Способ выделения свободной составляющей в контуре нулевой последовательности электрической сети и устройство автоматической настройки дугогасящего реактора на его основе

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в составе устройств автоматической настройки статических и плунжерных дугогасящих реакторов (ДГР) в электрических сетях с изолированной и компенсированной нейтралью, а также в сетях с комбинированным режимом заземления и в устройствах для работы в сетях с пониженной добротностью и параллельным соединением нескольких ДГР. Технический результат изобретения заключается в повышении точности настройки и достоверности результатов измерений во всем диапазоне регулирования ДГР. В способе выделения свободной составляющей в контуре нулевой последовательности электрической сети и устройстве автоматической настройки дугогасящего реактора на его основе для возбуждения затухающих колебаний в контуре нулевой последовательности (КНП) применяют серии импульсов чередующейся полярности, оцифровывают входные аналоговые значения сигналов возмущения, используя расчетное значение частоты дискретизации Fd, выделение свободной составляющей производят по специальному алгоритму в сумматоре-накопителе, определяют значение расстройки и при выходе ее значения за пределы, заданные уставками, воздействуют на изменение индуктивного или емкостного тока ДГР. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для автоматической настройки компенсации емкостных токов замыкания на землю в электрических сетях с компенсированной нейтралью. Технический результат заключается в повышении точности настройки в условиях помех и низкого уровня полезного сигнала во всем диапазоне регулирования.

Известно, что свободная составляющая переходного процесса содержит полную информацию о параметрах электрической сети и используется для получения данных о собственной частоте колебаний, степени расстройки, емкости сети, добротности и других параметров контура нулевой последовательности (КНП) и применяется в устройствах настройки и компенсации емкостных токов замыкания на землю. Свободная составляющая, выделенная из переходного процесса, как правило, является источником данных для известных алгоритмов математической обработки сигналов во временной области. Способ выделения свободной составляющей в КНП электрической сети может применяться в устройствах, работающих в сетях с пониженной добротностью КНП, с параллельным включением нескольких реакторов, с комбинированным режимом заземления, где системы компенсации на основе других методов автоматической настройки и регулирования малоэффективны.

Уровень техники

Для компенсации емкостных токов замыкания на землю в сетях 6-35 кВ используются настраиваемые дугогасящие реакторы (ДГР), включаемые в контур нулевой последовательности сети. Емкостные токи компенсируют индуктивным током ДГР подключенным к сети через нейтралеобразующий трансформатор. При точной настройке ДГР ток в месте замыкания на землю приобретает чисто активный характер и уменьшается до уровня суммарных активных потерь в ДГР и отходящих кабельных линиях, что значительно снижает вероятность перехода ОЗЗ в междуфазные короткие замыкания с дальнейшим повреждением первичного оборудования.

Для получения информации о текущей расстройке КНП применяются способы на основе измерения амплитудно-фазовых характеристик, наложения контрольного тока отличного от частоты сети и переходной характеристики КНП. Известно, что переходная характеристика контура нулевой последовательности кроме расстройки содержит наиболее полную информацию о сети, включая такие параметры как, частота собственных колебаний, индуктивность реактора, суммарная емкость и добротность КНП. Для получения переходной характеристики в составе устройств измерения и компенсации емкостных токов ОЗЗ дополнительно используется блок наложения, который создает кратковременное возмущение в нейтрали промышленной сети, либо используются естественные возмущения, которые возникают вследствие коммутаций отходящих линий.

Известен способ настройки компенсации емкостных токов по переходной характеристики КНП сети [1], выбранный в качестве первого прототипа. В данном способе для получения свободной составляющей КНП сети используется осциллограмма напряжения, снимаемая с трансформатора напряжения секции или с сигнальной обмотки ДГР. Свободная составляющая КНП сети выделяется как разностный сигнал двух фрагментов контрольной осциллограммы, зафиксированной до и после действия импульса опорного тока. Оценка расстройки производится путем сравнения промышленной частоты с частотой свободных колебаний КНП, после чего формируется регулирующее воздействие на индуктивность ДГР.

Недостатки способа - зависимость регулирующего воздействия от колебаний частоты промышленной сети, величины и фазы напряжения в контуре нулевой последовательности в момент подачи импульса опорного тока, малая амплитуда переходного процесса возмущения, низкая помехоустойчивость и, как следствие, высокая погрешность определения собственной частоты КНП. Эти недостатки ограничивают область применения рассмотренного способа.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является способ выделения свободной составляющей в устройстве управления настройкой ДГР [2]. Способ, применяемый в устройстве, предполагает получение оцифрованного сигнала возмущения и его задержку на целое число N полупериодов промышленной частоты, где для выделения свободной составляющей производится суммирование или вычитание текущего и задержанного оцифрованных сигналов при нечетном или четном числе N соответственно. После определения собственной частоты колебаний КНП формируется управляющее воздействие на ДГР через блок сопряжения, который приближает собственную частоту КНП к частоте сети.

