Способ автоматического управления дугогасящим реактором Советский патент 1987 года по МПК H02H9/08 

1

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для компенсации емкостных токов однофазного замыкания на земле в электрических сетях напряжением 6-35 кВ.

Целью изобретения является повышение точности настройки компенсации и надежности сети.

На фиг.1 приведена функциональная схема устройства для автоматической компенсадаи, реализующая предлагаемы способ; на фиг.2 представлены диаграммы напряжений, поясняющие сущност

способа.

I.

К электрической сети (фиг,1) подключены два силовых трансформатора 1 и 2, между высоковольтными нейтралями которых и землей включены соответственно два дугогасящих реактора: управляемый 3 и неуправляемый 4. Последовательно с реактором 3 включен трансформатор.5 тока, и к электрической сети подключен трансформатор 6 напряжения нулевой последовательност сети. К трансформатору 6 напряжения подключены последовательно соединенные формирователь 7 команд и генера™ тор 8 оперативного тока, выход которого через первый шунтовой резистор 9 подсоединен к дополнительной обмотке дугогасящего реактора 3. К тран- .сформатору 6 напряжения подключены также .последовательно соединенные первый ключ 10, заграждающий фильтр 11, первый фильтр 12 низших частот, второй ключ 13, управляе $ый усилитель- 14, первые полосовой фильтр 15, преобразователь 16 напряжения, элемент 17 сравнения, третий ключ 18 и интегрирующий -усилитель 19, выход которого соединен с управляющим входом управляемого усилителя 14, Трансформатор 5 тока через четвертый

ключ 20 соединен со входом заграждаю- 45 щая работу генератора 8 оперативного

щего фильтра 11. Между выходом заграждающего фильтра 11 и входом управляемого усилителя 14 включены пос ледовательно соединенные второй фильтр 21 низших частот и пятый ключ

22,Между выходом управляемого усилителя 14 и входом интегрирующего усилителя 19 включены последовательно соединенные вторые полосовой фильтр

23,преобразователь 24 напряжения, элемент 25 сравнения и шестой ключ 26, К выходу первого преобразователя 16 напряжения подключены последовательно соединенные первые блок 27 па0

4332

2

мяти, усилитель- 28, сумматор 29, вторые усилитель 30, сумматор 31, первый функциональный преобразователь 32, седьмой ключ 33, третий элемент 34 сравнения, усилитель 35 мощности, которого через второй шунтовой резистор 36 подключен к обмотке под- магничивания дугогасящего реактора 3.

К выходу первого блока 27 памяти подключены последовательно соединенные третьи усилитель 37, сумматор 38 и четвертый усилитель 39, выход которого подключен ко второму входу рого сумматора 31 Выход второго преобразователя 24 напряжения через второй блок 40 памяти соединен со вторыми входами первого 29 и третьего 38 сумматоров„ К блоку 41 задания под2Q соединен восьмой ключ 42, второй вывод которого подключен к первому входу третьего элемента 34 сравнения. Выход формирователя 7 команд подключен к управляющим входам седьмого

25 ключа 33 через логический элемент 43 НЕ, а восьмого ключа 42 и блока 44 управления - непосредственно. Соответствующие выходы 45-50 блока 44 управления соединены с управляющими входами первых шести ключей 10, 13, 18, 20, 22, 26, а выходы 51-53 - со входами разрешения записи первого 27 и второго 40 блоков памяти и вторым входом генератора 8 оперативного тока соответственно. Первый щунтовой резистор 9 подключен к третьему входу генератора 8 оперативного тока, а второй щунтовой резистор 36 - ко второму входу третьего элемента 34 сравнения .

30

35

40

Формирователь 7 команд разрешает работу устройства в нормальном режиме сети и блокирует устройство при однофазном замыкании на землю, запретока (путем запрета работы генератора пилообразного напряжения) и переводя блоки 27 и 40 памяти в режим хранения информации, В нормальном режиме сети на выходе формирователя 7 команд сигна.л равен -единичному, а при однофазном замыкании на землю - нулевому. Поэтому в нормальном режиме сети ключ 42 замкнут, ключ 33 - разомкнут, а при однофазном замыкании на землю - наоборот.

Работой устройства компенсации в нормальном режиме сети управляет блок 44 управления.

11543

Действует блок управления циклически, каждый цикл состоит из четырех частей. В течение первой и второй частей цикла генератор 8 задает в сеть оперативный ток частоты f, . В первой части цикла замкнуты ключи 10, 13 и 18. .При этом из напряжения U нулевой последовательности сети полосовым фильтром 15 выделяется сос

10

тавляющая частоты f, и напряжение устанавливается равным заданном и, . Тем самым составляющая Ug, на выходе преобразователя 16 приводится к одной и той же величине. В течение второй части цикла замкнуты ключи 20 и 13. На выходе преобразователя 16 появляется сигнал, пропорциональный составляющей тока частоты f, , протекающей через трансформатор 5 тока. Как известно, этот сигнал будет равным (пропорциональным) реактивной проводимости сети Ь, относительно земли на частоте f, (без учета индуктивной проводимости управляемого ду- гогасящего реактора 3). Сигнал Ь, запоминается первым блоком 27 памяти В третьей и четвертой частях цикла генератор В генерирует в сеть оперативный ток частоты f. В третьей части цикла замкнуты ключи 10, 22 и 26. Из напряжения U нулевой последовательности сети полосовым фильтром 23 выделяется составляющая U частоты f.

L-j и на выходе второго преобразователя 24 напряжение устанавливается равным заданному U . Тем самым составляющая Uo2 на выходе этого преобразователя приводится к одной и той же величине. В течение четвертой части цикла замкнуты ключи 20 и 22. На выходе.преобразователя 24 появляется сигнал, пропорциональный составляющей тока частоты f, протекающей через трансформатор 5 тока. Этот сигнал будет равен (пропорционален) реактивной проводимости сети Ь относительно земли на частоте f (без учета индуктивной проводимости управляемого ду- гогасящего реактора 3). Сигнал Ь запоминается вторым блоком 40 памяти.

