PL102165B1 - Method and apparatus for extremely fine tuning of smoothly adjustable arc suppression chokes - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób ekstremal¬ nego dostrajania indukcyjnosci dlawików gasza¬ cych z plynna regulacja oraz urzadzenie do sto¬ sowania tego sposobu.

Urzadzenie i sposób ekstremalnego dostrajania sa przeznaczone do pracy w kompensowanych sie¬ ciach wysokiego napiecia.

Stan techniki. Znane sa urzadzenia do sterowa¬ nia dlawika kompensacyjnego z plynna regulacja, w których wykorzystuje sie do regulacji zaleznosc dU/dL = 0 lub zaleznosc miejdzy katem fazowym napiecia odniesienia i napiecia rezonansowego oraz urzadzenie, w którym utrzymuje sie wartosc mo¬ dulu napiecia rezonansowego w zadanym prze¬ dziale; znane na przyklad z polskiego opisu paten¬ towego nr 60262. Urzadzenia w których wykorzy¬ stano kryterium dU/dL = 0 oraz urzadzenia z utóa- dami fazoczulymi wymagaja stosowania skompli¬ kowanych ukladów pomiarowych i regulacyjnych, a zakres ich stosowania jest ograniczony do nie¬ których typów sieci, przy czym dla ukladu fazo- czulego wymagana jest sztuczna asymetria w kom¬ pensowanej sieci. Powyzsze urzadzenia nie moga byc stosowane w sieciach kablowych i napo¬ wietrznych, w których konfiguracja ulega zmianom w okresie eksploatacji.

Uklad regulacji utrzymujacy wartosc modulu na¬ piecia rezonansowego w zadanych granicach jest konstrukcyjnie prostszy, ale zasadniczym zagadnie¬ niem jest ustalenie granicznych wartosci napiecia rezonansowego. Wartosci te wynikaja z aktualnego stanu kompensowanej sieci i wymagaja znajomosci przebiegu modulu napiecia rezonansowego w funk¬ cji pradu indukcyjnego dlawika gaszacego.

Zmiany parametrów sieci przy stalych nasta¬ wach tego typu regulatora prwadza do dostrojenia modulu napiecia rezonansowego poza obszarem op¬ tymalnego stosunku pradu indukcyjnego dlawika do pradu indukcyjnego sieci.

Istota wynalazku. W urzadzeniu i sposobie auto¬ matycznego dostrajania indukcyjnosci dlawika ga¬ szacego wedlug wynalazku zastosowano kryterium dU/dL < 0, wynikajacego z ekstremalnego przebie¬ gu modulu napiecia rezonansowego w stanie skom¬ pensowania sieci. Stan kompensacji sieci jest osiag¬ niety wówczas, gdy indukcyjmosc dlawika jest do¬ strojona do pojemnosci sieci i wtedy modul napie¬ cia na dlawiku okreslony jako napiecie rezonanso¬ we, osiaga wartosc maksymalna.

Sposób ekstremalnego dostrajania indukcyjnosci dlawików gaszacych z plynna regulacja wedlug wynalazku polega na tym, ze w czasie dostraja¬ nia dlawika gaszacego bada sie zmiany wartosci modulu napiecia na dlawiku dla obu kierunków zmian indukcyjnosci dlawika, a po dostrojeniu dlawika do warunków rezonansu porównuje sie maksymaina wartosc modulu tego napiecia uzy¬ skana w tym dostrojeniu z aktualnym modulem napiecia dla ponownego uruchomienia ukladu kom- 102165102165 pensacji, gdy wystapi okreslona róznica miedzy tymi wartosciami.

W czasie kompensowania sieci w bloku pamieci dynamicznej okresla sie gradient zmian napiecia odkladanego na dlawiku dla ustalenia kierunku zmian indukcyjnosci dlawika gaszacego oraz okre¬ sla sie moment dostrojenia dlawika do warunków rezonansu. Wystapienie przekroczenia zadanej war¬ tosci granicznej przez napiecie odkladane na dla¬ wiku powoduje uruchomienie przestrojenia induk¬ cyjnosci«! dlawika gaszacego tak, ze wartosc tego napiecia jest sprowadzana ponizej wartosci gra¬ nicznej.