Недостаток прототипа - в соответствии с описанием [2] суммирование прямого и задержанного фрагментов входного сигнала (для нечетного N) приводит к удвоению постоянной составляющей, которая возникает вследствие несимметрии аналоговых цепей, не учитываются колебания частоты промышленной сети, которые вносят погрешность в работу сумматора-вычитателя, малая амплитуда переходного процесса возмущения, что в целом приводит к невозможности или значительной погрешности определения собственной частоты КНП при малых уровнях полезного сигнала.

Недостатки вышеуказанных прототипов вытекают из следующего: простое вычитание осциллограмм по способу [1] двух участков кривой контрольного сигнала приводит к появлению значительного сигнала ошибки или шума из-за неиспользования информации о периоде промышленной частоты. Способ, реализованный в устройстве [2], позволяет уменьшить погрешность получения свободной составляющей КНП, однако на практике ошибка остается существенной, так как частота сети постоянно меняется в ограниченных пределах или «плывет» по заранее неизвестному закону в зависимости от типа генерирующего оборудования и характере нагрузки потребителей.

Длительность полупериода промышленной частоты, представленная в М тактах фиксированной частоты дискретизации, имеет погрешность равную периоду дискретизации устройства Td и без ее подстройки приводит к появлению разностного сигнала ошибки после операции вычитания с четным числом N (или суммирования с нечетным N). Величина ошибки будет зависеть от соотношения амплитуд комплексного сигнала 3U0 (снимаемого с «разомкнутого треугольника» измерительного трансформатора) и свободной составляющей КНП на входе алгоритма. Таким образом, при использовании элемента задержки, реализованного как

в сумматоре-вычитателе устройства [2] возникает неустранимая методическая ошибка, пропорциональная периоду дискретизации умноженному на N.

Известно, что при подаче импульса опорного тока в КНП возникает возмущение пропорционально прикладываемой мощности к обмотке ДГР. Для получения максимально точного результата измерений полезный сигнал возмущения должен значительно превышать уровень помех, обусловленных наведенными напряжениями в кабеле и собственными шумами сети. Так как конструктивно сигнальная обмотка выполнена достаточно тонким проводом (1,5-2 мм), то увеличение мощности опорного тока, с одной стороны, повышает требования к источнику наложения опорного тока, а с другой, может привести к повреждению сигнальной обмотки. На практике однократная подача импульса в сигнальную обмотку не позволяет получить отклик достаточной амплитуды в канале измерения тока из-за того, что мощность импульса сравнима с мощностью потерь в ДГР, а также потерях в элементах разветвленной сети. При этом переходная характеристика напряжения, снятая с сигнальной обмотки или трансформатора напряжения секции, не позволяет определить все ключевые параметры КНП. Ситуацию значительно усугубляет параллельное включение нескольких ДГР, где для корректной работы автоматики мощность импульса опорного тока должна быть увеличена пропорционально количеству установленных ДГР в сети. С другой стороны, наложение измерительных импульсов большой мощности может вызвать нестабильную работу оборудования РЗА или привести к возникновению "качаний" сети.

Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение точности настройки и достоверности результатов измерений во всем диапазоне регулирования ДГР.

Указанная цель достигается тем, что формируют опорный ток в контуре нулевой последовательности, контролируют напряжение нулевой последовательности, частоту промышленной сети, при этом способ отличается тем, что для выделения свободной составляющей обработка сигнала возмущения производится в несколько этапов в сумматоре-накопителе таким образом, что свободная составляющая комплексного сигнала возмущения складывается со своей задержанной копией в фазе, а сложение сигнала несимметрии со своей задержанной копией производится в противофазе, при этом время задержки Т должно быть равно целому количеству периодов N промышленной частоты. При этом суммирование противофазных сигналов эквивалентно вычитанию амплитуд, а вычитание двух противофазных сигналов эквивалентно сложению амплитуд.

Для возбуждения затухающих колебаний в контуре нулевой последовательности применяют несколько серий из одного или нескольких импульсов чередующейся полярности с периодом следования импульсов внутри серии близким или равным периоду собственных колебаний контура Тсв, с периодом следования серий, равным времени линии задержки Т. При этом входные аналоговые значения напряжения несимметрии оцифровывают, используя расчетное значение частоты дискретизации Fd, значение которой выбирают на каждом шаге из условия, что ее отношение к частоте промышленной сети должно соответствовать целому значению N.

