Фазовый регулятор для автоматического поддержания условий компенсации емкостных токов в кабельных сетях с дугогасящим реактором

 

Изобретение относится к электротехнике ,в частности, к устройствам автоматической компенсации емкостных токов замыкания на землю. Цель изобретения - упрощение и повышение надежности. Регулятор снабжен корректирующей обратной связью с выхода релейного звена 8 на его вход, включающей умножитель 9 и фильтр низких частот 10. При этом на одном и том же релейном звене 8 совмещаются функции стабилизации амплитуды сигнала с выхода объекта 2 и широтно-импульсного преобразования детектированного сигнала. Указанная последовательность выполнения операций приводит к инвариантности сигнала управления от параметров сети, а его линейная зависимость от расстройки - к построению измерителя величины нескомпенсированного реактивного тока замыкания на землю. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ.

COLIHAЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1494106 А 1 (51)4 Н 02 Н 9/08

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4246656/24-07 (22) 18.05.87 (46) 15.07,89,Бюл. У 26 (71) Донецкий политехнический институт и Институт прикладной математики и механики АН УССР (72) В.К.Обабков и Е.С.Обабкова (53) 621.316.925 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Ф 1264263, кл. Н 02 Н 9/08, 1986.

Авторское свидетельство СССР

В 1229898, кл. Н О? Н 9/08, 1986. (54) ФАЗОВЫЙ РЕГУЛЯТОР ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПОДДЕРЖАНИЯ УСЛОВИЙ КОМПЕНCATHA EMK0CTHblX ТОКОВ В КАБЕЛЬНЫХ

СЕТЯХ С ДУГОГАСЯЩИМ РЕАКТОРОМ (57) Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам автоматической компенсации емкост2 ных токов замыкания на землю. Цель изобретения — упрощение и повышение надежности. Регулятор снабжен корректирующей обратной связью с выхода релейного звена 8 на его вход,включающей умножитель 9 и фильтр низких частот 10. При этом на одном и том же релейном звене 8 совмещаются функции стабилизации амплитуды сигнала с выхода объекта 2 и широтно-импульсного преобразования детектированного сигнала, Укаэанная последовательность выполнения операций приводит к инвариантности сигнала управления от параметров сети, а его линейная зависимость от расстройки — к построению измерителя величины нескомпенсированного реактивного тока замыкания на землю. 1 ил;

4106 (3) (4) Перемножая посредством умножите10 ля 9 напряжение (5) на опорный сигнал Bsin(

получим второй вход Х сумматора 7 в

15 виде

Х = 0,5 ЬБ,,(D)F (Y/шК х х е„, sin(q+ ч — ф), (5)

20 а выход фильтра 1 1 после фильтрации сигнала Ь(С) преобразуется к выражению

sin (g+ v — p!) р sin y. (7)

Так как величина Х s (5) соглас но (4) не превышает заданной константы 2ЪНК „/ Я, где К „ = W+ (О) коэффициент передачи фильтра 10, то для нахождения Y из выражения (5) достаточно потребовать выполнения неравенства

6(t) + Y, (1) 10 коэффициент передачи масштабного преобразователя; коэффициент трансформации блока 4; некоторый неколебательный сигнал с выхода блока 10.

Х(С ) где ш—

К тр = Х/(IBK7pe ) 4 2ЬНК „/(» шК„Ь,„) 0,3... (8)

Это неравенство обеспечивается выбором параметров К /ш для всех

Ф возможных значений е „,= е„,(Ь, С, g).

Действительно, с учетом (8) макси45 мальное отклонение F,(g) в (5) от константы 4/7i не превышает 5Х, так как нием

55 Поэтому колебанием величины F (11) в (5) можно пренебречь, а само соотношение можно переписать в виде

Y = К sing, К, 2К,bH 1t . (9) з 149

Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам автоматической компенсации емкостнь|х токов замыкания на землю в кабельных системах электроснабжения с заземлением нейтрали через дугогасящий реактор.

Цель изобретения — упрощение и повышение надежности.

На чертеже приведена функциональная схема фазового регулятора.

На чертеже обозначены: блок 1 создания искусственной несимметрии, сеть 2, дугогасящий реактор З,датчик 4 напряжения смещения нейтрали, датчик 5 опорного сигнала, масштабный преобразователь 6, сумматор 7, релейное звено 8, множительное звено (умножитель) 9, фильтры 10 11 низких частот, сумматор 12,блок 13 управления реактором, индикатор 14 расстройки, блок 5 задания уставки, блок 16 распознавания режимов.

