Устройство для автокомпенсации емкостных токов однофазных замыканий в коротких сетях

 

Устройство для автокомпенсации емкостных токов однофазных замыканий в коротких сетях относится к области электроэнергетики и может использоваться для предупреждения аварий, вызванных однофазными замыканиями на землю в коротких сетях, например в сетях собственных нужд тепловых электростанций или в сетях с емкостными токами, имеющими небольшую величину, вследствие значительной доли воздушных линий, например в сельских сетях . Целью изобретения является расширение функциональных возможностей за счет обеспечения работоспособности устройстИзобретение относится к электроэнергетике и может использоваться для предупреждения аварий, вызванных однофазными замыканиями на землю (ОЗНЗ) в.коротких сетях, например, в сетях собственных нужд тепловых электростанций или в сетях с емкостными токами, имеющими небольшую величину. BcneACTBvie значительной доли воздушных линии, например, в сельских сетях . ва в режиме перемежающегося дугового замыкания на землю, а также упрощение и повышение безопасности эксплуатации. Цель достигается тем. что устройство, содержащее симметричный тиристорный ключ, связанный с управляющими электродами данного ключа формирователь отпирающих импульсов, блок управляемой выдержки времени, управляющий вход которого соединен с входом блока 10 регулирования компенсации, а также связанный с сетью датчик напряжений сети, выходы которого подключены к входам для напряжений сети блока регулирования компенсации, снабжено подключенным к сети трансформатором Бауха и двумя датчиками запирания тиристоров, причем симметричный тиристорный ключ соединен последовательно с дросселем трансформатора Бауха, входы датчиков запирания тиристоров подключены параллельно тиристорному ключу, выходы датчиков соединены с запускающими входами блока управляемой выдержки времени и с первым и вторым входами блока регулирования компенсации , третий вход которого подключен к выходу блока управляемой выдержки времени . 1 з.п.ф-лы, 6 ил. Целью изобретения являются расширение функциональных возможностей за счет обеспечения работоспособности устройства в режиме перемежающегося дугового однофазного замыкания на землю, а также упрощение и повышение безопасности эксплуатэции. На фиг. 1 показана функциональнопринципиальная схема применения реализации устройства; на фиг. 2 ел С vj о to N Ю

„-@ Ф тц Жз :; : =;

СОЮЗ СОВЕ ТСК И Х

СОЦИАЛИСТИ <ВСКИХ

РЕСПУБЛИК (says Н 02 .Н 9/OB

ГОСУДАРСТВЕГ1НЫЙ КОМИТЕТ

00 ИЗОБРЕТЕНИЯ Л И ОТКРЫТИЯВЛ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 479497б/07 (22) 23.02.90 (46) 07.01.92. Бюл. N. 1 (71) Донецкий политехнический институт и

Институт прикладной математики и механики АН УССР (72) В.К.Обабков и Ю.Н.Целуевский (53) 621.318.43 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 864424, кл. Н 02 Н 9/08, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОКОМПЕНСАЦИИ ЕМКОСТНЫХ ТОКОВ ОДНОФАЗНЫХ

ЗАМЫКАНИЙ В КОРОТКИХ СЕТЯХ (57) Устройство для автокомпенсации емкостных токов однофазных замыканий в коротких сетях относится к области электроэнергетики и может использоваться для предупреждения аварий, вызванных однофаэными замыканиями на землю в коротких сетях, например в сетях собственных нужд тепловых электростанций или в сетях с емкостными токами, имеющими небольшую величину, вследствие значительной доли воздушных линий. например в сельских сетях. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей эа счет обеспечения работоспособности устройстИзобретение относится к электроэнергетике и может использоваться для предупреждения аварий, вызванных однофазными замыканиями на землю (ОЗНЗ) в.коротких сетях, например. в сетях собственных нужд тепловых электростанций или в сетях с емкостными токами. имеющими небольшую величину. вследствие значительной доли воздушных линий. например. в сельских сетях.

„„БЦ„„17О4222 А1 ва в режиме перемежающегося дугового замыкания на землю, а также упрощение и повышение безопасности эксплуатации.

Цель достигается тем, что устройство. содержащее симметричный тиристорный ключ, связанный с управляющими электродами данного ключа формирователь отпирающих импульсов, блок управляемой выдержки времени, управляющий вход которого соединен с входом блока 10 регулирования компенсации, а также связанный с сетью датчик напряжений сети, выходы которого подключены к входам для напряжений сети блока регулирования компенсации. снабжено подключенным к сети трансформатором Бауха и двумя датчиками эапирания тиристоров, причем симметричный тиристорный ключ соединен последовательно с дросселем трансформатора Бауха, входы датчиков запирания тириcT0ðoD подключены параллельно тиристорному ключу, выходы датчиков соединены с запускающими входами блока управляемой выдержки времени и с первым и вторым входами блока регулирования компенсации, третий вход которого подключен к выходу блока управляемой выдержки вре- О мени. 1 з.п.ф-лы. 6 ил. . Фь

1 Я 1) 3

Целью изобретения являются расшире1 ние функциональных возыоиностеи за счет обеспечения работоспособности устроист° Ъ ва в режиме перемежающегося дугового однофазного замыкания на землю, а также уп рощение и повышение безопасности экс- плуатации.

