УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ПОДСТАНЦИИ Советский патент 1972 года по МПК H02J3/12 H02P13/06 

По основному авт. св. № 331469 известно устройство для регулирования напряжения электрической подстанции с реакторами, подключенными к нервичным шинам подстанции через трансформатор с блоком регулирования под нагрузкой, снабженным датчиком ноложения, содержащее автоматический регуля-. тор .напряжения и схему управления реакторами, нри этом вход автоматического регулятора напряжения подключен к измерительному трансформатору нанрялсения первичных шин подстанции, БЫХОД «больше регулятора подключен ко входу «меньше приводного механизма блока регулирования нод 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.

Предлагаемое устройство отличается более высокой надел ностью регулирования благодаря тому, что oiHO сна бжено дополнительным .автоматическим регулятором напряжения, вход которого подключен -параллельно входу основного регулятора, и двумя логическими элементами «И, выходы которых включены соответственно на входы «отключить и «выключить схемы управления реакторами, при этом входы первого логического элемента

подключены к выходу «выключить дополнительного регулятора и выходу «больше датчика положения, а входы второго - к выходу «отключить того же регулятора и к выходу «меньше датчика положения.

На фиг. I приведена принципиальная электрическая схема устройства; на фиг. 2 - диаграмма работы устройства.

Подстанция, получающая питание по линии

1, содержит основные трансформаторы 2 с регулиров-кой под нагрузкой, ко вторичным шинам которых подключена распределительная сеть. Имеется дополнительный трансформатор 3, ко вторичным шинам 4 которого подключены средства потребления излишней реактивной мощности - шунтовые реакторы 5.

Регулирование трансформаторов 2 осуществляет автОМатический регулятор 6 через схему унравления приводного механизма 7 устройства РПН трансформатора.

Регулятор напряжения 8 подключенк трансформатору напряжения 9 первичных шип подстанции. Пепями выхода этот регулятор подключен к схеме унравления приводного механизма 10 устройства РПН дополнительного трансформатора 3. При этом выход регулятора «больше подключен к входу «меньше приводного механизма 10 и соответственно выход «меньше регулятора - ко входу «больКроме ТОГО, к приводному механизму 10 подключен датчик 11 положения устройства РПН трансформатора 3 (концевые или путевые контакты «больше и «меньше). Выход датчика 11 подключен к входу схемы управления ШУСТОВЫМИ реакторами 5. Автоматический регулятор 12 со стороны своего измерительного входа подключен к травсформатору напряжения 9 параллельно регулятору 8, а выход его («включить и «отключить) подключен к логическим элементам 13 и 14, типа «И, к которым также подключен выход дагчика 11 положения устройства РПН трансформатора 3. При этом к логическому элементу 13 подключен выход «больше датчика 11 и выход «включить регулятора 12, а IK логическому элементу 14-выход «меньше датчика 7} и выход «отключить регул ятора 12. Выход логического элемента 13 лодключеи к входу «включить схемы управления реакторами 5, а 14 - к входу «отключить.

Автоматические регуляторы 8 и 12 могут быть выполнены в виде одного аппарата, чго дает некоторые преимущества.

Схема работает следуюш;им образом. При увеличении напряжения на первичных шинах подстанции приходит в действие регулятор 8. Регулятор изменяет коэффициент трансформации трансформатора 3 таким образом, чтобы увеличить напряжение на шинах 4, и, таким образом, увеличить потребление реакторов. Переключение происходит до тех пор, пока напряжение «а первичных шинах не войдет в зону нечувствительности регулятора 8. Если при этом или до этого переклю1чающее устройство РПН трансформатора 3 дошло до положения, отмеченного контактом датчика 11, т. е. если исчерпан регулировоЧ|Ный диапазон трансформатора, то -будет подан сигнал на включение очередного реактора 5, благодаря чему напряжение снижается -на величину, определяемую .мощностью реактора и статизмом внешней характеристики системы.

Знак отклонения напряжения, измеряемого регулятором 8, изменяется на обратный. Регулятор приводит в действие устройство РПН трансформатора 5 и за счет уменьшения напряжения на шинах 4, т. е. снижения потребления реакторами, увеличивает напряжение первичных шин до нижней границы зоны нечувствительности регулятора 8. В установившемся состоянии устройство РПН занимает какое-то среднее положение и имеет свободный диапазон регулирования в сторону «больше и «меньше. Регулирование напряжения получается плавйым, так как скачок напряжения, обусловленный коммутацией реактора, компенсируется устройством РПН, имеющим достаточно мелкие ступени.