Известно, что комплексный сигнал возмущения представляет собой сумму свободной составляющей КНП и сигнала помехи, который в ограниченном интервале времени представляет собой стационарный процесс. Суть способа заключается в том, что для получения свободной составляющей используется статистическая взаимосвязь между двумя и более сигналами возмущения, сдвинутыми во времени при условии колебательного характера отклика и стационарности процессов на заданном интервале времени. Известно, что корреляционная функция для двух и более одинаковых возмущений, разнесенных на время Т, будет иметь максимум на интервале τ=Т, где Т - интервал возмущений.

Одновременно с этим при колебательном характере отклика функция будет иметь минимумы при τ=T±2/Fc, где Fc - собственная частота контура. Таким образом, для выделения полезного сигнала (в данном случае свободной составляющей КНП) можно использовать корреляционный сумматор-накопитель, который будет накапливать синфазные компоненты сигнала и удалять противофазные. При этом операция вычитания сигнала из его задержанной копии эквивалентна сложению противофазных сигналов, что позволяет удалять шум, имеющий стационарный характер на каждой итерации работы корреляционного сумматора-накопителя. При сложении синфазных и противофазных компонент всегда возникает сигнал ошибки вследствие несоблюдения условия, когда частота дискретизации должна быть кратна частоте промышленной сети Fd=N*Tc, где Fd - частота дискретизации; Тс - период промышленной частоты. Однако, если сигнал ошибки периодичен на интервале Т и, следовательно, имеет стационарный характер, то его можно удалить на следующей итерации путем его вычитания из задержанной копии сигнала, в то время как полезный сигнал возмущения, поданный в противофазе относительно своей задержанной копии, после вычитания удвоится. Таким образом, уже на третьей итерации корреляционного сумматора-накопителя в результирующем сигнале можно полностью удалить противофазные компоненты с частотами, кратными частоте промышленной сети, что дает возможность обработки полезных сигналов на уровне единиц и десятков милливольт. Используя данный способ можно реализовать одно-, двух-, и т.д n-каскадные сумматоры. Следует заметить, что однокаскадный сумматор, например, используемый в [2], не обеспечивает полного подавления сигнала несимметрии, и требует точной синхронизации времени задержки Т с частотой сети. Двухкаскадный сумматор принципиально свободен от указанного недостатка, поэтому ниже будет рассмотрен один из вариантов его реализации.

Для пояснения принципа действия способа на фигуре 1 приведена схема двухкаскадного сумматора-накопителя, использующего предлагаемый способ.

Сумматор-накопитель состоит из первой и второй линий задержек Т с временем задержки Т, равным периоду следования серии импульсов и кратным периоду промышленной частоты, первого сумматора S1, имеющего не инвертирующий и инвертирующий входы, второго сумматора S2, имеющего один не инвертирующий и два инвертирующих входа, соединенных между собой таким образом, что входной сигнал несимметрии поступает на вход первой линии задержки и соединенные вместе положительные входы сумматоров, выход первой линии задержки Т подключен к соединенным вместе отрицательным входам сумматоров, в то время как вторая линия задержки включена между выходом первого сумматора и дополнительным отрицательным входом второго сумматора. Сумматоры S1 и S2 имеют одинаковые по модулю коэффициенты передачи, равные К=1 для не инвертирующих входов и К=-1 для инвертирующих. Сумматор-накопитель, выполненный по данной схеме ,имеет коэффициент усиления сигнала свободной составляющей Ку=4 и двукратное вычитание сигнала несимметрии.

Как видно на фигуре 2, зондирующий сигнал тока наложения подается в КНП в виде 3-х одиночных импульсов переменной полярности. Соответствующее напряжение возмущения А с выхода трансформатора напряжения секции подается на вход сумматора-накопителя и, как видно из осциллограммы, трижды меняет свою фазу относительно начала интервала Т. Так как сигнал В появляется на выходе линии задержки через время Т в той же полярности, то его вычитание из инверсного сигнала А приводит к сложению амплитуд на выходе С. Следует отметить, что сигнал несимметрии (не показан на чертежах) всегда присутствует на всех интервалах времени Т без изменения фазы и в идеальных условиях после вычитания из своей задержанной копии сигнал помехи на выходе С становится близким к нулю уже на первом интервале. На втором интервале сигнал в точке С будет равен С=-2*А. Сигнал D отстает от сигнала С на интервал задержки Т. На третьем интервале на входе сумматора имеем сигнал А в прямой полярности, сигнал В=-А и сигнал D=-2*А. Следует отметить, что на практике из-за не идеальности параметров линии задержки на первом и третьем интервалах после вычитания сигналов всегда появляется сигнал ошибки, однако в выходном сигнале Е эти компоненты будут отсутствовать, так как будут просуммированы в S2 с разными знаками. Это обстоятельство позволяет уменьшить требования к точности измерения частоты сети с целью коррекции параметра линии задержки Т, допуская тем самым наличие сигнала ошибки на промежуточных этапах работы сумматора-накопителя.

