Регулятор угла зажигания вентилей-выпрямителей подстанции линии электропередачи постоянного тока Советский патент 1976 года по МПК H02P13/16 G05F1/46 H02J3/46 

фиг. 5 - временная диаграмма, иоясняющая работу реверсивного распределителя.

Схема выирямительной подстанции состоит из системы переменного тока .передающей подстанции 1; трансформатора постоянного тока первой лолуцепи 2; регулятора тока первой полуцеии 3; трансформатора с регулируемым коэффициентом трансформации 4; трансформатора тока схемных обмоток преобразовательного моста 5; преобразовательного моста 6; измерительного трансформатора наиряження 7; регулятора угла зажигания 8; блока счета мостов 9; трансформатора с регулируемым коэффициеитом трансформации 10; трансформатора тока схемных обмоток преобразовательного моста 11; преобразовательного моста 12; трапсформатора с регулируемым коэффициентом трансформации 13; трансформатора тока- схемных обмоток преобразовательного моста 14; преобразовательного моста 15.

Регулятор угла зажигания включает в себя измерительные органы, состоящие из датчиков тока 16, дагчиков напрял ения 17, элементов времени 18 и формирователей импульсов 19; блок нзменеиия коэффициеита усиления регулятора 20; блок усреднения угла 21; блок задания уставки угла 22; два органа сравнения 23 и 24; два элемеита времени 25 и 26; реверсивный распределнтель 27.

Подстанция состоит из двух нолуцепей. Первая нолуцеиь условно ноказана двумя преобразовательпымн мостами 6 и 12, вторая - одпим мостом 15. Преобразовательные мосты питаются от системы переменного тока 1 через трансформаторы 4, 10 и 13 с регулируемым коэффициеитом трансформации. Основными регулирующн.ми устройствами иолуцепи выпрямительной подстанции являются регулятор тока 3 п регулятор угла зажпгания 8. Регулятор тока предназпачен для поддержания заданного значения выпрямленного тока полуцепн. Па вход регулятора подаются выпрямптельпый ток от трапсформатора постоянного тока 2 и сигнал уставки Урт. Регулятор тока 3 вырабатывает выходной сигнал в зависимости от разности входных сигналов и воздействует на углы зажнгания вентилей преобразовательиых мостов 6 и 12. Сигнал на выходах регулятора 8 возникает тогда, когда измеренное значенне угла не соответствует уставке. Регулятор угла зажигания воздействует на трансформаторы 4 н 10 преобразователей. При этом изменяется выпрямленное напряжение нолуцепи, а следовательно, и выпрямлеппый ток. В работу вступает регулятор тока 3, который возвращает ток нолуцепи к первоначальному значению, изменяя углы зажигания так, чтобы уменьщить разность измеренного угла и угла уставки на входе регулятора 8. В измерительиом органе регулятора угла зажигания 8 датчики тока 16 соединены с первыми входами формирователей импульсов 19 через элементы времени 18. Вторые входы формирователей импульсов подключены к выходам датчиков напряжения. Выходы формирователей 19 соединены соответственно с первым п вторым входа.ми блока изменения коэффициента усиления регулятора 20. Третий вход блока 20 подключен к блоку счета работающих в полуцепи мостов 9. Выходы блока 20 соедииеиы соответственно с первым и вторы.м входа.ми блока усреднения угла 21, а выход иоследиего - с первыми входами органов

сравпения 23 и 24. Вторые входы органов сравиения 23 н 24 подсоединены к выходу блока задания уставки угла 22. Выходы органов сравнения 23 и 24 соединены со входами элемеитов времени 25 и 26, выходы которых -

с нервым и третьим входами реверсивного распределителя 27 соответственно. Второй вход распределителя 27 подключен параллельно входу элемента времени 25, а выходы реверсивного расиределителя соединены со

схемами уиравлеиия иереключателями отпаек (на фиг. 2 не показаны) соответствующих регулируемых трансформаторов 4 и 10 полуцепи. Угол зажигання онределяется как интервал

времеии между моментом перехода через поль коммутирующего напряження и моментом зажигания вентиля. Переход через ноль ко.ммутирующего наиряжения определяется при поMonj,n датчика паиряжения, на вход которого

нодается указанное напряжение с измерительиых трансформаторов нанряжения 7. Момент зажигания вентиля фиксируется- с номощью датчика тока. Для этого вход каждого элемента тока соединен с измерительным трансформатором тока (5 или 10) схемной обмотки трансформатора преобразователя. На выходах элемента напряжения и элемента тока имеют место импульсные сигналы, совпадающие по времеии соответственно с моментом

перехода через ноль коммутирующего напряжения и моментом зажигания вентиля. Выходиой сигнал датчика тока подается на вход элемента времени 18 (напрпмер, одновибратор). Последний, не изменяя практически

фор.мы входного сигнала, сдвигает его на определепное время tc. Это позволяет строго зафиксировать очередность поступления сигиалов на входы формирователя импульсов: сигпал от датчика нанряжения, сигнал от датчика тока, снова сигнал от датчика напряжения п так далее даже при углах зажигания, равных нулю.

Выходной сигнал формирователя имеет форму прямоугольпых пмпульсов. Амплитуда импульсов стабилпзирована с больщой точностью, а щирина каждого импульса равна сумме соответствующего угла зажигания и времени задержки элемеита 18 фиг. 2 условно показано два измерительных органа. Реальное число измерительных органов, определяемое конкретными условиями, может быть больще. При этом число измерительных органов на каждый преобразовательный мост должно быть одинаковым.

