Фазовый регулятор для автоматического поддержания условий компенсации емкостных токов в кабельных сетях с дугогасящим реактором Советский патент 1989 года по МПК H02H9/08 

со

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам автоматической компенсации емкостньрс токов замыкания на землю в кабельных системах электроснабжения с заземлением нейтрали через дугогасящий реактор.

Цель изобретения - упрощение и повышение надежности.

На чертеже приведена функциональная схема фазового регулятора

На чертеже обозначены: блок 1 создания искусственной несимметрии, сеть 2, дугогасящий реактор 3,датчик 4 напряжения смещения нейтрали, датчик 5 опорного сигнала, масштабный преобразователь 6, сумматор 7, релейное звено 8, множительное звено (умножитель) 9, фильтры 10, 11 низких частот, сумматор 12,блок 13 управления реактором, индикатор 14 расстройки, блок 15 задания уставки, блок 16 распознавания режимов.

Устройство работает следующим образом.

Пусть на вход релейного звена 8 поступает суммарный сигнал

X(t) тК fe(t) + Y, (1) тр

где m - коэффициент передачи масштабного преобразователя; К - коэффициент трансформации

блока 4;

Y - некоторый неколебательный . сигнал с выхода блока Ю,

Тогда сигнал L(t) на выходе релейного звена 8 описывается соотношением

L(t) Hsign(Y-HnKT.( + + (f - v

где Н - уровень ограничения звена 8

Представив данную (щиротно-им- пульсно-модулированную) последовательность прямоугольных импульсов суперрядом Фурье, получим раэложениё вида

L(t) HFo() HF/Y/mKTpeJcos(li)t-H/+ v) +

+ j.(t). (2)

где -vCt) - остаточные члены суперряда Фурье, включающие несущие частоты nW (п 2, 3,.,,);

FCY/mKrpeJ

2fllrcsin (); (З)

F(Y/mK,peJ

arcsin(, (4)

Перемножая посредством умножите- ля 9 напряжение (З) на опорный сигнал Bsin( + /а), вырабатываемый блоком 5, и выделяя затем неколебательную составляющую фильтром 10, получим второй вход Y сумматора 7 в виде

Y 0,5 bHW(D)F,(Y/mK х

X e sind + V - /s), (5)

а выход фильтра 11 после фильтрации сигнала L(t) преобразуется к выражению

V W,(D)HF(Y/m .. (б)

Выбором фазы опорного сигнала нейтрализуем влияние фазы v тока Q(t) несимметрии так, что в формуле (5)

0

sin ( V -.) sin If, (7)

Так как величина Y в (5) соглас- но (4) не превьш1ает заданной константы , где К, W,(o) - коэффициент передачи фильтра 10, то для нахождения Y из выражения (5) достаточно потребовать выполнения неравенства

1 Y/dnK -peJ 2ЬНКфУ():

40

40,3...

(8)

Это неравенство обеспечивается выбором параметров К /т для всех возможных значений е е(Ь, С, g).

Действительно, с учетом (8) макси- мальное отклонение Р(ч) в (5) от константы 4/1Г не превьшгает 5%, так как

50

Ff (l) arcsint /Г 4 4tr Vl-0.3 ,95,

55 Поэтому колебанием величины ) в (5) можно пренебречь, а само соотношение можно переписать в виде

Y K sincf, К , 2К,ЪН1Г (9)

Вьтопнение неравенства (8) обеспечивает, кроме того, линеаризацию арксинуса в (З), а именно

fp(} 2 IT arc sin «1 с. IT . 1. (lO

Подставляя (9), (lO) в (6), получим на выходе фильтра 11 сигнал управления окончательного вида

V Кф,,Н X

X 2Г к з1п«У(1пКт, е„)

(D)H , (В)

fll) LW(io))/Y

Т в 7Ши}Т

W,(D) ) -K°-Y (12)

где К 4bHV( )

Таким образом, величина и знак сигнала управления v линейно на с величиной и знаком расстройки Y, равной

Y u)C-l/aiL ( О)- L-C - 1 )/toL,

и не зависит от добротности контура нулевой последовательности.

Благодаря однозначной монотонной зависимости сигнала управления от расстройки Y в устройстве при помощи блока 15 упреждения настройки и сумматора 12 достаточно просто осуществляется заданная расстройка контура нулевой последовательности. При использовании блока 15 в качестве функционального преобразователя

с помощью блоков 12 и 15 можно осу

ществлять программную коррекцию настройки с целью учета нелинейной вольт амперной характеристики дугогасящего реактора с подмагничиванием при переходе скачком из режима нормальной работы сети в режимы однофазных замыканийа

При возникновении однофазного замыкания указанный режим - режим распознавания режимов (по превьппению напряжением смещения нейтрали некоторого заданного уровня, равного, например, 15% от номинального фазного напряжения), сигнал с выхода блока 16, поступая на второй вход блока

-

13, запрещает изменение индуктивное ти дугогасящего реактора, В результате в режимах однофазного замыкания сохраняется та настройка контура ну-

) 5

10

15

20

25

30

35 40

-

45

50

55

левой последоплтельногти, которля бьша произведена в нормальном режиме работы сети о

Предложенное устройство, имея одно релейное звено, ра5 тгоспособно при расстройках контура нулевой последовательности любого зилка, не требует никаких дополнительных приспособлений для выявления знака расстройки резонансного состояния контура и поэтому без всяких дополнений может использоваться как для измерения расстройки, так и для автоматической наст15ойки дугогасящего реактора. Формула изобретения

Фазовый регулятор для автоматического поддержания условий компенсации емкостных токов в кабельных сетях с дугогасящим реактором,содержащий связанные с сетью блок создания искусственной несимметрии и датчики опорного сигнала и напряжения смещения нейтрали, масштабный преобразователь, первый сумматор, репейное звено, множительное звено,первый и второй фильтры низких частот, индикатор расстройки, резонансного состояния контура нулевой последовательности, второй сумматор, блок задания уставки, блок управления дугогасящим реактором и блок распознавания режимов нейтрали, причем масштабный преобразователь, первый сумматор, релейное звено и первый фильтр низких частот соединены последовательно и подключены к первому входу второго сумматора и входу индикатора,второй вход второго сумматора соединен с выходе блока задания уставки, а его выход - с блоком управления дугогасящего реактора, к второму входу которого подключен выход блока распознавания режимов, выход датчика напряжения смещения нейтрали присоединен к входам блока распознавания режимов и масштабного преобразователя, выход датчика опорного сигнала соединен с вторым входом множительного звена, выход которого подключен к входу второго фильтра низких частот, выход этого фильтра соединен с вторьм входом первого сумматора, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, выход релейного звена соединен также с первым входом множительного звена.,

Изобретение относится к электротехнике ,в частности, к устройствам автоматической компенсации емкостных токов замыкания на землю. Цель изобретения - упрощение и повышение надежности. Регулятор снабжен корректирующей обратной связью с выхода релейного звена 8 на его вход, включающей умножитель 9 и фильтр низких частот 10. При этом на одном и том же релейном звене 8 совмещаются функции стабилизации амплитуды сигнала с выхода объекта 2 и широтно-импульсного преобразования детектированного сигнала. Указанная последовательность выполнения операций приводит к инвариантности сигнала управления от параметров сети, а его линейная зависимость от расстройки - к построению измерителя величины нескомпенсированного реактивного тока замыкания на землю. 1 ил.