Устройство автоматической настройки ДГР

На основе данного способа реализовано устройство для автоматического управления плунжерным (или статическим) ДГР, см. фигуру 3(4). Схема содержит электрическую сеть с компенсированной нейтралью напряжением 6-35 кВ с коммутируемыми электрическими линиями и их фазными емкостями, нейтралеобразующий трансформатор 1, дугогасящий реактор 2 с приводом М, с подключенным к нему блоком управления приводом (секциями конденсаторов) 3, формирователь импульсов 4, подключенный к сигнальной обмотке дугогасящего реактора и блоку управления режимом компенсации 5, измеритель частоты сети 6, который подключен к обмотке «звезда» измерительного трансформатора напряжения 7, сумматор-накопитель 8, подключенный своим входом к обмотке «разомкнутый треугольник» трансформатора 7. При этом выход измерителя частоты подключен к первому входу блока 5, а выход сумматора накопителя ко второму входу блока 5. Кроме того, измеритель частоты сети 6 имеет два дополнительных выхода для управления параметрами линий задержек Т сумматора накопителя 8.

Устройство работает следующим образом. В нормальном режиме работы сети, когда отсутствуют какие-либо возмущающие факторы, сигнал на выходе сумматора накопителя отсутствует, при этом измеритель частоты сети 6 отслеживает изменения частоты промышленной частоты, корректирует параметр Т линий задержки и частоту дискретизации, уменьшая таким образом сигнал ошибки сумматора накопителя. В соответствии с алгоритмом блок управления режимом компенсации 5 через формирователь импульсов 4 подает серию импульсов тока разной полярности в сигнальную обмотку ДГР и по завершению серии запускает цикл вычисления собственной частоты КНП. Количество импульсов в серии выбирается исходя из добротности сети и может быть от 1-3 для сетей с высокой добротностью и до 7 в сетях с низкой добротностью. При наличии информации о собственной частоте сети период следования импульсов внутри серии выбирается близким или равным периоду свободных колебаний КНП. При первом включении устройства, когда собственная частота контура не известна, используются серия из одного импульса соответствующей полярности, при этом определяется только собственная частота КНП, последующие воздействия на сигнальную обмотку выполняются сериями из нескольких импульсов с последующим уточнением собственной частоты и расчетом основных параметров КНП. Блок управления режимом компенсации 5 сравнивает частоту свободных колебаний КНП с промышленной частотой и по результатам сравнения формирует управляющее воздействие через блок управления приводом (секциями конденсаторов) 3, который перемещая плунжер (изменяя емкость секции конденсаторов) увеличивает или уменьшает индуктивный (емкостной) ток реактора 2. Выходными величинами блока управления режимом компенсации 5 являются текущая величина коэффициента расстройки КНП сети, добротность контура, коэффициент затухания. При этом расстройка контура нулевой последовательности вычисляется по формуле

,

где fo - собственная частота контура; ƒс - частота промышленной сети.

Экспериментальные осциллограммы работы устройства приведены на фигурах 5 и 6.

Описание чертежей

На фигуре 1 показана функциональная схема сумматора-накопителя, где S1 и S2 аналоговые сумматоры, Т - линия задержки. А - входной сигнал возмущения, В, С, D внутренние сигналы схемы, Е - выходной сигнал свободной составляющей.

На фигуре 2 показаны осциллограммы сигналов в характерных точках А, В, С, D, Е сумматора-накопителя, Т - параметр линии задержки. А - входной сигнал возмущения, В, С, D внутренние сигналы схемы, Е - выходной сигнал свободной составляющей.

На фигуре 3 показана функциональная схема устройства автоматической настройки плунжерного ДГР с механическим приводом М. Выделение свободной составляющей на фиг. 3 происходит в сумматоре накопителе 8. На фигуре 4 показана функциональная схема устройства автоматической настройки для статического ДГР. Выделение свободной составляющей на фиг.4 также происходит в сумматоре накопителе 8. Для фигур 3, 4 Fc - сигнал синхронизации, 3Uo - сигнал несимметрии, снимаемые соответственно с обмоток «звезда» и «разомкнутый треугольник» измерительного трансформатора 7.

