Устройство для регулирования напряжения электрической подстанции

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН Ия

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹â€”

М.Кл. Н 02т 3/12

Н 02р 13/Об

Заявлено 18.VI.1970 (№ 1448215/24-7) с присоединением заявки №вЂ”

Приоритет—

Опубликовано 07.111.1972. Бюллетень ¹ 9

Дата опубликования описания 24.IV.1972

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

УДК 621.311.4:621.316.1:

:621.316.722 (088.8) %!

СФ 1

1 б тИЫЗ-ИНИ Г,"..3l

БиьлиэтккА

Авторы изобретения

Ю. В. Артемьев, Г. С. Берман и Л. В. Росман

Всесоюзный государственный проектно-изыскательский и научно-исследовательский институт «Энергосетьпроект»

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ

ЭЛ ЕКТРИ Ч ЕС КОЙ П ОДСТАН ЦИ И

Изобретение относится к области автоматического регулирования режимов работы энергетических систем, в частности к регулированию напряжения на подстанции электрической сети, в которой имеет место избыток реактивной мощности, для чего на подстанции установлены средства потребления реактивной мощности, подключенные к ее вторичным шинам, являющимся в то же время центром питания (ЦП) распределительной сети.

Известные устройства для регулирования напряжения электрической подстанции с реакторами, подключенными к первичным шинам подстанции через трансформатор с олоком регулирования под нагрузкой (РПН), снабженным датчиком положения, содержащие автоматический регулятор напряжения и схему управления реакторами, недостаточно надежны и не обеспечивают требуемой точности регулирования, так как напряжение в ЦП приводит к существенному изменению напряжения на шинах подстанции и тем самым к изменению напряжения в той части сети, которая прилегает к этим шинам.

Для повышения надежности и точности регулирования вход автоматического регулятора напряжения подключен к измеритель ному трансформатору напряжения первичных шин подстанции, выход «больше» регулятора подключен по входу «меньше» приводного меха2 низма блока регулирования под нагрузкой, а выход «меньше» вЂ” ко входу «больше» приводного механизма, причем выход датчика положения в сторону «больше» подключен ко входу «включить» схемы управления реакторами, а выход датчика положения в сторону

«меньше» вЂ” ко входу «отключить» этой схемы.

На фиг. 1 изображена структурная электрическая схема описываемого устройства; на

1о фиг. 2 — диаграмма определения регулпровочного эффекта напряжения на первичных шинах устройства; на фиг. 3 — диаграмма работы устройства.

На подстанции, расположенной в конце д длинной линии 1 электропередачи (см. фиг. 1), подключены два трансформатора (основной трансформатор 2, вторичные шины которого являются центром питания (ЦП) распределительной сети, или группа трансформаторов) и дополнительный трансформатор 8, ко вторичным шинам 4 которого подключена группа шунтовых реакторов 5. Автоматический регулятор б подключен измерительными цепями к трансформатору напряжения (к трансформа25 тору тока, если нужно), шин ЦП, а цепямп выхода (выход «больше» и «меньше») — ко входу схемы управления приводного механизма 7 устройства РПН трансформатора 2. Автоматический регулятор 8 подключен измеризО тельными цепями к трансформатору напряже331469

5 о

3 ния 9 первичных шин подстанции, а цепями выхода — ко входу схемы управления приводного механизма 10 устройства РПН дополнительного трансформатора 8. При этом выход

«больше» регулятора 8 подключен ко входу

«меньше» приводного механизма 10 и соответственно выход «меньше» регулятора — ко входу «больше» привода. Кроме того, к приводному механизму 10 подключен датчик 11 положения устройства РПН трансформатора 8 (концевые ил и путевые контакты «больше», «меньше») .

Выход датчика 11 подключен ко входу схемы управления шунтовыми реакторами 5. При этом концевой контакт «больше», замыкающийся в положении ограничения переключения РПН в направлении увеличения напряжения на вторичных шинах 4, включен в цепь на включение очередного реактора и, соответственно, контакт «меньше» вЂ” в цепь отключения очередного реактора.

На фиг, 3 дана примерная диаграмма для определения регулировочного эффекта шунтовых реакторов, включенных на отдельный трансформатор, Внешняя характеристика Т вЂ” зависимость !лвп= f (Q тз ) где У„,— напряжение в конце линии электропередачи 1, Q„— суммарная реактивная мощность, потребляемая реакторами 5 (включая потери в трансформаторе 8).

Нагрузочные характеристики П, Ill, IV, V группы реакторов — зависимость Q,,=f(U,,,„).

Данные характеристики приведены к напряжению линии 1: I1, III — для некоторого количества К шунтовых реакторов и IV, Ч— для К вЂ” 1 шунтовых реакторов, при этом характеристики II u IV соответствуют крайнему положению «меньше» устройства РНП трансформатора 8 (при этом датчик 11 находится в положении «меньше»), а характеристики ТП и V — крайнему положению «больше» (при этом датчик 11 в положении «больше»).

