Способ контроля параметра рассогласования (V) в системах передачи мощности Советский патент 1991 года по МПК H02H9/08 

Изобретение относится к системам передачи мощности, имеющим реактивное заземление, т.е. не непосредственное заземление.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.

На фиг. 1 показана круговая диаграмма Ug f(V) данной трехфазной системы-, на фиг. 2 - устройство, реализующее предлагаемый способ, которое далее называется NX-анализатором} на фиг. 3 и 4 - диаграммы выполнения по программе измерений,

контроля и управления работой NX-анализатора.

Принимая во внимание, что для контроля и управления системами используется критерий оценки напряжения в нейтральной точке, ясно, что величина этого напряжения и должна измеряться. Измерение этой величины используется для индикации ненормального режима работы системы передачи мощности, например пробоя на землю одной фазы. Используются также резонансные кривые или соотношения

СИ

J16

между напряжением на нейтрали и степенью расстройки устройства автоматической настройки обмоток Петерсе- на.

При этом применимость амплитудного критерия настройки системы в целом ограничена вследствие того, что некоторые напряжения на нейтрали возникают даже в том случае, когда система не повреждена. В этой ситуации NX-анализатор обеспечивает улучшение работы системы. Непрерывно вычисляемые значения указанных величин являются набором новых параметров, которые могут быть использованы для различных целей управления и контроля указанными системами. К примеру можно считать установленными следующие закономерности.

1. Степень рассогласования (V). Важным условием работы высоковольтных мощных систем является возможност управления паразитными, самовозникающими процессами в соответствии с требованиями ДИН 57288 и необходимостью ограничения предельных значений тока.

Существование известных подобных требований определяется системой автоматической настройки обмотки Пе- терсена. R большинстве устройств в качестве критерия управления используется резонансная кривая (Ирщ ) f(V) и тот факт, что U -# достигает максимального значения в точке настройки (V 0) .

Согласно другой методике соотношения -Y,Јц f(d) изменение угла зависит от степени рассогласования.

Общей особенностью всех известных методов настройки является то, что они требуют ступенчатого изменения реактивности нейтрали. Процесс управления (регулировки) также ограничен степенью изменения реактивности. Существенные преимущества были бы обеспечены при исключении критерия количественной оценки степени расстройки независимо от степени регулировки обмотки в каждом конкретном слу- чае. В этом случае не понадобилось бы регулирование реакции нейтрали, кроме того, управление степенью рассогласования могло бы быть непрерывным для обеспечения регулировки реактора. Применение NX-анализатора обеспечивает также разделение функций контроля и управления. По многих системах достаточным бывает только

0

5

7

5

5

0

0

5

0

5

0

5

IRIц - это суммарные потери в сис- ;, большую часть из которых сос100

контроль, а необходимые регулировки сердечника реактора в случае необходимости могли бы быть сделаны вручную.

2.Ослабление (d). Коэффициент ослабления также может быть определен как отношение ,, где резистивная компонента тока утечки на землю, а 1С - емкостная компонента

теме

тавляет утечка по поверхности изолятора. Потери на утечку растут пропор ционально загрязнению поверхности изолятора. В районах с низким уровнем выпадения осадков значительное накопление грязи на поверхности изолятора может привести к серьезным нарушениям работы системы. В этой ситуации необходим непрерывный контроль величины коэффициента ослаб ления с целью повышения эффективности работы системы.

3.Степень асимметрии (К). За счет непрерывного управления степенью асимметрии или изменением ее активной составляющей обеспечивается получение высокочувствительного критерия обнаружения различных неисправностей в системах передачи мощности. R частности, можно обратить внимание на возможность обнаружения составляющей потерь на землю с высоким импедансом. Значение асимметрии К ±0±Q g системы передани мощности содержит составляющие асимметрии К.., . и т.п. отдельных линий. Они, в свою очередь, весьма отличаются и возникают в результате разницы емкостей отдельных фаз на землю, возникающей из-за их геометрического расположения . Включение или выключение отдельных фаз приводит к изменению общей величины асимметрии, которая измеряется NX-анализатором что ограничивает практическое использование значения Кг ag или его относительного изменения Д К g критерия пробоя на землю.

