Изобретение относится к области автоматического регулирования режимов работы энергетических систем, в частности к регулированию напряжения на подстанции электрической сети, в которой имеет место избыток реактивной мощности, для чего на подстанции установлены средства потребления реактивной моп ности, подключенные к ее вторичным шинам, являющимся в то же время центром питания (ЦП) распределительной сети.
Известные устройства для регулирования напряжения электрической подстанции с реакторами, подключенными к первичным щинам подстанции через трансформатор с блоком регулирования под нагрузкой (РПН), снабженным датчиком положения, содержащие автоматический регулятор напряжения и схему управления реакторами, недостаточно надежны и не обеспечивают требуемой точностн регулирования, так как напряжение в ЦП приводит к существенному изменению напряжения на щинах подстанция и тем самым к изменению напряжения в той части сети, которая прилегает к этим щинам.
Для ловыщения надежности и точности регулирования вход автоматического регулятора напряжения подключен к измерительному трансформатору -напряжения первичных щин подстанции, выход «больще регулятора подключен по входу «меньще приводного механизма олока регулирования под нагрузкой, а выход «меньше - ко входу «больше приводного механизма, причем выход датчика положения в сторону «больше подключен ко
входу «включить схемы управления реакторами, а выход датчика положения в сторону «меньше -ко входу «отк.тючить этой схемы. На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема описываемого устройства; на
фиг. 2 - диаграм.ма определения регулировочного эффекта напрял ения на первичных шинах устройства; на фиг. 3 - диаграмма работы устройства.
На подстанции, расположенной в конце
длинной линии 1 электропередачи (см. фиг. 1), подключены два трансформатора (ocHOBHoii трансформатор 2, вторичные шины которого являются центром питания (ЦП) распределительной сети, или группа трансформаторов) ц
дополнительный трансформатор 5, ко вторичным щинам 4 которого подключена группа щунтовых реакторов 5. Автоматический регулятор 6 подключен измерительными цепями к трансформатору напряжения (к трансформатору тока, если нужно), шин ЦП, а цепями выхода (выход «больше и «меньше) - ко входу схемы управления приводного механизма 7 устройства РПН трансформатора 2. Автоматический регулятор 5 подключен измериВИЯ 9 первичных шин подстанции, а цепями выхода - ко входу схемы управления приводного механизма 10 устройства РПН дополнительного трансформатора 3. При этом выход «больше регулятора 8 подключен ко входу «меньше приводного механизма 10 и соответственно выход «меньше регулятора - ко входу «больше привода. Кроме того, к приводному механизму 10 подключен датчик 11 положения устройства РПН трансформатора 3 (концевые или путевые контакты «больше, «меньше).
Выход датчика 11 подключен ко входу схемы управления шунтовьиш реакторами 5. При этом концевой контакт «больше, замыкающийся в положении ограничения переключения РПН в направлении увеличения напряжения на вторичных шинах 4, включен в цепь на включение очередного реактора и, соответственно, контакт «меньше - в цепь отключения очередного реактора.
На фяг. 3 дана примерная диаграмма для определения регулировочного эффекта шунтовых реакторов, включенных на отдельный трансформатор.
Внешняя характеристика I - зависимость
/лап / (Qrs ),
где Слэп- напряжение в конце линии электропередачи /,
Qra суммарная реактивная мош,ность, потребляемая реакторами 5 (включая потери в трансформаторе 3).
Нагрузочные характеристики II, III, IV, V группы реакторов - зависимость ((эп)Данные характеристики приведены к напряжению линии 1: II, III - для некоторого количества К. шунтовых реакторов и IV, V - для к-1 шунтовых реакторов, при этом характеристики И и IV соответствуют крайнему положению «меньше устройства РНП трансформатора 3 (при этом датчик 11 находится в положении «меньше), а характеристики 1П и V - крайнему положению «больше (при этом датчик 11 в положении «больше).