На фиг. 1 показана функциональнопринципиальная схема прил1снения реализации устройства; на фиг. 2

1704222 (3 yiIt ii : < -"л !!.. и;,1 It!1 =:: I!i " Q.-. . 1 Г"—

Г,лr» : П Г уу tj? ., . . я 1; Л1ПЕ?,: : ? Ill;

pcз;.*:: с t i:,1"..> o;1,:; .. --.. .?1;. «Ие о устаа НО 11 ", 1 <- . . Г: ч и .:. : ".. . . ti » . (tl i 4 срема. нк, Oдиэ .р 1 .-: h- .. ".ht ?icT!pl:clва f!

Ре>! Ил!0 Г i" >Ot- ежа!, ii: . ъ t . ДУГОвого ОЗг 3 (случ- .i; ->езпн !Tplic! . "-, .-,";?ки ко?!тура нулеврй и:. ГГсд .сва "ел!нс«т 1 сети 1 .! 33 1С) !!а фиг. 5 — време нь .: .Наг р-. . 1мы раб;?ты

»гt PQ "1 ГВ;, В 13"-.>XIi, 1Е f.;ú -:" ..;- .. .? П>!е:I О! дуГОеоГО С1 в!3 пр, P t- 3it- 1е."ьной ГII p«t:ot 1Г1енса! и.", на *ср уп3>0!ЛГ!н1!ОГО аг!горит;..а ал —.;.1 Idiтр .::::::мпенсац.;и, Н." fI,:.,ã. 1 обоз -,ача!?ы. 1 — трехфаз?-..=я сеть с t,pзазел>-анно, -!е11т," =.ль О, 2 — трансфорл втор Б-:.уха, нап;..1;:=.р. серийный, тип

ТАДТМ, 3 — дроссель Tp3t." 5орма rop3 2 Бауха, 4 н 5 — Tирнст..:-,! cил1л1:-тричнсfо тирис1орнс: 0 ключа, б — 0 Орг1ирс ватель

Отп,1!3»»ощих импульсов (Г>olf), запускаемый с!1гнълом cf(t ) . Огпл111рователв б м0 жет бь;ть вы:.-Ont ." I напри.1ер, в виде блокин -ген раТора или >:е в виде дву. . (для каждс Го т! .ристoра) гал-вани-.вски развяЗаННЫХ 1СтОЧН :КО3 !?0010-r ipfpтОКа E СОЧЕтаню. с сптронныл;!! .nip-!Ол;И,Датчики7 и 8 запир;нич тиристооов (ь?1 и !? ) могут быть

tLh! f10?1>i Н Ы, НаП РИМЕ>!1 C В1 .?тв ПОРОГОВОГО

3 л е м е н т а с и, ? 0 ГО 1 и е 1"-, . -. л к ч а н и Я 1 - 3 В, ст!абкс:?ного Гал1 вани =c .Oé, напр мероптрон»ой, развя."-кой с бл;.,:Ом управляемой ttht!Ор>«и вре:-10: и (Р- В), к входам которогp otILT f10 .nñ-:.ены. Блок 10 регулирования компеt cd.:,:lë (БРК) первым и вторыг. в;О,,ат;и и дклго еи к дат«икал! 7 и

8, треть!-;м вхо.зол1, св.-,"-.а. Нь f t с блоко .1 9, и входа „1 для ttåttp>I>;;..Ни-; с гк псд .л!о: ен к выходу,гатв ч." i"", а l 1 !1а!» ..- ."."":: и =TL Ц! ). а в1-1ходо:-i к 1-х:;", блока 9 В . ес!ве да? ика !1 может t»0-у?!ать, наllp! = ð, трехф;.."-ный изме-г.1тельг!ь!й т;.?3 !",.!, -"."- !втор напр:1жен«я.

