Устройство для регулирования линейного фильтра Советский патент 1976 года по МПК H02P13/04 H02M1/12 

1

Устройство относится к электротехнике, в частности к устройствам, служащим для подавления высших гармонических составляющих, присутствующих в спектре напряжения на линиях или шинах высшего напряжения, и может использоваться на преобразовательных подстанциях передач постоянного тока.

Известно устройство для регулирования линейного фильтра, выполненного из конденсаторной батареи и регулируемого реактора и подключенного к шинам переменного тока на преобразовательной подстанции передачи постоянного тока, содержащее датчик напряжения шин и датчик тока в цепи фильтра.

Недостаток известного устройства для регулирования линейного фильтра заключается в том, что оно не обеспечивает точной настройки фильтра в резонанс на данную гармонику.

Указанный недостаток может быть устранен благодаря тому, что устройство снабжено блоком синхронизации, фазочувствительным блоком и блоком управления регулируе.мым реактором, причем вход блока синхронизации подсоединен к выходу датчика напряжения, а выход блока синхронизации подсоединен ко входу фазочувствительного элемента, выход которого подсоединен к блоку управления регулируемым реактором.

Блок управления, в случае выполнения реактора с подмагничиванием, содержит интегратор, выход которого через усилитель соединен с обмоткой подмагничивания реактора, к которой подсоединен источник смещения. Схема предлагаемого устройства изображена на чертеже, где 1-конденсатор фильтра, 2-регулируемый реактор фильтра, 3-датчик тока фильтра, 4-датчик напряжения, 5-фазовый дискриминатор, 6 - генератор, 7 - интегратор, 8 - фазочувствительный элемент,

9 - интегратор, 10 - усилитель, И-источник смещения. Элементы 5, 6 и 7 входят в блок синхронизации.

Устройство работает следующим образом. Напряжение шин переменного тока, например фазы А, трехфазной системы через датчик напряжения 4, в качестве которого может быть использован делитель напряжения, подается на идин вход фазового дискриминатора 5. Выход фазового дискриминатора 5 через

интегратор 7 соединен с управляюшим входом подстраиваемого генератора 6, который, в свою очередь, подключен ко второму входу фазового дискриминатора 5. Такая замкнутая система синхронизации с

управляемым генератором 6, собственная частота которого очень близка к частоте выделяемой гармоники, позволяет получить сигнал этой гармоники на выходе генератора.

Действительно, если на один из входов фазового дискриминатора 5 подан сигнал, частота которого практически совпадает с частотой выделяемой гармоники, присутствующей в спектре напряжепия линии, то на выходе дискриминатора появляется напряжение, частота которого равна разности частот подводимых сигналов. Это низкочастотное напряжение, действуя через интегратор 7 на вход генератора 6, служащий для его подстройки, регулирует частоту и фазу генератора. В результате частота напряжения генератора становится равной частоте выделяемой гармоники, а его фаза отличается на - от фазы напряжения гармоники. Учитывая, что в линии содержатся лишь определенные номера высших гармоник (6к±1), частоты которых существенно отличаются друг от друга и не кратные друг другу (5- гармоника-250 Гц; 7 гармоника 350 Гц, одиннадцатая гармоника 550 Гц), а диапазон настройки генератора 6 очень мал (единицы Гц), то наличие «посторонних гармоник не влияет на точность настройки генератора на заданную гармонику. Наличие в кривой напряжения, подаваемого на фазовый дискриминатор 5, высших гармоник, по сравнению с выделяемой, и не кратных ей, а также низших (кратных - первая гармоника 50 Гц, или любых не кратных) не создает на выходе интегратора 7 при его непрерывной работе сигнала подстройки генератора. Последнее объясняется тем, что суммы площадей положительных и отрицательных сигналов, полученные на выходе фазового дискриминатора от этих гармоник за определенное время, равны между собой. Таким образом на выходе генератора 6 будет сформировано напряжение, частота которого равна частоте подавляемой фильтром гармоники с фазовым сдвигом равным - . Это напряжепие подано на один из входов фазочувствительного элемента 8, например другого фазового дискриминатора. На второй вход элемента 8 подан сигнал, пропорциональный току, протекающему в цепи фильтра с датчика тока 3. На входе элементов 8 будет образована постоянная составляющая напряжения, значение и полярность которой определяется фазовым углом сдвига между напряжением, поступающим от генератора 6, и напряжением выделяемой гармоники датчика 3. Наличие «посторонних гармоник, не кратных выделяемой, а также кратных, но более низкой частоты (основная гармоника 50 Гц) не изменяет значение постоянной составляющей на выходе элемента 8. Последнее объясняется тем, что среднее значение сигналов, выделяемых на выходе элемента 8, от наличия этих помех в напряжении датчика 3 за определенное время, например несколько периодов основной частоты, равно нулю. В результате на выходе фазочувствительного элемента 8 формируется сигнал, который подается на вход интегратора 9. Интегратор 9 позволяет осуществить точную настройку линейного фильтра в резонанс. Выход интегратора через усилитель 10 соединен с обмоткой подмагничивания регулируемого реактора 2, служащей для изменения его индуктивности. При настройке фильтра в резонанс фазы сигнала с датчика 3 и напряжения на линии выделяемой гармоники совпадают. В этом случае сигнал подстройки должен отсутствовать. В случае использования в качестве элемента 8 фазового дискриминатора, сигнал на его выходе будет отсутствовать при угле сдвига между входными напряжениями, равным -, И при резонансе указанные входные напряжения должны иметь заданный сдвиг. Последнее условие в устройстве выполнено, так как (как сказано выше) система с управляемым генератором (элементы 5, 6, 7) формирует напряжение гармоники с заданным сдвигом Y. Принцип действия устройства регулирования сохраняется при соединении фазового дискриминатора 5 к датчику тока 3 линейного фильтра, а фазочувствительного элемента 8 к датчику напряжения шин 4. Предмет изобретения 1. Устройство для регулирования линейного фильтра, выполненного из конденсаторной батареи и регулируемого реактора, например, подмагничиваемого и подключенного к шинам переменного тока, например, на преобразовательной подстанции передачи постоянного тока, содержащее датчик напряжения шин и атчик тока в цепи фильтра, отличающееся тем, что, с целью повышения точности астройки линейного фильтра в резонанс, оно набжено блоком синхронизации, фазочувтвительным блоком и блоком управления реулируемым реактором, причем вход блока инхронизации подсоединен к выходу датчика апряжения, а выход блока синхронизации одсоединен ко входу фазочувствительного лемента, выход которого подсоединен к блоку правления регулируемым реактором. 2. Устройство по п. I, отличающееся ем, что блок управления содержит интеграор, выход которого через усилитель соедиен с обмоткой подмагничивания реактора, к оторой подсоединен источник смещения.

Линия I (раза А