Однако при большом статизме внешней характеристики энергосистемы и значительной единичной мощности реакторов может наступить режим неустойчивости регулирования. Во избежание этого сигнал на .включение и отключение реактора в предлагаемом устройстве может быть подан от контактов датчика // только при условии срабатывания автоматического регулятора 12, что обеспечивается логическими элементами 13 и 14. Зона нечувствительности регулятора 12 выбирается более широкой в сравнении с зоной нечувствительности регулятора 8. Как видно из фиг. 1 и 2, до момента времени Т, когда РПН находится в крайнем .положении и уже замкнут

концевой выключатель « больше, включения очередного реактора не происходит, так как напряжение первичных шин подстанции Кдэп еще находится в зоне нечувствительности регулятора 12.

В момент Т напряжение выходит за границу зоны нечувствительности Аор регулятора 12, замыкаются контакты его выходного реле «включить и через логический элемент 13 подается сигнал на включение очередного реактора. При этом напряжение на лервичных шинах подстанции снижается до некоторой величины Vi (фиг. 2). Отклонение напряжения иа регуляторе 8 меняет свой знак, и под действием этого регулятора будет происходигь

переключение РНН трансформатора 3 до тех пор, пока напряжение не войдет в зону нечувствительности регулятора 8, как показано на фиг. 2 оплошной линией, или пока не исчерпается регулировочный диапазон трансформатора (пунктирная линия).

Величина зоны нечувствительности автоматических регуляторов дискретных средств регулирования должна во избежание неустойчивого регулирования выбираться более широкой, чем возможная величина стулени регулирования, т. е. в нашем случае - чем скачок напряжения при включении или отключении реакторов. В предлагаемом устройстве зона нечувствительности может быть выполнена

более узкой, чем этого требует правило.

Действительно, как видно из фиг. 2, после включения реактора и снижения (напряжения до величины ui, выходящей за зону нечувствительности регулятора 12, обратного включения реактора не происходит, так как не замкнут соответствующий контакт датчика //, положения трансформатора 8. Этот коитакт замкнется лишь после того, как трансформатор переключится до конца своего регулировочного диапазона в обратную сторону.

Таким образом, зона нечувствительности АУр регулятора 12 может быть выбрана более узкой, чем по вышеуказанному обычиому правилу, на величину регулировочного диапазона трансформатора. Как показано на фиг. 2, при такой настройке концевые контакты трансформатора если и замыкаются, то лишь тогда, когда напряжение уже находится в зоне нечувствительности регулятора реакторов.

Отмеченное свойство предлагаемого устрой ства очень важно, так как обеспечивает повышенную точность регулирования.

затруднительным. В этих случаях может быть применен один регулятор напряжения, который выполняет те же функции, что и регуляторы 8 и 12. Применение одного регулятора исключает возможиость взаимио-го сдвига установок регулирования трансформатора 3 и реактора 5, благодаря чему надежность работы устройства повышается.

Регулирование трансформатора 2 ;ведется регулятором 6 обычным известным способом. Согласование работы регулятора 6 с регуляторами 8 И 12 производится .путем соответсгвуюшего выбора их выдержек времени.

Для характеристики области применения предлагаемого устройства можно отметить, что его следует применять не только в тех случаях, когда степень регулирования реакторами дает скачок, заведомо больший, чем диапазон регулирования трансформатора 3, но и тогда, когда такое положение в нормальных условиях отсутствует, но нет уверенности в том, что оно «е возникает в особых случаях. Величина скачка напряжения зависит не только от мощности реактора, но и от статизма

внешней характеристики энергосистемы. Статизм же может изменяться в зависимости от схемы сетей, наличия или отсутствия резерва реактивной мощности и т. п. Таким образом, область применения указанного устройства достаточно широка.

Предмет изобрете ния

Устройство для регулирования напрял :ения электрической подстанции по авт. св. №331469, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено дополнительным автоматическим регулятором напряжения, вход которого подключен параллельно входу основного регулятора, и двумя логическими элементами «И, выходы которых включены соответственно на входы «отключить и «включить схемы управления реакторами, при этом входы первого логического элемента подключены к выходу «включить дополнительного регулятора и выходу «больше датчика положения, а входы второго - к выходу «отключить того же регулятора и .к выходу «меньше датчика положения.

Фиг. 1