Устройство для автоматической настройки дугогасящего реактора Советский патент 1985 года по МПК H02H9/08 

ричными обмотками измерительного трансформатора напряжения, соеданенными в звезду, и с выходом блока определения замыкания на землю второй выход которого подключен к седьмому ключу5 а третий выход - к седьмому и восьмому ключамJ выход восьмого ключа через исполнительный орган соединен с блоком управления дугогасящего реактора., выход седьмого ключа - с управляемым коммутир;ующим

устройством, выход блока настройки реактора при перемежающейся дуге - с наполнительным органом, выход третьего блока запоминания и согласования сигналов подключен к входу блока преобразования сигналов, другой вход которого соединен с выходом блока измерения параметров реактора, два выходакоторого соединеныс блоком сравнения,выход которогочерез блок усления соединено входом восьмого ключа.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧТ-:СКОЙ НАСТРОЙКИ ДУГОГАСЯЩЕГО РЕАКТОРА, содержащее блок управления реактором, блок измерения параметров реактора, подключенный входом к реактору с датчиками тока и напряжения, измерительный трансформатор напряжения сети, генератор, фильтр наложенной частоты иисполнительный орган, о тличающееся тем, что, с целью повышения надежности работы сети с большой несимметрией проводимостей фазных проводов относительно земли и повышения точности и быстродействия настройки дугогасящего реактора, оно снабжено управляемым коммутирующим устройством, тремя элементами сопротивлений, фазовращателем, неинвертирующим и инвертирующим интегрирующим усилителями, восемью ключами, фазосдвигающим блоком, тремя блоками запоминания и согласования сигнала, формирователями прямоугольных импульсов, инвертором, блоком определения замыкания на землю, блоком настройки реактора при перемежающейся дуге, блоком сравнения, блоком преобразования сигналов, блоком усиления, причем коммутирующее устройство включено последовательно между нейтралью и дугогасящим реактором, первые выводы элементов сопротивлений предназначены для подключения к сети, вторые выводы соединены с выходом фильтра, вход которого соединен с первым выходом генератора наложенной частоты, второй выход которого подключен к датчику тока, а третий его выход соединен с фазовращателем, входы неинвертирующего и инвертирующего усилителей соединены с выходом датчика тока, между входом и выходом усилителей включены первый и второй ключи сответственно, (Л выходы усилителей подключены к третьему и четвертому ключам соответственно, выходы которых через первый и второй блоки запоминания и согласования сигналов соединеныс пятым и шестым ключом соответственно, вторые входы которых соединены с входами первого и второго ключей сосх ответственно, а выходы - с входом тресд тьего блока запоминания и согласова41ь ния сигналов, выход фазовращателя че00 рез фазосдвигающий блок соединен с ю формирователем прямоугольных импульсов, выход которого соединен с входами первого и четвертого ключей и с инвертором, выход которого подключен к входам второго, третьего и шестого ключей, входы блока определения замыкания на землю подключены к вторичной обмотке измерительного трансформатора напряжения, соединенной в разомкнутый треугольник и к блоку настройки реактора при перемежающейся дуге, второй и третий входы которого соединены соответственно с вто