На фигурах 5 и 6 показана осциллограммы выходных сигналов на выходе первого сумматора S1 (фигура 5) и на выходе второго сумматора S2 (фигура 6). На обеих фигурах шкала по оси Y представлена в вольтах, сигнал несимметрии, оставшийся после первого вычитания (фигура 5), выделен эллипсом. Как видно на фигуре 6, сигнал несимметрии на выходе устройства пренебрежимо мал.

Высокая точность измерений и настройки в данном способе достигается за счет:

- увеличения амплитуды полезного сигнала посредством синфазного способа подачи импульсов «накачки» в контуре нулевой последовательности сети;

- увеличения амплитуды полезного сигнала в несколько раз посредством статистического накопления полезного сигнала после серии возмущений в сумматоре-накопителе;

- уменьшения сигнала несимметрии за счет 2-кратного вычитания в сумматоре накопителе;

- уменьшения погрешности измерений путем коррекции частоты дискретизации и времени задержки Т в зависимости от текущей частоты сети, что обеспечивает стационарность процесса измерений.

Проведенные испытания доказали работоспособность заявляемого способа, а также достижение заявляемого результата: повышение точности настройки и достоверности результата измерения.

Литература

1. Патент на изобретение №2475915. Способ настройки компенсации емкостных токов замыкания на землю в электрических сетях. Ильин В.Ф., Петров М.И., Соловьев И.В. Опубликовано в Бюл. №5 20.02.2013 г.

2. Патент на полезную модель №147273. Устройство управления настройкой дугогасящего реактора. Березкин Е.Д., Марченко Г.Н. Опубликовано в Бюл. №30 27.10.2014 г.

1. Способ выделения свободной составляющей в КНП электрической сети, заключающийся в том, что формируют опорный ток возмущения в КНП, контролируют напряжение нулевой последовательности, частоту промышленной сети, отличающийся тем, что выделение свободной составляющей производится в несколько этапов в сумматоре-накопителе таким образом, что свободная составляющая комплексного сигнала возмущения складывается со своей задержанной копией в фазе, а сложение сигнала несимметрии со своей задержанной копией производится в противофазе, при этом время задержки Т должно быть равно целому количеству периодов N промышленной частоты.

2. Способ выделения свободной составляющей по п. 1, отличающийся тем, что для возбуждения затухающих колебаний в контуре нулевой последовательности формируют опорный ток в виде серии импульсов чередующейся полярности с периодом следования серий, равным параметру линии задержки Т.

3. Устройство автоматической настройки дугогасящего реактора, содержащее формирователь знакопеременных импульсов, блок управления дугогасящим реактором, блок управления режимом компенсации, измеритель частоты сети, отличающееся тем, что содержит сумматор-накопитель, состоящий из двух сумматоров и двух регулируемых линий задержки, соединенных между собой таким образом, что входной сигнал несимметрии поступает на вход первой линии задержки и соединенные вместе положительные входы сумматоров, выход первой линии задержки подключен к соединенным вместе отрицательным входам сумматоров, в то время как вторая линия задержки включена между выходом первого сумматора и дополнительным отрицательным входом второго сумматора.

4. Устройство автоматической настройки дугогасящего реактора по п. 3, отличающееся тем, что измеритель частоты сети подключен своими выходами к регулируемым линиям задержки для управления параметром Т.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники и может быть применено на электрических подстанциях высокого и сверхвысокого напряжения, на которых для регулирования напряжения подводимых воздушных линий электропередачи (ВЛ) требуется компенсация реактивной мощности и стоит задача плавки гололеда на проводах и тросах ВЛ в сезон гололедообразования.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для автоматической настройки компенсации емкостных токов замыкания на землю в электрических сетях 6-35 кВ.

Область использования: изобретение относится к защите электрических линий от аварий, а именно к автоматической компенсации емкостных токов замыкания на землю в сетях 6-10 кВ с нейтралью, заземленной через регулируемый дугогасящий реактор, а также в сетях с комбинированным заземлением нейтрали с аналогичным дугогасящим реактором, при этом изобретение может быть использовано для автоматической настройки индуктивности дугогасящего реактора фазовым методом в резонанс с емкостью распределительной сети и для компенсации естественной несимметрии сети в штатном режиме работы сети.

Область использования: изобретение относится к защите электрических линий от аварий, а именно к автоматической компенсации емкостных токов замыкания на землю в сетях 6-10 кВ с нейтралью, заземленной через регулируемый дугогасящий реактор, а также в сетях с комбинированным заземлением нейтрали с аналогичным дугогасящим реактором, при этом изобретение может быть использовано для автоматической настройки индуктивности дугогасящего реактора фазовым методом в резонанс с емкостью распределительной сети и для компенсации естественной несимметрии сети в штатном режиме работы сети.