Регулирование напряжения на линии 1 электропередачи осуществляется за счет изменения потребления реактивной мощности Q„ включенными реакторами 5 прои изменении напряжения на шинах 4 (т. е. при изменении положения переключателя РПН трансформатора 8).

Для К реакторов (см. фиг. 2) и для данной внешней характеристики 1 при изменении положения РПН во всем диапазоне потребляемая мощность изменяется в пределах от до Q и соответственно изменяется и напряжение от U, до U, .

Пусть некий исходный режим определяется точкой о на пересечении внешней характеристики 1 с нагрузочной характеристикой VI, .соответствующей некоторому количеству К включенных реакторов и некоторому промежуточному положению переключателя РПН, и пусть напряжение при этом соответствует уставке регулятора 8. Если напряжение в энерзо з.

4, >

Ьо

55 вс

4 госистеме увеличится (что соответствует внеш. ней характеристике VII), то возрастает и на. пряжение на первичных шинах подстанции (точка b). Под действием регулятора 8 устройство РПН, переключаясь в направлении

«больше» (см. фиг. 1), приведет к увеличению напряжения на шипах 4, что, в свою очередь, приведет к увеличению мощности, потребляемой включенными реакторами 5, которая, как известно, зависит от квадрата напряжения.

Увеличение реактивной мощности, потребляемой реакторами 5, приведет к снижению напряжения на первичных шинах подстанции.

Действие регулятора 8 и переключение трансформатора 8 прекратится после того, как напряжение станет равным (с точностью до зоны нечувствительности) заданной уставке и для нового состояния характеристики VII режим установится в точке г (см. фиг. 2).

Вернемся к внешней характеристике Т, на которой точками а и б отмечены пределы регулирования трансформатора при некотором количестве К включенных реакторов.

Для расширения диапазона регулирования предлагается использовать концевые контакты датчика 11 устройства РПН трансформатора 8. Срабатывание этих контактов приводит к включению (отключению) очередного реактора и, следовательно, к изменению суммарной нагрузочной характеристики (например к переходу от характеристик II, III к характеристикам IV, V).

После переключения РПН трансформатора

8 на последнюю ступень в сторону «больше» срабатывает концевой контакт датчика 11

«больше» и (при воздействии на схему управления) включается очередной реактор 5, благодаря чему диапазон регулирования трансформатора сдвигается в сторону снижения первичного напряжения до точки д.

Включение реактора на линии 1 электропередачи изменит напряжение до значения

UI (см. фиг. 3), при этом изменится знак отклонения напряжения на входе регулятора 8.

Последний приведет в действие устройство

РПН трансформатора 8, а за счет уменьшения напряжения .на шинах 4 и, следовательно, за счет снижения потребляемой мощности реакторами 5 увеличит напря>кение до заданной уставки. В установившемся состоянии устройство РПН будет занимать какое-то среднее положение и иметь свободный регулировочный диапазон как в сторону «больше», так и

«меньше».

При этом мощность рсактора должна быть выорана не больше величины, которая при его включении или отключении приводит к изменению напряжения, равному регулировочному диапазону трансформатора.

Следует отметить, что в конечном счете, несмотря на использование включения и отключения реакторов, регулирование напряжения получается плавным, поскольку скачок напряжения, обусловленный коммутацией реактора, компенсируется переключением устрой331469

5 ства РПН, которое имеет достаточно мелкие ступени регулирования.

Регулирование трансформатора 2 ведется регулятором 6 обычным способом. Согласова.ние работы регуляторов 6 и 8 производится путем соответствующего выбора их выдержек времени.

Предмет изобретения

Устройство для регулирования напряжения электрической подстанции с реакторами, подключенными к первичным шинам подстанции через трансформатор с блоком регулирования под нагрузкой, снабженным датчиком положения, содержащее автоматический регулятор напряжения и схему управления реакторами, отличаюцееся тем, что, с целью повышения надежности и точности регулирования, вход автоматического регулятора напряжения подключен к измерительному трансформатору напряжения первичных шин подстанции, выход

«больше» регулятора подключен ко входу

«меньше» приводного механизма блока регулирования под нагрузкой, а выход «меньше»вЂ”

lo .;.о входу «больше» приводного механизма, причем выход датчика положения в сторону

«больше» подключен ко входу «включить» схемы управления реакторами, а выход датчика положения в сторону «меньше» вЂ” ко входу

«отключить» этой схемы.

331469

Фиг. 3 язв

Фиг 3

Составитель К. Фотина

Техред Т. Ускова

Корректор Е. Усова

Редактор Т. Загребельная

Загорская типография

Заказ 1554 Изд. № 307 Тираж 448 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, )К-35, Раушская наб., д. 4/5