоками), установленными на других фильтрах. При работе этого устройства сравниваются фазовые углы гармоник напряжения на шинах, которым этот фильтр присоединен, и гармоник тока в других фильтрах, выступающих как эталонные ветви по отношению к контролируемому фильтру В результате такого сравнения прлучается сигнал с постоянной составляющей, знак которой совпадает со знаком расстройки контролируемого фильтра, что и используется для настройки этого фильтра 2. Недостаток известных устройств состоит в необходимости выделять из напряжения на шинах, к которым подключен контролируемый фильтр, гармонику, близкую к частоте настройки этого фильтра. При реальных параметрах она составляет столь малую долю от первой гармоники, что оказывается на пределе чувствительности существукядих измерительных средств. Этим ограничивается общая чувствительность устройства, снижается точность последующей настройки фильтра на заданную частоту и, в конечном счете, ухудшается качество фильтрации гармоник тока этой частоты. Цель изобретения - увеличение чувствительности. Поставленная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем эталонную реактивную ветвь с заведомо известным знаком сопротивления, подключенную параллельно контролируемому LC -фильтру, токовые измерительные датчики, один из которых включен в цепь контролируемогоЬС -фильт ра, а другой - в цепь эталонной реактивной ветви, и сумматор, входы которого присоединены к указанным токовым измерительньнч датчикам, а выход - к блоку гармо1гического анализа, между одним из токовых измерительных датчиков и входом сумматора включен переключатель полярности. В качестве эталонной реактивной, ветви, подключенной к контролируемому фильтру, можно использовать щунтовую конденсаторную батарею или LC-филЬтр, предназначенный для фильтрации гармоники другой (по сравнению с контролируемым фильтром) частотыНа чертеже показана структурная схема, предлагаемого устройства. Контролируемый LC -фильтр 1 содерит конденсаторную батарею 2 и ректор З.Параллельноконтролируемому) ильтру подключена эталонная реакианая ветвь 4. В контролируемом ильтре и эталонной ветви установены токовые измерительные датчики и 6, в качестве которых могут ыть трансформаторы тока, активные ли реактивные шунты. Один из этих атчиков 5 соединен с входом сумма31tтора 7 через переключатель 8 поляркоСти, а второй 6 - с другим вхо дом этого сумматора. Выход сумматор 7соединен с устройством 9 гармонического анализа, в состав которого входит измерительный фильтр 10, выделяющий заданную гармонику, и универсальньй электроизмерительный при бор 11, например вольтметр. Возможно объединение фильтра 10 и прибора 11 в одном устройстве - ана лизаторе спектра, например, типа СЧ-48. Работа предлагаемого устройства заключается в следующем. Переключатель 8 полярности вручную или автоматически переключается из одного положения в другое, напри мер из положения, отвечающего согласной полярности входных цепей сумматора 7, -в положение, отвечающее встречной их полярности. Если контролируемый фильтр .1 на. частоте гармоники, вьщеляемой устройством 9, не имеет расстройки, т.е. его сопротиЕгление на этой частоте явлдется tjHcToактивным, то гармоники тока, протекающие через, контролируемый фильтр и через эталонную реактивную ветвь, оказываются сдвинутыми по фазе на угол, равный 90 . Такой же сдвиг имеют и гармоники входных напряжений сумматора 7. Поэтому соответствующая гар моника выходного напряжения сумматора не зависит от полярности его входных цепей и показание прибора 1 при обоих положениях переключателя 8полярности получается одним и тем же. Если контролируемый фильтр на данной частоте имеет расстройку, знак которой совпадает со знаком со противления эталонной реактивной ветви, то гармоники тока, протекаю,щие через контролируеьозгй фильтр и через эталонную реактивную ветвь, а следовательно, и гармоники входных напряжений сумматора, сдвинуты по фазе на угол, меньший 90 . При этом величина гармоники выходного напряжения, сумматора в случае сог- 4 ласной полярности его входных цепей получается Ьольше, чем в случае встречной полярности.Поэтому при указанном переключении переключателя полярности из положения,отве чающего согласной полярности входных цепей сумматора, в положение,отвечающее встречной их полярности, показание прибора 11 уменьшается. Если же контролируемый фильтр на данной частоте имеет расстройку, знак которой противоположен знаку сопротивления эталонной реактивной ветви, то гармоники тока, протекающие через контролируемый фильтр и через эталонную реактивную ветвь, а следовательно, и гармоники входных напряжений сумматора, сдвинуты по фазе на угол, больший 90. При этом врличина гармоники выходного напряжения сумматора в случае согласной полярности входных цепей получается меньше, чем в случае встречной полярности. Поэтому при указанном переключении перек.пючателя полярности показание прибора 11 увеличивается. Таким образом, по факту уменьшения или увеличения показаний прибора 11 при переключении переключателя 8 определяется,совпадает или или не совпадает знак расстройки контролируемого фильтра 1 со знаком сопротивления эталонной реактивной ветви 4, Знак сопротивления эталонной реактивной ветви заведомо известен, тем самым непосредственно определяется знак расстройки контролируемого фильтра. Далее для улучшения 1астройки контролируемого фильтра следует изменить его реактивное сопротивление в сторону, противоположную знаку его расстройки. Эффективность предлагаемого устройства для определения знака расстройки LC -фильтра вытекает из большей его чувствительности, позволяющей произвести более точную настройку фильтра на заданную частоту и улучшить качество фильтрации гармоник тока этой частоты.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ЗНАКА РАССТРОЙКИ LG-ФИЛЬТРА, содержащее эталонную реактивную ветвь с заведомо известным знаком сопротивления, подключенную параллельно контролируемому L С -фильтру, токовые измерительные датчики, ОДИН из которых включен в цепь контролируемогоLCфильтра, а другой - в цепь эталонной реактивной ветви, и сумматор, входы которого присоединены к указанным токовым измерительным датчикам, а выход - к блоку гармонического аиа- ; лиза, отличающееся тем, что, с целью увеличения чувствительности, между одним из токовых измерительных датчиков и входом сумматора включен переключатель полярности. v с го 1C 35