Ус?,;О. стсо т.- ..;>.:е се .р>к!1т в составе блока 9 управл .ел!Ой а д.,э кк11 времени лоI.t"÷åct;:t . элем нт l41 К .7, пеовьц! генера 1ор 1,> Tn .;:овых ил ;,л,с.: в (ГТ31) и первый програ .I!,1!>уамы!11«йме;> 14 3(Т1) 00 счетHhLM В < ". ",(! t Г.. pit i. OLL3ip!!111Л! ВХОдо! : И вхОдол1 p"; f1 é д 3нн ь!х 11 $ ã, ав *1е!!ия 0. В со став бл: à 30 регу ...—.:"-:. - -., .я .,"... 1пенсац1;и в х Од я > :, л ь - " О м1? .: .. i" с, 3 .>, с м е в " н 1 I h! É

Lt.i (?, П. -:,:..-С»0 1, 1; 10 Ч} ..Л1 И !Ч, - 1;ЪT иг:., !., -.,ап!?л1!1,!;,!Ощими стройствами (! >3У}, -1 т:-I >K« ll:нна 22 да!«11.!х, адресов и у;;;а,,ле!!Ия. l c tl -; 3 гор! 13 и 18, f!pol p?»s;-;: р.; ?1ые т,"..?л.;ч:.I 11-, и 19, t ITролл«р .?0 .> r;,",-,,аний могуг быть стенд;;рт1 !!мil больв? и .:L: и!Гге?рал?:н!!I;Ll t"и?jl..:..кемел>и, на.

It„: !1л1ер, серии V580, процессор с

3;.пол1инак>! !ими устройствами 21, шина 22 и 1 .Ол1 г1а !?а! Г>рь! также мОГут б! I Гь II ь?полнеl! ы

10 и,:: бя=е стандартных инте!ральных микросх-=-;.

На фиг. 3 обозначены: 23-. ДС Ез(1) ис!

ОЧ;-1;Ка ПОВРгжДЕННОй фаЗЫ, НаПРЯ>КЕНИЕ е 1т) смещении нейтрали и н",!?ряжение cñ(t)

15 н= р" зомкну>ом тр, угольнике трансформат. ра 2 Баух: . 24-26 — Tot:!(t) нулевой г!осл.-.довательнос1И и ток l (t) через дроссель 3 т3>ансформатор" 2 Глуха при выдержке блока 9 управляемой выдержки времени, рав20 ной, соответственно й1, а2 и йз; 27 и 28— сигналы ) 1(t) и « з(1) на выходах датчиков 7 и

8 зэпирания Гиристоров; 29 — импульсы ГУ1), о.t Ið3ý3Th.ваемые блоком 9 УВВ и служащие для Отпирания TL;j>! CTopott 4 и 5.

25 На фиг. 4 Обозначсно; 30 — ЭДС Ез(1) исто !н!1ка повре кденной фаз«1; 31 — напряж=ш10 e(t) смещения нейтрали и напряжение е (t) н3 разомкнутом треугольнике тг>анси.0рл аторэ " Бауха. 3? — на!!ряжение

30 U.-.(t) на поврежденной фазе; 33 — ток l(t) н;левой последовательности и ток l*(t) через дзоСсель 3 трансформатора 2 Бауха; 27 и ?8 — сигналы hl(t} и jz(t) на г! !ходах датчиков.. 7 и 8: 29 — импульсы Г?(1) о Tпирания т11ристоров, вырабатыгаемое блоком 9 УВВ, На ф!1г. 5 обозначено: 30 — ЭДС Еф) ис точника floPрежденной мазь.; 31 — напряжение е(т) сл1ещения нейтрали и напряжен:;е с "(t) на разомкнутом треугольнике тГ Г нсформаторэ 2 Бауха; 33 — ток l(t) нулеВпй ПОСЛЕдОВатЕЛЬНОС1И И тОК I (t) ЧЕРЕЗ дг>оссель 3 трансформатора 2 Бауха.

На ф!1Г. 5 Об?означено: 34 — 44 — блок!1 упрогценного алгоритма функционирования

4г о-Oxа 10 регулирования компенсации емкостных токов, выполненного в COOTILeTCTIILltl с фиг. 2.

Рассмот 3зе и c работ ы устройства н эч! ем с реж!1л.а бе дугового 03нЗ через tlaгл

npе переходное сопротивление, В этом

Га>кflt<а напря>ке!!ие c(t) OME !це?!ия ней1Т?а

n:1 повторяет ЭДС Г?овре>кденной фазы, наг!рил1ер, Ез(1). Напряжение е(1) с !.сэффиц?Иентом,l трансфс рмации передагг

citeÿ нЗ p330мкнут ый тра уГОл1 ник трансфог>t;.:0 f 0p а Б ",yx0; е (1} = 3; !1):- 3 Ел;с!п л1, 1 .,-1

1704222 где выделяется напряжение нулевой последовательности сети. При поступлении (в момент времени t< на фиг. 3) очередного отпираюгцего импульса, сформированного блоком 6 ЮОИ из импульса о (t ) на управляющие злек) роды тиристоров 4 и 5, отпирается тот тиристор. полярность которого соответствует полярности напряжения e*(t) в момент подачи импульса. Ток I (t) через тиристорный кгюч 4 и 5 и дроссель 3 с индуктивностью L связанной с напряжением е (t) интегральной зависимостью ! *(1)=(() e+(t)dt, передается в сеть в качестве тока нулевой последовательности с коэффициентом трансформации К>

l(t)= I (t)= х

Кт К2 х (cos — в1дл cos в1 — cos г() t ), (2) а

2 где a/a) — выдержка времени между запиранием тиристорного ключа 4 и 5 и выдачей импульса o(t ). сформированная блоком 9

УВВ.