Выходные сигналы формирователей импульсов подаются на входы блока изменения коэффициента усиления реп-лятора 20. Последние изменяют величину сигналов формирователей (например, амплитуду) обратно пропорпионально мостов полуцепи преобразователя. Выходные сигналы блока 20 подаются па входы блока усреднения угла 21. На выходе блока 21 получается постоянное напряжение, величина которого определяется средним значением входных сигналов.

Это напряжение позволяет наиболее полно охарактеризовать зону регулятора тока 3 при возможном разбросе углов зажигаиия вентилей преобразователей, особенно в многомостовой схеме преобразовательной подста}1ццц.

Этот сигнал подается на первые входы органов сравнения 23 и 24. На вторые входы органов сравнения поступает сигнал уетавки с блока задания уставки 22, который представляет собой постоянное напряжение постоянной величины или зависящей от тока ПОЛУцепи.

Примерные статические характеристики органов сравнения 23 и 24 приведены на Фиг. 3. где по оси абсцисс отложен сигнал, равный разности сигналов на обоих входах, а по оси ординат - их выходные сигналы. Оба органа сравнения имеют зону печувствительиости, орган сравнения 24 - постоянную и равную А: орган сравнения 23 - переменную и равную

Д

.4, А/2, ... - соответственно при одном, двух, и

...п мостах, работающих в полуцепи.

Выходные сигналы органов сравнения 23 и 24 подаются на входы элементов времеии 25 и 26. Эти элементы предназначены для того. чтобы регулятор угла зажигания не работал в переходных режимах, сопповождающихся кратковременными изменениями угла зажигания.

Временная диaгpaм ra, приведенная на Фиг. 4. поясняет работу .лемента времени 25. На ней по оси абсцисс отложено время, по оси ординат - выходной сигнал элементов 23 и 25. Время tb, -время выдержки элемента 25. Элемент времени 26 работает аналогично элементу 25, только время выдержки его t, ь,- В элементах времени 25 и 26 возможно регулирование времени выдержки /ь,. гь,Выходные сигналы элементов времени подаются соответственно на первый и третий входы реверсивного распределителя 27. На второй вход последнего подается сигнал с органа сравнения 23.

Таким образом, на первый вход распределителя 27 подается информация о наличии рассогласования при малых возмущающих воздействиях, на третий вход - при больших. На второй вход подается информация о знаке рассогласования. Реверсивный распределитель предназначен для того, чтобы обеспечить поочередное (раздельное) и одновременное (групповое) переключение регулируемых

трансформаторов полуцепи с паузами необходимой длительности.

Реверсивный распределитель 11аботает так, что прп наличии сигналов на первом и втором входах сигнал появляется поочередно на обоих выходах (см. фиг. 5, где по оси абсцисс отложено время, а по оси ордтитат - выходпые сигналы элементов 23, и 27).

В общем случае, если в полун,епн имеется

К регулируемых трансформаторов, реверсивный распределитель имеет k выходов. Выходной сигнал появляется поочередно на первом, втором, ... , ... /г-м выходе. При смене рола команды, папртмер с оланды «Увеличить на команду «Уменьигить, сигиал появляется па том выходе распределителя, па котором он присутствовал последним до смены рода команды. При таком порядке работы распределителя

27 рассогласование отпаек регулпруемых трансформаторов полуцепп не ппевыщает одной ступени. Наиряжение полуцепп делптся между мостами практически поровну.

Следует отметить наличие пауз между переключеииями (/. /:,-/,: f-,-/..; ,-, см. фиг. 5), которые формирует 11аспрелелитель. Эти паузы равны между собой и устанавливаются больщими длительности затухания переходных пропессов в полуцепи пепедачи и в регуляторе, вызваиных предыдущим переключением трансформатора. Паузы между переключениями позволяют уменьип1ть перерегулирование при регу,тироваи1П1 ута зажигания.

При наличии сигналов на втором и третьем входах распределителя, сигнал на первом входе распределителя блокируется. В этом С.ТУчае сигнал иоявляется иа всех выходах реверсивного распредел1 теля. Происходит групповое переключение трансформатора в полупепи с паузамн, аналогичными описанным выще, до момента исчезиовения сигнала на выходе элемеита времени 26. В том случае, когда сигнал на выходе элемента времени 26 исчез, а на

выходе э,пемента 25 - ос тался, регулирование угла продолжается путем поочередного (раздельного) переключенпя трансформатора полуцепи.

Фор м у л а 3 о б п е т с и и я

50

Регулятор угла зажигания вентилей - выпрямителей подстанции линии электропередачи постоянного тока,содержапип измерите,т1ьные органы по числу выпрямителей, каждый

из которых имеет датчики тока и наппяжения, связанные с формирователем импульсов, выходы которых через блок изменения коэффициента усиления регулятора соединены со входами блока усреднения значения угла зажигания, а также имеющий блок задания уставки угла, выход которого соединен с иснолнительным органом, состоящим из элементов времени и переключателя отпаек, отличающийся тем, что, с целью повышения функциональной надежности и увеличения точности регулирования угла при различных по величине возмущающих воздействиях, измерительные органы снабжены элементами времени, включенными между датчиками тока и соответствующими формирователями импульсов, исполнительный орган снабжен двумя органами сравнения, первый - с переменной чувствительностью, второй - с постоянной чувствительностью, двумя элементами времени с различной выдержкой и реверсивным

распределителем, причем выход блока усреднения подключен к первым входам органа сравнения, вторые входы которых соединены между собой и подсоединены к упомянутому блоку задания уставки, а выходы этих органов через соответствующие элементы времени подключены ко входам указанного распределителя, дополнительный вход которого соединен с выходом органа сравнения с переменной чувствительностью.

г4