Для того, чтобы обойти это ограничение, NX-анализатор генерирует иной критерий, чем Д K-tota и UV. Этот критерий возникает из предположения, что структура системы только в исключительном случае будет изменяться адекватно случайному пробою на землю. Другими слокак

вами, изменение степени асимметрии в результате пробоя на томлю не приводит к одновременному изменению степени рассогласования. Это изменение степени асимметрии не пол i- чуется в NX-анализаторе для получения критерия, который обеспечивает обнаружения степени угечки через высокое сопротивление.

Круговая диаграмма ., f(V) доказанная на фиг. 1, строи i ел из грех точек: заданной точки, п которой кривая является тангенциальной к точке нейтрали N трехфазной системы, и двух других наружных точек измерения. Положение этих двух точек лычиспяется с помощью NX-анализатора путем использования изменяемой по программе нулевой общей проводимости Q . в принципе эти изменения могут быть получены различными способами, включая ют, который п(казан на Лш .7 путем присоединения емкостного IOMIMIT.I С к нейтрали. Подкчюченно дает пеличенно значений п двух точках измерения - EW(t) и -FN(2) a круг опои ;niaipaMMi4 фи г. 1 .

Величин i реактивных сое тли тющих COL и ((01 + 1 /Ь)С) нзнес1Н1.1. Гоог- ветствуюппе вечичиии рассогласования получаются путем проектирования измеренных значении на op i 01 опальный масштаб, на котором также показана точка резонанса (V 0), как показано на фиг. 1. Масштаб является линейным и определяется двумя и местными измеренными значениями. Производная соотношения 05 У EW определяет очертание круговой диаграммы, зависящее от нагрузки.

В общем случае напряжение на нейтрали определяется следующим образом

УЕН YR + + а Ут /п YR + Y5 + YT + Y0 ;

УЕМгде V

Вц+В5+Вт- -В(

BR + BS + Вт

Г.ц + а5 + GT + G0 (3)

BR + В5 + Вт i

К - YR + aY-r ( } BR + Bs + Вт ; И;

что дает

К

и,

-EH v + d и в точке резонанса, где V О,

(6)

значения d и К из определяются сле-

(6) дают соотноше

ЧЕМ

Г

FN

(V dV х А Х

(7)

с двумя решениями для V

V,

, 1 О, + ((Х - 1)

1а,Ь)

Из кривой на фиг. 1 следуют две точки V4a,b), для которых X 2 ° 5 . Окончательно вычисление дпух значении в -чтих двух точках дает

25

JO

35

40

45

50

55

- ШЕнд,онсе

Нолее подробно NX-анализатор опи- сзн ня фнг.З. Символы в рамках относятся к этапам выполнения действии 001...030.

Работа начинается (этапы 001-013) с определения предельных значений A-i:. Ячейки F и G используются для хранения значений реактинногтен нейт- рапи GJ I. и ССО L + 1/и)С) соответственно. Поспе запоминания напряжения в нейтральной точке Uv и эталонного напряжения вычисляют исходную величину относительного напряжения в нейтральной точке UEN(()05), амплитудная и фазовая составляющие которого хра- НЯ1СЯ в ячейке I (006). Затем вводят реак1ипную составлякнцую С (007). Подсчитанную величину затем хранят в ячейке К (008...010). Используя информацию, хранящуюся в ячейках I и К, и соответствующие значения реактивности, хранящиеся в ячейках F и О, NX- анализатор вычисляет круговую диаграмму f(V) и первоначальные значения V, d и К, которые затем хранятся в ячейках L, Ми N, соответственно (ОП, 012). Исходная последовательность вычислений далее завершается переходом в ячейке Т,OOP 1 (013).