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение точности настройки дугогасящих реакторов (ДГР), достоверности результата измерений и расширение области применения.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при изготовлении стали в электродуговых печах с регулированием показателей фликера. В способе создают посредством запоминающего устройства банк данных по фликеру, в котором сохраняются временные динамики моментального фликера (MF) в зависимости от характеристик состояния и рабочих характеристик, выполняют посредством регистрирующего устройства измерение временной динамики MF во время начальной фазы расплавления и определяют имеющие к ней отношение характеристики состояния и рабочие характеристики, выполняют посредством вычислительного устройства сравнение измеренных временных динамик MF во время начальной фазы расплавления с сохраненными временными динамиками фаз расплавления общих динамик банка данных по фликеру с учетом характеристик состояния и рабочих характеристик, выполняют посредством вычислительного устройства выбор временной общей динамики с максимальным совпадением MF, а также характеристик состояния и рабочих характеристик в качестве спрогнозированной общей динамики фликера, выполняют посредством управляющего устройства упреждающее динамическое согласование дальнейшего управления процессом производства стали при сравнении спрогнозированной общей динамики с заранее заданными предельными показателями для фликера.

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение эффективности обмена мощностью между сетью энергоснабжения и нагрузкой.

Использование: в области электротехники. Технический результат - повышение коэффициента мощности км электровоза до экстремально высоких значений.

Изобретение относится к области электротехники и внутрискважинному оборудованию, а именно может быть использовано для компенсаций реактивной мощности погружных электродвигателей установок электроцентробежных насосов.

Изобретение относится к области преобразовательной техники и может найти применение в мощных высоковольтных устройствах плавного пуска. Техническим результатом предложенного изобретения является значительное повышение надежности при одновременном снижении затрат на его производство.