По достижении током l(t) нулевого эна:f i — Q чяения (в момент t —, 3 = 1. 2.....

2 u) на фиг. 3 для a = at ) тиристорный ключ 4 и

5 запирается и напряжение на ключе возрастает от уровня отпертого тиристора (0.40,8В) до величины e*(tx) (единицы-сотни вольт). В результате соответствующий датчик (7 или 8) запирания тиристоров формирует "единичный" уровень логического сигнала ((1) или. Q (t ) (кривые 27-28 на фиг. 3). flo переднему фронту этого сигнала блок 9 начинает отсчет времени. По истечении времени:а/в (а1/ю на фиг. 3) блок

YBB формирует очередной импульс

O(t ) (кривая 29 на фиг. 3), который, пройдят через формирователь 6, отпирает другой тиристор ключа 4 и 5. Далее процесс повторяется. Кривые. соответствующие току l(t), при различных значениях выдержки времени або) (равных а1/О. а2Ло, аз/а, а <ат <аз). построенные согласно (2), изображены ма фиг. 3 (кривые 24-26).

Иэ фиг. 3 видно. что с изменением величины (Х изменяется амплитуда первой гармоники

I tm тока l(t) нулевой последовательности сети или, иными словами. эквивалентная индуктивность L = Em/a)Itm в нейтрали сети.

Об этом же говорит соотношение

Em a+ sin a mt—

К2п Е.

45 с — +)- + g e (t ) — (r ) = o:

"1 (4) 55 имеющим следующии вид

Ф е((}- Ез (tt ) exp f у (t — М ) ) з(л ()с (> — e ), (}- i exp(y(t — t2) Jcos(ck-.(t — tz)+1(t). t >12. межДУ величинами ltm и а Длл безДУгового

03НЗ через малое переходное сопротивление. Изменяя выдержку времени, можнодостичь равенства указанной первой гарглоники, имеющей индуктивный характер. с емкостным током сети, что соответствует точной компенсации емкостных токов и, следовательно, минимальному току через место 03Н3. Из приведенных соотношений очевидно также, что диапазон изменения

15 эквивалентной индуктивности Ly при изменении а от 0 до zt весьма широк и ограничен г „ снизу величиной Кт L*, а сверху — только . лишь приемлемым уровнем высших гармоник в токе нулевой последовательности (ко20 торый растет с увеличением а).

В нормальном режиме работы сети устройство функционирует аналогичным образом, с поправкой на несколько искаженную формулу напряжений e(t) и е (t). В режиме

25 перемежающегося дугового 03Н3 (фиг, 4) после дугового пробоя (в момент времени

t1). если пробой пришелся на запертое состояние ключа 4 и 5, напряжение смещения нейтрали e(t) (и, следовательно. e*(t)) скачком достигает величины Ез(11) и далее, до отпирания ключа 4. 5, остается практически неизменным, так как режим нейтрали сети с разомкнутым ключом 4, 5 близок к режиму изолированной нейтрали. Далее, в момент времени t2 формируется очередной импульс

o(t ) (кривая 29 на фиг. 4), отпирающий один из тиристоров 4 и 5. Начиная с этого момента, процессы в сети развиваются в соответствии с переходной функцией коле40 бательнсго контчра, образованного индуктивностью L = Кт L и суммарной емкостью сети С. Иными словами, указанные процессы являются решением однородной системы дифференциальных уравнений:

1704222

8.$

r,ï,e ("--" — (LC )>, ) — 9/2С:р - -0; g

С, г}Л;;,«а " } аКТИВН-::Я ПPO:3OÄV..1ОСтЬ МЕЖДУ

4«33,».1и сети и зелхле-.".. C$}t"«o тельно, нап D «> "",«1 l; " . г (t) с м с ц » > . и л н е и T : а л и, н d ч «1 I l ". я с мо}1е>:т". вро}«ени tg, p.редс:являет собо!01 peec . .!Gf 1 хаю««!" 1 коГм}«у«.с }дь«с «- г« «ал ьной я«1 литуд; и Г-,т.) и частотой ь, oiipe деля е«1;1й емкость О С сети и неизм }I}Iof> индукти=ностьlo L. Ток tj пре«;ставллет собой отрсзок затухаю}цсл с}инусоиды той >ке частоты же. По истечении полу«}ериода колебаний собствен}«ой «астоты Uc, т.е. врслени, равногс . }тг(., „- в момент времени t3 (фиг. 4). токи l(t) v, !* t) пройдуг через ноль и ключ 4 и 5 закроетсл. Да:.ее наг«рл>кение (l) смещ. «:1я нейтрал}1 сети, как и ра",Ое, станов:1тся посто }«нь(- 1(от«реЗОк t3 t4 на фиГ. 4), один I .: датчикаB 7 и ii фи}:сир„ет запирание тиристорно о клю 4 и 5 и передним фро«1том сиг}«ал«а Е1(t ) или 5 (t) (27 и 28 на фиг. 4) запуска}от блок 9 УВВ, По истечении зал н««ОЙ вь«(«ерх .ки времени Q/(!) блс}: 9

УВВ форл1ирует llæ пул«с o(t) на отпирание тир .тстсрного кл«оча 4 и 5 и г«роцесс повторяется, Как вид««О из фиг. 4, B том случае, если выполнлется условие и л г — + —.

Г$} с}С $$} результ}1руюь;ее напрл>кeн«иe е(1) смец!ения нейтра "<«1 имеет вид близких к гармоничеcvь1}л, затухаю}цих колебаний с промышленной частотой, которое частично компенсирует ЭДС Ез(1) поврежденной фа:ы. По л.ере затуха}«ия напряжения e(t) смещения нейтрэли растет напряжение U3(t) поврe>},денной фазы (кривая 32 на фиг. 4), представляю}атее собой нескомпе«1С11рованну«о ч: сть Еф), и в л.. ленг достижения им урогня пробоя изоляции (если этот уровень не превышае- à!«i!i!1Tуды Еп«ЗДС ЕЗ(1) поврежденной $33«J), T.e. e момент 1 HB фиг.

4, пр(;бой повтор":,стс}-, Вь«полне .ие услов« я (6) эквивалентно рсзон"-.} сной наст .Ойкe КНПС, т.с. режиму. когда дуговые пребои в сети следу}стс наименьшей частотой. Всякзе из«ленение вел}1чины а в ту или другую сторону ведет к повышению или понижению частоты колебан}1й результи}-}чэщегс H3$1pÿæå «ия е(.>

ctещ.}«nÿ нeйTрали зз счет изменения длитсл .ности постоянных участKoo e(t), кoräo !;;3 -- О, несл«of рл на постоянство собстис}«}« и ч зcfo1}! :, :.«i «C вс L pet«. ",rxpL»"

ТОГО ce=Toëí..л T," p .!(.та .-ОГО хлю (а 4 и 5.

Воз;>:: а}«и ;«я(;, ;сн;.л U t) ne« p ждс}1н Р .Зы и, «1 }Т }л у«УОГ 1Е / л l«l(" ОВы(1 пробои следу«от чаще. В случае }«аГ«ичил в сети э(1ач«1тс л;ilol; fie pe;;О(1иснсации (фиГ.

5) дуговые пробои (отмел«н««ые }!a фи«. 5

t:ертикаль««ы(ли f;f!..елка",; ) (л(}Тут с(сдсвг«ть

5 с ч,«с«отой, npoвL«L«lающс промь«шле}«н ло

; стоту, а напр««:«:.е}«ис сл еи!с нил нсйтрали в тече}«ие периода прол«ышле«1««О«1 частоты может неод}«,>кратно пер =ссvdгь }«оль. Од}«ако, благодаря интегральной связи (3)

10 между -.îêîì. j(l) нулевой последоватсльности и напряжением e(t) смс цения нейтрапи, фильтрующей резкие изменения e(t), в сочста}1ии со свойством запирания тиристорногс ключа при прохождении тока (t)

15 (пропорционального току j(f)) через нсль, сбоев в синхронизации отпиранил тирисfopGB 4 и 5, в отличие OT прототипа, не набл«одается даже при C-кратных (как на ч> и Г . 5) и б 0 л е с $ . с р е с е ч е и и л х н а п р я ж е и 11 я20 ми e(t) и e*(t) нуля в течение периода npot1} .LUленнОй частоты.