Работа ячейки LOOP 1 начинается с с вычисления новой исходной величины JJfjn , которая затем вводится п

ячейку 1 (015...018). Первоначальное значение непрерывно сравнивается с текущими значениями величины тока UEN в ячейке I (019.. .022). Если предельное значение этой величины превышено, программа работы переходит к ячейке LOOP 2 (023). Для работы в режиме регулярных вычислений параметров системы ячейка LOOP 1 в принципе может быть дополнена счетчиком циклов или устройством контроля времени.

Ячейка LOOP 2 подключена к ячейке вычисления реактивности (025). Далее вычисляются UJN (026...028), после чего V, d и К (029). Значения V и К временно хранятся п ячейках О и Р (030). В том случае, если какое-либо значение превысит заранее определенные величины, возникает сигнал тревоги (103...037). Управление величиной относительной асимметрии j осуществляется в двух ограниченных пределах. При условии, что степень расстройки не меняется (033), сравнение осуществляется с предельным значением К с, которое, в принципе, может быть установлено более жестко по сравнению с К. Ячейка LOOP 2 обеспечивает передачу значений V и К (038) назад в ячейку 1 (039) .

Описанная программа может быть введена в любой компьютер. Вычисленное значение степени рассогласования (V) с использованием NX-анализатора может быть использовано для автоматического управления традиционными обмотками Петерсона. Однако для работы этой системы управления необходима обратная связь, в которой ячейка F дает информацию для системы.регулирования тока обмоток. Формула изобретения

1. Способ контроля параметра рассогласования (V) в системах передачи

5

0

мощности, не имеющих непосредственного заземления, заключающийся в том, что измеряют напряжение на нейт- , рали, измеряют фазное напряжение сети и используют его в качестве эталонного, по отношению к которому определяют относительное изменение напряжения на нейтрали U по амплитуде и фазе, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможносте/t, дополнительно контролируют параметры ослабления d и асимметрии К, для чего через ре5 гулярные интервалы или в зависимости от изменения относительного напряжения на нейтрали подключают дополнительные реактивные состапляющие между нейтралью системы и землей, после чего вновь определяют изменение относительного напряжения на нейтрали (ЦЕЩ), используя значение и после подключения реактивных состав- ЛЯЮРЩХ, вычисляют круговую диаграмму УЕМ () по которой определяют соответствующие значения параметров рассогласования V, асимметрии К и ослабления d.

2.Способ по п.1, о т л и ч а ю - 0 ш и и с я тем, что постоянно запоминают результат предыдупих вычислений параметров контроля рассогласования V, асимметрии К и ослабления d, сравнивают каждое последующее значение этих параметров с их предыдущим значением и вычисляют относительное изменение этих параметров дельта V, дельта К и дельта d.

i

3.Способ по пп.1 и 2, отличаю щ и и с я тем, что контролируют параметры дельта К и дельта V и при неизменном параметре рассогласования дельта V и изменении па5 раметра дельта К фиксируют случайные утечки линии системы передачи мощности на землю.

0

5

Ъа.1

Изобретение относится к системам передачи мощности, имеющим реактивное заземление, т.е. не непосредственное заземление. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей. Для этого предлагается с помощью устройства, называемого NX-анализатором , непрерывно контролировать параметры ослабления (с) , асимметрии (К) и рассогласования (V) в системах передачи мощности. Параметры вычисляют из круговой диаграммы Пр.. f(V), т.е. напряжение на нетрали как функция рассогласования. Круговая диаграмма в свою очередь определяется путем измерения параметров в двух точках для UgN, определяе- ,мых при соединении и отключении дополнительной реактивной составляющей. Изобретение обеспечивает работу устройств контроля условий работы линий передачи мощности, имеющих импеданс относительно земли. Кроме того, непрерывное измерение упомянутых параметров позволяет улучшить выделение высокоре- зистивной составляющей относительно земли. Изобретение может быть использовано с любым компьютером. 2 з.п.ф-лы, 4 ил. (Л о tc

Registe г

fte.3

020