Устройство работает следующим образом, Пусть на вход релейного звена 8 поступает суммарный сигнал

Тогда сигнал L(t) на выходе релейного звена 8 описывается соотношеL(t) = Hsign(Y »:e„ñîs(èé +

+ V+ v) где H — уровень ограничения звена 8.

Представив данную (широтно-им" пульсно-модулированную) последовательность прямоугольных импульсов суперрядом Фурье, получим разложение вида

L(t) = HFo(Y/øÊ. e ) +

+ HF (Y mK e )cos(at+a+ v) +

+ 3 (С) (2) где у(С) — остаточные члены суперряда Фурье, включающие несущие частоты пЧ (и = 2, 3,...); (Х/mK р е )

- 1

2Я arcsin (Х/шК е );

" (Х/шК ею) !

= 49 bos arcsin(Y/mK . e ), v = W

Выбором фазы опорного сигнала нейтрализуем влияние фазы ч тока

e(t) несимметрии так, что в формуле (5) Р (y) = 49 cos arcsinq=

/ — 4Т tl - ч 4Г(4-0,3 =

= 43 -0,95.

5 149

Выполнение неравенства (8) обеспечивает, кроме того, линеаризацию арксинуса в (3), а именно

F (y) = 2F arcsin я 2 Ф 1. (10)

Подставляя (9 ), (1 n ) в (о ), получим па выходе фильтра 11 сигнал управления окончательного вида

v= К Н.2f(я= К4 Н х х 2((K„sing/(mK, е,„)

= W <(D)H . 1 2W4„(D)bH$ х (1!)

PW(i(d) /Y х — — — — -----.-- — =

4106 6

15 левой последователг ногти, которая бьша проиэведена в нормальном режиме работы сети.

Предложенное устройство, имея одно релейное звено, работогпособно при расстройках контура нулевой пс гледовательности любого знака, не требует никаких дополнительных приспособлений для выявления знака рагстройки резонансного состояния контура и поэтому беэ всяких дополнений может использоваться как для измерения расстройки, так и для «втоматической настройки дугогасящего реактора.

Ф о р м ул а и з о б р е т е н и я (12) = W Ä(D) .Ы (D) .К Х где К = 4ЬН /(firn.Ê .6,„)

Таким образом, величина и знак сигнала управления ч линейно связана с величиной и знаком расстройки

Х, равной

Х = uC-1/иЬ = (со L С - l )+7,, и не зависит от добротности контура нулевой последовательности.

Благодаря однозначной монотонной зависимости сигнала управления от расстройки Х в устройстве при помощи блока 15 упреждения настройки и сумматора 12 достаточно просто осуществляется заданная расстройка контура нулевой последовательности.

При использовании блока 15 в качестве функционального преобразователя с помощью блоков 12 и 1 5 можно осуществлять программную коррекцию настройки с целью учета нелинейной вольтамперной характеристики дугогасящего реактора с подмагничиванием при переходе скачком из режима нормальной работы сети в режимы однофазных замыканий.

При возникновении однофаэного замыкания указанный режим — режим распоэнавания режимов (по превышению напряжением смещения нейтрали некоторого заданного уровня, равного, например, 15Х от номинального фазного напряжения), сигнал с выхода блока 16, поступая на второй вход блока

13, запрещает изменение иидуктивности дугогасящего реактора. В результате в режимах однофаэного замыкания сохраняется та настройка контура ну20

Фазовый регулятор для автоматического поддержания условий компенсации емкостных токов в кабельных сетях с дугогасящим реактором,содержащий связанные с сетью блок создания искусственной несимметрии и датчики опорного сигнала и напряжения смещения нейтрали, масштабный преобразователь, первый сумматор, релейное звено, множительное звено,первый и второй фильтры низких частот, индикатор расстройки. резонансного состояния контура нулевой последовательности, второй сумматор, блок задания уставки, блок управления дугогасящим реа .тором и блок распознавания реяжмов нейтрали, причем масштабный преобразователь, первый сумматор, релейное звено и первый фильтр низких частот соединены последовательно и подключены к первому входу второго сумматора и входу индикатора, второй вход второго сумматора соединен с выходом блока задания уставки, а его выход — с блоком управления дугогасящего реактора, к второму входу которого подключен выход блока распознавания режимов, выход датчика напряжения смещения нейтрали присоединен к входам блока распознавания режимов и масштабного преобразователя, выход датчика опорного сигнала соединен с вторым входом множительного звена, выход которого подключен к входу второго фильтра низких частот, выход этого фильтра соединен с вторым входом первого сумматора, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения надежности, выход релейного звена соединен также с первым входом множительного звена,