Зная указанные проводимости сети, можно найти отдельно емкостную проводимость сети bf и индуктивную проводимость всех остальных реакторов bj на промышленной частоте f с по- мощью следующих формул:

Ь - ,лг - -f Ь,(/Ы. - - f 1 - (f ,)

COL

РО

fl

f

Ъ - b,(f./f.)

(f,/f,) - 1

где со 2 uf C

круговая частота напряжения сети; емкость сети относительно земли; эквивалентная индуктивность остальных ду- гогасящих реактивов сети.

5

0

5

0

J , кроме управляемого ре- На выходе второго сумматоС помощью блоков 28-30 определя-. ется емкостная проводимость сети Ъ. , а с помощью блоков 37-39 - индуктивная проводимость всех дугогасящих реакторов - Ъ, актора 3.

ра 31 получается разность проводимо- стей; &Ь bj-Ьцд. Через функциональ- ный преобразователь 32 сигнал поступает на вход разомкнутого в нормальном режиме сети ключа 33. Но если бы этот ключ был замкнут, а ключ 42 разомкнут, то в обмотке подмагничи- вания дугогасящего реактора 3 протекал бы такой ток подмагничивания 1р, что индуктивная проводимость Ь( , реактора 3 была бы равна разности про водимостей дЬ, т.е. в сети бьша бы обеспечена резонансная настройка компенсации.

На элементе 34 сравнения, усилителе 35 мощности и резисторе 36 выпол5 нена система стабилизации, которая с высокой точностью обеспечивает однозначную зависимость тока подмагн 1чи- вания „ от входного сигнала, поступающего с выхода ключа 42 или 33.

В нормальном режиме сети замкнут ключ 42 и на вход указанной системы подается сигнал задания U, . Благодаря этому обеспечивается малый, близ5 кий к нулю, ток подмагничивания, что дает экономию .электроэнергии. При однофазном замыкании на землю напряжение U(j повьппается до фазного, на выходе формирователя 7 команд появля0 ется нулевой сигнал. В результате блокируется генератор 8 оперативного тока, переводятся в режим хранения информации блоки памяти 27 и 40, ключ 42 размыкается, а ключ 33 замыкается.

5 При этом система стабилизации обеспечивает форсировку тока подмагничивания. и он изменяется до значения, соответствующего резонансной настройке компенсации.

Формула изобретения Способ автоматического управления дугогасящим реактором, установленным у сети, в которой имеются также неуправляемые дугогасяпще реактбры, основанный на введении в норма льном режиме в сеть через управляемый дуго- гасящий реактор оперативного тока частоты f,, при котором измеряют напряжение и токи нулевой последовательности сети той же частоты f, , определяют по ним проводимость сети Ь, на частоте f .и емкостную проводимость сети Ь относительно земли на час тоте сети f в зависимости от проводимости Ъ| и формируют сигнал управления дугогасящим реактором в функции разности дЪ емкостной проводимости сети bj. и начальной индуктивной проводимости Ь управляемого дуго- гасящего реактора, отличают, щ и и с я тем, что, с целью повьше- ния точности настройки компенсации и надежности сети, найденную величину проводимости сети Ъ, запогФ1нают, вводят в сеть оперативный ток частоты fj, измеряют напряжение и ток нулевой последовательности сети этой частоты f.

Е,., определяют по ним величину проводимости сети bi на частоте f , полу

ченное, значение Ь также запоминают, находят емкостную проводимость сети be и индуктивную проводимость bi, остальных неуправляемых дугогасящих реакторов сети на частоте сети f по соот5

25

0

30

где со- 2 n f - круговая частота напряжения сети;

С - емкость сети относительно земли;

Lp - эквивалентная индуктивность остальных (неуправляемых) дугогасящих реакторов сети,

затем из разности проводимостей дЬ, полученной с-учетом вышеуказанной зависимости для проводимости Ьр, допол-1 нительно вычитают индуктивную проводимость Ь остальных дугогасящих ре- - акторов и формируют сигнал управления дугогасящим реактором, пропорциональный полученной величине.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для компенса- ции емкостных токов однофазного замыкания на землю в электрических сетях напряжением 6-35 кВ. Цель изобретения - повышение точности настройки компенсации и надежности сети. С этой целью в сеть, в которой имеются управ ляемый и неуправляемые дугогасящие реакторы, вводят оперативный ток частотой f, измеряют напряжение и ток нулевой последовательности, определяют величину проводимости сети Ь, находят емкостную проводимость сети Ъ. и индуктивную проводимость Ь неуп- , равляемых дугогасящих реакторов на частоте сети f по соотношениям Ь. Ь. - Ь, - /f-z Т li Jf J С учетом -ftC - -- -iili t.il.i... V, -Wl. 1 rf /f M °Lrt I f b - Ы - fi/fi QLpo Т ()- соотношения для проводимости b с определяют разность д.Ь, из которой вычитают индуктивную проводимости остальных дугогасящих реакторов, где LPQ - эквивалентная-индуктивность остальных дугогасящих реакторов сети; со - круговая частота напряжения сети С - емкость сети относительно земли. Сигнал управления дугогасящим реактором формируют пропорционально полученной величине. 2 ил. с 9 ОО О1 4 СО ОО гчэ

-ГУГЛ

tJ-W

/w

Редактор Н.Егорова

Составитель А.Озерецковский

Техред А.Кравчук Корректор С.Шекмар

Заказ 5708/51Тираж 618Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Фиг.г