Использование: в области электротехники для питания удаленных потребителей электрической энергии, например буровых установок в нефтегазодобывающем комплексе. Технический результат – повышение эффективности и надежности электроснабжения по ЛЭП переменного тока с большими величинами активного и индуктивного сопротивлений потребителей электрической энергии, расположенных на большом расстоянии от источника трехфазного переменного напряжения промышленной частоты с одновременным повышением энергетических показателей и качества электрической энергии в системе электроснабжения. Согласно изобретению в системе электроснабжения, содержащей питающую сеть, трехфазную ЛЭП, р-фазный компенсированный выпрямитель и удаленный потребитель, на входе ЛЭП включен электронный регулятор потока мощности, содержащий поперечный трансформатор, трехфазный мостовой выпрямитель, параллельно включенный конденсатор, трехфазный автономный инвертор напряжения с синусоидальной ШИМ, трехфазный продольный трансформатор с вторичной трехфазной обмоткой, включенной пофазно последовательно с трехфазной ЛЭП. Для снижения уровня высших гармоник напряжения на входе p-фазного компенсированного выпрямителя включен пассивный фильтр либо p-1 гармоники, либо p-1 и p+1 гармоник. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике, к устройствам для компенсации емкостного тока замыкания на землю в электрических сетях с изолированной нейтралью. Технический результат состоит в повышении надежности, улучшении условий эксплуатации и упрощении технического обслуживания. В реакторе токоуказатель 15 выполнен механическим, а его корпус (20) - в форме цилиндра, закрепленного на оси вращения 22. Дно корпуса 20 представляет собой зубчатое колесо 21, посредством которого токоуказатель 15 кинематически связан с валом 9 регулятора магнитного зазора таким образом, что линейное перемещение сердечников 4 и 5 преобразуется во вращательное движение корпуса 20. Токоуказатель 15 снабжен первым 24 и вторым 25 стопорными контактами, закрепленными с возможностью взаимодействия с соответствующими 17 и 18 концевыми выключателями блокировки крайних положений сердечников 4 и 5 магнитопровода 3. На боковую поверхность цилиндра корпуса 20 токоуказателя 15 нанесена измерительная шкала 34, проградуированная в амперах. Соосно с осью 22 вращения корпуса 20 токоуказателя 15 закреплен переменный резистор 26, к выводам которого припаяны провода. Ось резистора вращается синхронно с корпусом токоуказателя. В результате организован визуальный и дистанционный контроль тока реактора. Дополнительно введен воздухоосушитель 41, через который внутренняя полость реактора сообщена с атмосферой. 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Использование – в области электротехники. Технический результат – повышение надежности защиты от перенапряжений. Согласно изобретению система блоков ограничителя перенапряжений соединена в нескольких местоположениях в энергосети передачи и распределения электроэнергии, чтобы предоставлять защиту на уровне энергосети от различных возмущающих воздействий до того, как такие возмущающие воздействия могут достигать или затрагивать оборудование объектного уровня. Блоки ограничителя перенапряжений эффективно предотвращают оказание влияния на энергосеть посредством крупных выбросов напряжения и тока. Помимо этого, блоки ограничителя перенапряжений включают в себя различные признаки интеграции, которые предоставляют возможности диагностики и удаленного формирования отчетов, требуемые посредством большинства операций энергокомпании. В связи с этим блоки ограничителя перенапряжений защищают компоненты уровня энергосети от крупных событий, таких как естественные геомагнитные возмущения (солнечные вспышки), экстремальные электрические события (молнии) и обусловленные человеческим фактором события (EMP) и каскадные отказы в электроэнергетической сети. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к области электротехники и силовой электроники и может быть использовано для управления комбинированными источниками реактивной мощности, построенными на основе статических тиристорных компенсаторов реактивной мощности. Технический результат - улучшение характеристик и параметров реакторной группы, повышение дискретности уровней регулируемого тока, повышение качества электрической энергии при регулировании тока, упрощение устройства в целом за счет исключения из его состава фильтров высших гармоник, уменьшение установленной мощности входящего в состав реакторной группы оборудования. Реакторная группа, коммутируемая тиристорами, состоящая из двух параллельно подключенных к выводам реакторной группы ветвей, каждая из которых содержит последовательное соединение реактора и двунаправленного тиристорного ключа, дополнена третьей параллельной ветвью, содержащей последовательное соединение реактора и двунаправленного тиристорного ключа, и в каждую из трех параллельных ветвей реакторной группы последовательно с реактором и двунаправленным тиристорным ключом введены дополнительные реактор и двунаправленный тиристорный ключ таким образом, что одни из выводов реактора и дополнительного реактора соединены с разноименными выводами реакторной группы, а общая точка соединения двунаправленного тиристорного ключа и дополнительного двунаправленного тиристорного ключа одной из ветвей соединена соответственно с аналогичными общими точками соединения двунаправленных тиристорных ключей и дополнительных двунаправленных тиристорных ключей оставшихся ветвей с помощью вспомогательных двунаправленных тиристорных ключей. 3 ил.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для подачи электрического питания в электродуговую печь, содержащую по меньшей мере один электрод. Устройство выполнено с возможностью соединения с сетью питания для подачи на упомянутый по меньшей мере один электрод электрической энергии с образованием электрической дуги для плавления массы металла. Устройство содержит блок регулирования, установленный между упомянутой сетью питания и упомянутым по меньшей мере одним электродом, и соединенный с ними и выполненный с возможностью регулирования по меньшей мере одного параметра питания упомянутого по меньшей мере одного электрода по меньшей мере один детектирующий прибор, предназначенный для детектирования упомянутого по меньшей мере одного параметра питания, расположенный между упомянутым электродом и упомянутым блоком регулирования, блок позиционирования, выполненный с возможностью перемещать упомянутый по меньшей мере один электрод, уменьшая или увеличивая расстояние между ним и массой металла, подлежащей плавлению, и блок управления. Блок управления, соединенный с упомянутыми блоком регулирования, сетью питания и блоком позиционирования для управления блоком регулирования и блоком позиционирования и для осуществления управления электрической дугой по первому каналу управления путем воздействия на блок регулирования, а также для осуществления управления электрической дугой по второму каналу управления путем воздействия на блок позиционирования. Изобретение позволяет эффективно регулировать мощность плавления и характеристик напряжения дуги и тока дуги, чтобы гарантировать устойчивость электрической дуги в процессе плавления металла, а также обеспечивает возможность подавления возмущений, индуцируемых в сети питания. 2 н. и 7 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в автономных трехфазных электроэнергетических сетях. Технический результат заключается в снижении высших гармонических составляющих в контролируемых точках энергетической системы, а также в снижении массогабаритных показателей активного электрического фильтра. Активный электрический фильтр содержит первое и второе согласующие устройства, интегральные прерыватели, мультивибраторы, частотные режекторные фильтры, сумматор, дифференциальные усилители мощности и силовые модули. 1 ил.