Р1зобретение относится к области p гфеделения электрической энергии и может быть использовано в компенсированных электрических сетях Oj4-35 кВ, Цель изобретения повышение надежности работы сети с большой несим метрией проводимостей фазных проводов относительно земли и повьппение точ ности и быстродействия настройки дугогасяа его реактора. На фиго1 приведена блок-схема пред лагаемого устройства; на фиг„2 диаграммы токов и напряжений в различных точках схемы. Устройство содержит трехфазный силовой трансформатор 1 управляемое коммутирующее устройство 2 элементы сопротивления 3, подключаемые к сети дз гогасящий реактор (ДГР) 4 с датчиками тока и напряженияJ блок управления реактором 5j фильтр 6р выделяющий сигнал наложенной частоты, генератор наложенной частоты 7„ датчик тока 8,, электронные ключи 9.1-9„8 иеинвертирующий интегрируюврш усилитель lOj фазовращатель 11 инвертирующий интегрирующий усилитель 12 : измерительный трансформатор напряжения 13j фазосдвигающее устройство 14 сдвигающее фазу входного сигнапа на блоки запоминания и согласования сигнала tS.I-IS.B, формирователь прямоугольных импульсов 16j инвертор 17, блок измерения параметров реактора IB блок определения замыкания на землю 19j блок настройки реактора при перемежающейся дуге 20,, блок преобразования сигналов 21 блок срав нения 22;блок усиления 23, исполнительный орган 24. На фиг.1 и 2 обозначено: U - напряжение генератораJ U - напряжение, пропорциональное току наложенной частоты, U(fj.y- напряжение на выходе фазосдвигающего устройства; напряжение для управления коммутирующим устройствомJ Ug - напряжение на входе блока преобразования сигналов; t,- время| х, , , .j, . 5 n сигналы в различных точках схемы. В устройстве в качестве элементов сопротивления 3 в зависимости от внутреннего сопротивления генератора наложенной частоты могут быть использованы резисторы или конденсаторы. Индуктивное сопротивление контура на наложенной частоте может быть скомпенсировано соответствующим выбором емкости конденсаторов 3 или же емкости фильтра 6. В блок измерения параметров реактора 18р например, при использовании ДГР с изменяемым воздушным зазором .может быть введен генератор оперативного тока, что позволяет измерять индуктивность (ток) реактора при отключенном коммутирующем устройстве 2. Выбор частоты генератора определяется параметрами сети, точностью, быстродействием и режимом настройки ДГР1 в нормальном режиме работы сети, при однофазном замыкании на землю ли в обоих режимах. При автоматической настройке в нормальном режиме работы сети и подключенном к нейтрали сети реакторе частота генератора выбирается с учетом индуктивностей реактора и силового трансформатора. В устройстве фазовращатель 11 используется для коррекций угловой погрешности, вызываемой элементами схемы, а совместно с фазосдвигающим устройством 14, формирователем прямо угольных импульсов 16 и с инвертором 17 - для формирования соответствующих импульсов управления ключами (фиг.2) в зависимости от выделения активной или реактивной составляющих тока наложенной частоты. Рассмотрим работу устройства в се тях с большой несимметрией фазных проводимостей сети относительно земли, в которых резонансная настрой ка реактора в нормальном режиме работы сети вызывает недопустимые смещения нейтрали. При отсутствии замыкания на землю на третьем выходе блока определения замыкания 19 сигнал отсутствует и напряжение не поступает на блок управления коммутирующим устройством т.е. коммутирующее устройство отключено. С помощью измерительного органа, выполненного на интегрирующих усилителях 10 и 12, S каждый полупериод наложенной частоты выделяется сигнал пропорциональный емкости сети, который через соответствующие ключи 9.19.2 поступает на входы первого и второго блоков запоминания и согласо вания сигнала 15.1-15.2. Затем эти сигналы переносятся на третий блок запоминания, который аналогичен первому и второму блокам. На входы блока преобразования сиг налов 21 одновременно поступают сигналы с выхода третьего блока запоминания 15.3 и с выхода блока измерени параметров (индуктивности,тока ит.д. реактора 18. В лабораторном образце устройства использован потенциометри ческий датчик, движок которого жестк связан с указателем тока реактора. В блоке преобразования 21 сигналы преобразуются и приводятся в соответ ствие с частотой 50 Гц следующим обр зом. Условие резонансной настройки реактора без. учета активных потерь в контуре нулевой последовательности сети может быть записано в следующем виде: LOT - - - ШС Ш - угловая частота сети; где L - индуктивность реактора; С - емкость сети. В нашем случае емкость (емкостное сопротивление) измеряется на частоте, отличной от основной, и резонансной настройке ДГР на частоте 50 Гц и соответствует выражению К 1 Р JC где К - коэффициент пропорциональности. Таким образом, напряжение на выходе блока преобразования сигналов, пропорциональное емкостному сопротивлению на частоте 50 Гц, равно Uc KU g где Ug - сигнал на входе блока преобразования, пропорциональное емкости сети на частоте дополнительного ис точника. Резонансной настройке на основной частоте сети соответствует выражение где Up - напряжение, пропорционсшьное wlp . При невыполнении этого условия на выходе блока сравнения 22 появляется сигнал рассогласования ди, который поступает на вход блока усиления 23. В устройстве для настройки ДГР с изменяемым воздушным, зазором в качестве данного блока может быть использован релейный усилитель. В зависимости от знака сигнала рассогласования ли на выходе блока усиления появляется напряжение соот- . ветствующей полярности, которое через седьмой ключ 9.7 поступает на исполнительный орган 24, управляющий дугогасящим реактором. Изменение индуктивности ДГР происходит до тех пор, пока напряжение на выходе сравнивающего устройства не будет равен При наличии ДГР с подмагничиванием или тиристорным переключением ответвлений обмотки реактора в качестве блока усиления и исполнительного органа могут быть использованы блоки устройств, которые содержат элементы памяти. В режиме металлического замыкания на землю на третьем выходе блока определения замыкания 19 появляется сигнал, который поступает на восьмой ключ 9.8, и включается коммутирущее устройство 2. При перемежающей дуге появляется напряжение на пером и втором выходах блока определения замыкания на землю 18, отключается седьмой ключ и включается восьмой ключ и коммутирующее устройство Регулирование индуктивности реактора производится с помощью блока настройки реактора при перемежающейся дуге.

При этом режиме устройство может также блоКИРОВаться для чего должна быть отключена цепь выходного сигнала блока настройки при перемежающей дуге, а сигнал на втором выходе блока определения вида замыкания дол.жен отключаться с задержкой.

После исчезновения замыкания на землю схема возвращается в исходное состояние.

Использование новых элементов отличает предлагаемое устройство от известного тем, что позволяет повысить точность, помехоустойчивость и быстродействие автоматической настройки ДГР, а также повысить надежность работы сети с большой несимметрией проводимостей фазных проводов относительно земли и условия электро-5 пожаре-, взрывобезопасности.