Регулирование напряжения на линии 1 электропередачи осуществляется за счет изменения потребления реактивной мощности включенными реакторами 5 при изменении напряжения на шинах 4 (т. е. при изменении положения переключателя РПН трапсформатора 3),
Для К реакторов (см. фиг. 2) и для данной внешней характеристики 1 при изменении положения РПН во всем диапазоне потребляемая мощность изменяется в пределах от Q а до QA и соответственно из-меняется и напряжение от t/a до f/д .
Пусть некий исходный режим определяется точкой о на пересечении внешней характеристики 1 с нагрузочной характеристикой VI. соответствующей некоторому количеству Л включенных реакторов и некоторому промежуточному положению переключателя РПН, и пусть напряжение при этом соответствует уставке регулятора 8. Если напряжение в энергосистеме увеличится (что соответствует внешней характеристике VII), то возрастает и напряжение на первичных шинах подстанция (точка Ь). Под действием регулятора 8 устройство РПН, переключаясь в направлении «больше (см. фиг. 1), приведет к увеличению напряжения на шянах 4, что, в свою очередь, приведет к увеличению мощности, потребляемой включенными реакторами 5, которая, как
10 известно, зависит от квадрата напряжения. Увеличение реактивной мощности, потребляемой реакторами 5, приведет к снижению напряжения на первичных шинах подстанции. Действие регулятора 8 и переключение
15 трансформатора 3 прекратится после того, как напряжение станет равным (с точностью до зоны нечувствительности) заданной уставке и для нового состояния характеристики VII режим установится в точке г (см. фиг. 2).
0 Вернемся к внешней характеристике I, на которой точками а и б отмечены пределы регулирования трансформатора нри некотором количестве К включенных реакторов.
Для расширения диапазона регулирования
5 предлагается использовать концевые контакты датчика 11 устройства РПН трансформатора 5. Срабатывание этих контактов приводит к включению (отключению) очередного реактора и, следовательно, к изменению суммарной нагрузочной характеристики (например к переходу от характеристик II, III к характеристикам IV, V).
После переключения РПН трансформатора 3 на последнюю ступень в сторону «больше
J срабатывает концевой контакт датчика 11 «больше и (при воздействии на схему управления) включается очередной реактор 5, благодаря чему диапазон регулирования трансформатора сдвигается в сторону снижения
0 первичного напряжения до точки д.
Включение реактора на линии / электропередачи изменит напряжение до значения Ui (см. фиг. 3), при этом изменится знак отклонения напряжения на входе регулятора 8.
5 Последний приведет в действие устройство РПН трансформатора 3, а за счет уменьшения напряжения .на шинах 4 и, следовательно, за счет снижения потребляемой мощности реакторами 5 увеличит напряжение до заданной
Q уставки. В установившемся состоянии устройство РПН будет занимать какое-то среднее положение и иметь свободный регулировочный диапазон как в сторону «больше, так и «меньше.
При этом мощность реактора должна быть выбрана не больше величины, которая при его включении или отключении приводит к изменению напряжения, равному регулировочному диапазону трансформатора.
gQ Следует отметить, что в конечном счете, несмотря на использование включения и отключения реакторов, регулирование напряжения получается плавньш, поскольку скачок напряжения, обусловленный коммутацией реакства РПН, которое имеет достаточно мелкие ступени регулирования.
Регулирование трансформатора 2 ведется регулятором 6 обычным способом. Согласование работы регуляторов 6 VL 8 производится путем соответствующего выбора их выдержек времени.
Предмет изобретения Устройство для регулирования напряжения электрической подстанции с ,еакторами, подключенными к первичным шинам подстанции через трансформатор с блоком регулирования под нагрузкой, снабженным датчиком положения, содержащее автоматический регулятор
напряжения и схему управления реакторами, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности и точности регулирования, вход автоматического регулятора напряжения подключен к измерительному трансформатору напряжения первичных шин подстанции, выход «больше регулятора подключен ко входу «меньше приводного механизма блока регулирования под нагрузкой, а выход «меньше - ко входу «больше приводного механизма, причем выход датчика положения в сторону «больше подключен ко входу «включить схемы управления реакторами, а выход датчика положения в сторону «меньше - ко входу «отключить этой схемы.
Фиг 7