Изобретение относится к области электроэнергетики и может быть использовано для контроля запасов и предотвращения нарушений устойчивости узлов нагрузки электрической сети с асинхронными электродвигателями. Технический результат - повышение точности определения запасов статической устойчивости узлов нагрузки электрической сети с асинхронными электродвигателями, возможность их определения при неизвестных параметрах схем замещения двигателей и электрической сети, предотвращение нарушений устойчивости режимов электродвигателей. В способе производят периодические измерения режимных параметров нагрузки в узле ее подключения или со стороны питающего узла. В текущем времени по уравнениям взаимосвязи режимных параметров и параметров схем замещения для совокупности режимов работы узла нагрузки, питающего узла, формируемых как из режимов работы узла нагрузки при их естественном изменении, так и при искусственно создаваемых изменениях путем значимой разгрузки электродвигателей, изменения напряжения в питающем узле, определяют параметры схем замещения асинхронных двигателей, узлов комплексной нагрузки, питающей сети. По известным параметрам текущего режима и схемы замещения электрической сети с узлом нагрузки рассчитывают критическое скольжение электродвигателя или эквивалентного электродвигателя для группы электродвигателей, предельные напряжения и мощности двигателя, узла нагрузки или напряжения питающего узла, коэффициенты запаса по напряжению и мощности и, при недопустимом снижении заданных запасов по напряжению или активной мощности, снижают загрузку асинхронных двигателей или воздействуют на средства повышения напряжения и осуществляют отключение части нагрузки для предотвращения нарушения статической устойчивости режима асинхронных двигателей. 1 табл., 12 ил.

Использование: в области электротехники. Технический результат – снижение уровня изоляции грозозащитных тросов и величины протекающих в них токов. В линии электропередачи высокого напряжения с грозозащитными тросами и подключенными по концам линии устройствами компенсации реактивной мощности (УКРМ) фазы УКРМ собраны по схеме «звезда» с изолированной нейтралью, а по крайней мере один грозозащитный трос на каждом конце линии электропередачи присоединен к изолированной нейтрали УКРМ. Между изолированной нейтралью и «землей» дополнительно подключено устройство с пороговой вольт-амперной характеристикой, например ОПН, и/или включена цепочка из последовательно включенных компенсационного реактора и коммутационного аппарата. В качестве УКРМ может использоваться управляемый шунтирующий реактор. В нескольких точках линии электропередачи параллельно изоляторам грозозащитного троса устанавлены несколько устройств с пороговой вольт-амперной характеристикой. 4 з.п.ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к области электротехники и силовой электроники и может быть использовано для управления источниками реактивной мощности в энергосистемах. Технический результат - обеспечение высокого качества электроэнергии при управлении управляемым шунтирующим реактором. Управление управляемым шунтирующим реактором осуществляют с помощью управления состоянием управляемых ключей. В процессе управления осуществляют измерение и синхронизацию процесса их переключения относительно синусоидального напряжения на управляемом шунтирующем реакторе, а сам процесс изменения состояния управляемых ключей производят в моменты максимума и минимума приложенного к управляемому шунтирующему реактору синусоидального напряжения. Устройство управления включает управляемый шунтирующий реактор, содержащий две параллельно включенные ветви, каждая из которых содержит последовательное соединение двух реакторов и управляемого ключа, при этом одни из выводов управляемых ключей в каждой ветви подключены к противоположным выводам управляемого шунтирующего реактора, а между общими точками соединения реакторов в каждой из параллельных ветвей включен дополнительный управляемый ключ.2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Использование – в области электротехники. Технический результат – ограничение токов короткого замыкания, уменьшение потерь реактивной мощности и обеспечение питания собственных нужд. Согласно изобретению распределительное устройство в сети переменного тока содержит две и более секции сборных шин, соединенные секционными цепочками, по крайней мере в одной из которых установлены токоограничивающий реактор, конденсатор и выключатель, дополнительно содержит по крайней мере два трансформатора напряжения большой мощности (ТНБМ), секционная цепочка состоит из последовательно включенных токоограничивающего реактора, конденсатора и выключателя, при этом вывод высокого напряжения одного из ТНБМ подключен к секционной цепочке между токоограничивающим реактором и конденсатором, а второго - к одной из секций сборных шин, а обмотки низкого напряжения ТНБМ подключены к секциям собственных нужд распределительного устройства. 1 ил.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в составе устройств автоматической настройки статических и плунжерных дугогасящих реакторов в электрических сетях с изолированной и компенсированной нейтралью, а также в сетях с комбинированным режимом заземления и в устройствах для работы в сетях с пониженной добротностью и параллельным соединением нескольких ДГР. Технический результат изобретения заключается в повышении точности настройки и достоверности результатов измерений во всем диапазоне регулирования ДГР. В способе выделения свободной составляющей в контуре нулевой последовательности электрической сети и устройстве автоматической настройки дугогасящего реактора на его основе для возбуждения затухающих колебаний в контуре нулевой последовательности применяют серии импульсов чередующейся полярности, оцифровывают входные аналоговые значения сигналов возмущения, используя расчетное значение частоты дискретизации Fd, выделение свободной составляющей производят по специальному алгоритму в сумматоре-накопителе, определяют значение расстройки и при выходе ее значения за пределы, заданные уставками, воздействуют на изменение индуктивного или емкостного тока ДГР. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Наверх