Нз фиг. 5 запирание и отпирание тирис1орных ключей, так же как и в случае отсутствия дуговых пробоев, происходит

25 периодически, дважды за период. Процессы в кнпС в подобном режи(лс принцип}1ально не отг«и «а}отся от процессов в сеги с линейны л ДГР, что и позволяет применять предлагаемое устройство в режиме перел1е30 кающегося nyroeoro ОЗНЗ. При установке выдержки времени а/($> в соответсгвии с соотношение(л (U), т.е. а л л Т Тс

35 в и съ 2 2 где Т вЂ” период сети (20 мс); Тс- период колебаний с собственной частотой r!W, чзстота дуговых пробоев в сети многократно

40 уменьшаетсл и процессы в КНПС будут соответс}вовать изображен««ым на фиг. 4, Таким образом, задачей блока 10 БРК является на тройка компенсации емкост««ых Tovee путем изл«с««;.}«««я выдержки

ЛГ

4а аг(!> ере}лени до достижения величины, при которой выполняется соотношение (б)

Длл автонастройки компенсации блок

10 БРК, в общем случае, может быть реализован аналогично любим из«естным авторегулятора}л компен:яции.-Однако, в данном случае. Наиболее эффективной является реализация блоков 9 (управллел1ой яыдсрхкки времени) и 10 (регул«рования кол«пенсации) в соответствии с и. 2. В это "1 случае достигяе1сл повышение бь«с>родс йствил л ре киме иерем сжл:огцегосл дуголого 03!!3.

Работа оп .:; ««i .х тал1 б iol.ов в да!« Iln« pe— жим. про;с.,одит следукицил1 обрэзо(1. В

1704222

10 случае открытого состояния одного иэ тиристоров ключа 4 и 5 логические сигналы

g> (t ) и Q (t ) «a выходах блока 9 управляемой выдержки времени (фиг. 2) равны .юлю, сигнал на выходе элемента 12 также рь." j Hóëþ и таймер 14 Tl находится в заторможенно л состоянии. После запирания одного из тирис о,."".о ключа 4 и 5 (в момент прохождения тока l(t) нулевой последовательности через ноль) соответствующий датчик 7 или 0 формирует единичный уровень одного из сигналоо $g (t ) или (р (t ), в результате чего на разрешающий вход Е таймера 14 с выхода элемента 12 приходит логическая единица и таймер 14 Т1 начинает счет импульсов генератора 13 (частота которых, по меньшей мере, на 2 порядка выше частоты сети) в сторону уменьшения ранее записанного в него (через вход Р) кода, определяющего величину выдержки а/о2 времени. По достижении кодом таймера 14 нулевого значения, указанным таймером 14 формируется кратковременный импульс а, преобразуемый формирователем

6 ФОИ в отпирающий импульс соответствующего тиристора 4 или 5. Таким образом, импульс о оказывается задержанным по отношению к моменту запирания тиристоров

4,5 на величину а!(о, определяемую кодом, записанным в таймер 14. Далее процесс повторяется.

Процессор 21 с постоянным и оперативным запоминающими устройствами взаимодействует с таймерами- 19 и 14 и с контроллером 20 прерываний посредством шины 22 данных, адресов и управления (фиг. 2) следующим обp330M. Процессор блока 21 считывает очередную команду программы иэ постоянного запоминающего устройства, декодирует ее и затем выполняет, обращаясь при этом, в соответствии с содержанием команды, к оперативному или постоянному, запоминающим устройствам блока 21, к конт роллеру 20 прерываний или к таймерам 14 Т1 или 19 Т2. Контроллер 20 прерываний при обнаружении фронта в одном из сигналов на входах Ir1-Ir6 приоста.навливает последовательное выполнение команд программы процессором блока 21 и инициирует выполнение им одной из шести хранящихся г постоянном запоминающем устройстве блока 21 подпрограмм обработки прерываний, соответствующих тому иэ входов 1 1-1r6 о сигнале которого обнаружен фронт. По окончэнии выполнения упомянуг и подпро ра .. лы обработки прерывания

«ро«ессор б ока 21 продолжает выполнен 1е прорезанной програмMbl.

55 ким образом, выполнение блоков 9 и 10 (фиг. 1) в соответствии с и. 2 формулы изо, бретения позволяет в данном устройстве достигнуть практически мгновенной автонастройки компенсации eMKocTHblx токов и безынерционного поддержания реэонанс5

Таймер 19 Т2 блока 10 БРК (фиг. 2) непрерывно ведет счет импульсов, поступающих на его счетный вход С с генератора 18

ГТИ 2 и перезапускается программно, пО командам процессора с постоянным и оперативным запоминающими устройствами

21 ПРЗУ, передаваемым по шине 22. Указанная программа перезапуска таймера 19 вызывается контроллером 20 прерываний в момент переключений компаратора 15, т.е. в моменты прохождения через ноль одной из фазных ЭДС (в рассматриваемом примере Ei(t)). Таким образом, осуществляется общая синхронизация работы блока 10 БРК частотой сети. Подпрограммы обработки прерываний, вызываемые сигналами на входах !г1, l,2, 1,3, 1,5 контроллера 20 прерываний, фиксируют в памяти блока 21

ПРЗУ коды, считанные иэ счетчика таймера 19 в моменты вызова указанных подпрограмм.

Наличие в сети 03Н3 выявляется по факту превышения амплитудой напряжения е(т) смещения нейтрали заданной величины, например 0,15Em. Амплитуда напряжения смещения нейтрали. в свою очередь, определяется по скважности импульсов на выходе компаратора 16, смещенного на величину2-3 ф, от Е и. Скважностьжеуказанчых импульсов вычисляется путем сравнения кодов. считанных из таймера 19 Т2 в моменты переключения компаратора 16 в процессе выполнения подпрограммы прерывания по входу!5 контроллера 20 прерываний. То обстоятельство, что 03Н3 о сети является дуговым перемежающимся, распознается по наличию импульсов на выходе датчика 17 дуговых пробоев, посредством запуска контроллером 20 прерываний подпрограммы, соответствующей шестому входу (46 на фиг. 2).

Собранная таким образом информация обрабатывается процессором с постоянным и оператионым запоминающими устройствами 21 по алгоритму, упрощенная блоксхема которого показана на фиг. 6. Как было показано ранее, запись в таймер 14 Т1 кода выдержки времени, соответстоующего величине Q, которая удовлетворяет соотношению (G), немедленно переводит КНПС в резонансное состояние. соответствующее наименьшей частоте дуговых пробоев. Та1704222

12 .

10

30 ) 5

55 нога сОсгсяббия ЕНГ1С в б--;,.";,ее Опасном рсж«..10 персме>:.абощсгас» ду oaof.о ОЗН3.

/,втснэстсойка Koìïåffoaöии в нормальном ре».име раб->ты соби и в режи,-э б-)здубсвсн о ()ЗНЗ может вебс б;сb сог ";„!o anãопитму гакогс либ известнога (:-бепбр >;ер, фэзовбого) c! ñ0áa автонастройки к : пенсац; и емесстных 70KQR. Неосхе;>имая для выпа;;нения подсбных алгоритмов инфсрмэцил Об амп 1итуде и фазе напряжения e{t) получ;-:,".тся путем обработки кодов, считанньбх из таймера 19 по С11гнал;бм на 4- и 5-м входах (! 4 и 1,5 на фиг. 2) кснтроллера 20 препб,>Лений.

Следует отметить возможность обьеВо Mf1o."Hx случая,. l »hi".!эторы TGK

;0ahfx импульсов 13 {ГТИ 1) и 17 (ГТИ 2) с нутрен..им так)авь1м ге-ераторо л блока

21 процессора и запомин;ощих устройств.

Предлагаемое устрайствс позволяет срганизовать авте этическую кс, пенсацию емкостных токов ОЗНЗ v. сетях с мэлымби смксгтными ток. ми, где в настоящее время повсеместно используетсл и.бо ббзолированная нейтраль, либо ненастраиваеблая компснсацил прб помо:ци серийных усг ройсгв типа ТАД Фб1 (трббчсформатаров Бауха). Особенна эффективно его использовани".-. для дооснащсния устройств

ТАДТМ с целью превращен;;;.их в плавно регулббруемые и автома,»ecK«Haстраиваемые дугогасл .цие аппараты. Наибольший экономический эффект испол.-эавание изобретения ма. кет принес г в сетях собственных нужд электрсствбгцибб, поскольку перенапряжения, сопровожда1ощие перемежающиеся дуговые замьбкания, часто приводят k псгреждению вь;co <авольтного оборудования и тл>.,елым авариям, сспровождабощимся, КрК правило, падением мсв1ности электростанций. Предлсх<енное устройство. цел;со,>бразно пр;1б)енлть совместно с разрядниками, поскольку значительное c. >1и хеl> !1>е частОты Д)>го в ых и Гбобое в в режб1ме «еремежающегосл дугового

ОЗНЗ существенно облегчает условил работы разрядн«ов (которые в сети с

ИЗОЛИРОВЗННОй НЕйтРаЛЬ;О Зач=СтУЮ НЕ ВЫдержб1в ют сколько-нибудь длительногÎ существсванил подобного режима). Кроме того, резонансная настройка КНПС при

noh .ou.f«paHHoro устройства пслность10 ликвидирует воэможность го»реждения трансформа)орОв напряжеб1и11 контроля изоляции ферререзснэнсб ы11:,1 процессами в сети.

В конечном итоге, f.pl!лененббе изобретЕНб1Я ПРИВЕДСт К ПОВЫШЕНИЮ Н;ДЕжНОС И И бсэог1всllcc) и электр сH:-бжеl ил, формула изобре)ения

1, Усгройство длл n!!òаксмпенсэции еблK Q 0 T f f f.! Х ГО КО. ОД б б б) фа .> 11 б» Х Э а б Л Ы 1< а Н И и В K 0рмтк; х сетях, садар . цее сиблб1»fpf«if!i т11рис)ор;1ь;б1 кл,оч, с упраBn ющим.1 родам; Ko.:oporo связ:.! l формб1р ..-.".ель отпирабобцих импульса, --Од которого подклю бен к выходу ЬЛОKà управл !емой выдержки ьременб1, управл»1ощий вход которого соединен с выходом блока регулб" рова«ил компенсации, а твк>ке cDHзанньбй с сетью датчик напрлжсний сети, B6fX0f, i КО) СРОГО ПОДКЛ>ОЧЕНб f K DXOPaf бЛОКЗ P»r)%>б1РОВЭНИЯ КОМП "Нсац>ИИ, О т Л бl Ч а Ю щ е е с я тем, что, с цель10 расширения функциональных возмo»<íoñòåé, упрощения и повыб... )нбля бсзопасности в экгплуатации, оно сна,б»<оно трансформатором Б=уха, подключеннб1м к выводам для подключения к сети, и двумя датчиками эапирания тиристорпв, причеM симмåfp лчныl1 тир.lсторíhfé ключ со)динен последовательно с дросселем тГансформатпра Бэуха, входы дэт;иков запиргнлл тиристоров подключснь. параллельно тиристорному ключу, выходы датчиКОВ ЗапблРЭНИЯ тИРИСбаРОВ СОЕДИНЕНЫ С запуска10>ш1ими входами блока управляемой выдержки времени и с первым и гторым входам.1 блока регулирования компенсации, тр"тий вход которого подключен к выходу блока управля Moé гыдержки времени.

2. Устройство flo n, 1. о т л и ч а lî щ е ес я тем. что, с целью повышения быстродействия в режиме перемежающегося дугового однофэзного замыкания, блок управляемой выдег жки времени содержит логический элемент ИЛИ, первый генератор тактовых импульсов и первый програмб1ируемый таймер, причем входы логического элемента

ИЛИ подклк)чаны к запускающим входам блбока управ>ля>Облай выд»ржкб1 временб1, Вы ход логического элемента ИЛИ подключен к разрешающему Rxоду первого програ,лмируемого таймера, в»1ход первого генератора тактов=!x импульсов соединен со счетным входем пер ого г1)сграммб1руе лого таймера, входы данных и управления первого программируемогоо таймера составгябст управля Ощий вход блока упрэвлгемой выдержки вр»мени, выход первого программируемогоо таймера подклю1ен к выходу блока управляемой выдер.кки времени, и, кром того, блок регулирагэния компенсации содержит нуль-б<омпэра)ор, сме»щгннь1й компэ;)атср,,g )) if!1K fi) f 06! >x б)рабоев, вто1)вй генср=.,тор тактог.:.х импульсов, второй прог р а м м и р ó е 1ьб и т а и м е р, к о н т р с л л «» р прсры-:эббб1Г1, процесСср.;с постоянным. б1 Опег> бтб бпlс бм б l!Осf i,!1!1>>1<)Щими зз

3703222 у;.тройсгвами, ал;оритм функционир.айвз««ия;.отор го np=дставлен на фиг. 6, и u. .,:«-:ó дгнных, адресов и упр. аления, при, чем вход нуль-ko. литератора подключе»» к в;:оду для подк. .о «".н»ля к фаз««о;",у и ««Ä"ягксн" го пи»ани., c;=;. Eõîäû сме. «енного коми:».з .".,оа и,"атчи .а дуговых г«робоев подклгоч;"l «. входу для поркл»очения на напряже»«ие см;.„, ..»я нейтрали, первь»й, второй и третий входь» контроллера прерываний соединены соответствей»»о с первым, ь1орым и тг1еть»лм входа;«и блока регулирова» ия ко:.,пенсаци;:, выходы нуль-компаратора, смегценного кояпаратора и датчика дуговых»«робоев подкл;оче»»ы соответствен- . но к четвертому, пятому и шестому входам контроллера прерываний, выход второго генератора тактовых импульсов подкл»очен K

5 счет««ому входу второго nporp=-«мируе«,Ого таймера, »«а разреша ощип вход ко»орого под. »«» разреша»ощий» счет сигнал, а ш«1»»а данных, адресов и уг рзвления подкл»оче»»а к контроллеру прерываний, втор»му Ilpo

)0 граммируемому таймеру. процессc ðó с по. стоянным и оперативным эапо»л«",на»оши.hи устройствами и к выходу блока р: гулирования компенсации.

3704222

>

-1

ЯГ

1704222.

1704222 ф,-Я