Urzadzenie do stosowania sposobu wedlug wyna¬ lazku sklada sie z przetwornika pomiarowego, blo¬ ku pamieci statycznej, bloku pamieci dynamicznej, bloku kontroli wartosci granicznej oraz bloku lo¬ gicznego, sterujacego praca urzadzenia i dostraja¬ niem indukcyjnosci dlawika gaszacego.

W ukladzie ekstremalnego dostrajania indukcyj- nosci dlawików gaszacych sygnal wyjsciowy z prze¬ twornika pomiarowego proporcjonalny do modulu wartosci napiecia odkladanego na dlawiku jest po¬ dawany na wejscie bloku pamieci statycznej, w którym wyznaczany jest moment rozpoczecia po¬ szukiwania nowej wartosci ekstremalnej oraz na wejscie bloku pamieci dynamicznej, w którym jest wyznaczany kierunek szukania i wartosc maksy¬ malna napiecia odkladanego na dlawiku gaszacym.

Blok pamieci statycznej dostrajany jest zawsze do wartosci maksymalnej tego napiecia po jej od¬ szukaniu przez uklad automatycznego zestrajania indukcyjnosci dlawika.

W odniesieniu do znanego stanu techniki stoso¬ wanie sposobu i urzadzenia wedlug wynalazku po¬ zwala uzyskac trwale stan bliski skompensowania sieci,; mimo zmian jej parametrów i konfiguracji.

Sposób i urzadzenie wedlug wynalazku moze byc stosowane w dowolnych sieciach kablowych i kab- lowOHnapowietnznych, których konfiguracja ulega zmianom w czasie eksploatacji. Dodatkowo, urza¬ dzenie wedlug wynalazku kontroluje graniczna wartosc modulu napiecia odkladanego na dlawiku i nie przekracza tej wartosci w czasie dostrajania ekstremalnego. Sposób dostrajania dlawika gasza¬ cego wedlug kryterium dU/dL < 0, przyjetego w urizajdzeniu, zostal zrealizowany przy pomocy sto¬ sunkowo prostych ukladów pomiarowych i wyko¬ nawczych.

Objasnienie figur rysunku. Sposób wedlug wy¬ nalazku zostanie wyjasniony przykladowo w opar¬ ciu o schemat blokowy urzadzenia przedstawiony na rysunku.

Przyklad realizacji wynalazku. Sposób ekstre¬ malnego dostrajania indukcyjnosci dlawików ga¬ szacych wedlug wynalazku polega na tym, ze zmia¬ ny pojemnosci sieci, powodujace zmiany wartosci modulu napiecia rezonansowego pociagaja za soba uruchomienie ukladu regulacji ekstremalnej, w wy¬ niku czego zachodzi dostrojenie indukcyjnosci dla- wtika gaszacego do aktualnej pojemnosci sieci, a na¬ stepnie uklad przechodzi do kontroli aktualnej wartosci modulu napiecia odkladanego na dlawiku gaszacym.

Urzadzenie realizujace sposób ekstremalnego do- _r strajiania posiada pomiarowy przetwornik 1, któ¬ rego wyjsciowy sygnal U0 proporcjonalny do war¬ tosci skutecznej napiecia odkladanego ha dlawiku gaszacym, podawany jest na wejscie bloku pamie- ci "statycznej 2 z komparatorem, bloku pamieci dy¬ namicznej 3 z elektronicznym detektorem sygnalu odchylenia oraz bloku kontroli wartosci granicznej 4 napiecia UQ.

Sygnaly wyjsciowe o charakterze dwustanowym z wyjscia bloków 2, 3, 4 podawane sa na wejscie bloku logicznego 5, którego sygnaly wyjsciowe uru¬ chamiaja obwód sterowania 6, przestrajajacy in- dukcyjnosc gaszacego dlawika 7 oraz steruja praca bloków 3 i 4. Dzialanie urzadzenia wedlug wyna- lazku przebiega nastepujaco: Sygnal napieciowy pobierany z uzwojenia po¬ miarowego gaszacego dlawika 7 podawany jest na miernik wycliylowy, przekaznika P0, kontrolujacy poziom tego napiecia oraz wejscie przetwornika pomiarowego 1. Przekaznik Pn odlacza regulator od dlawika gaszacego 7 w przypadku zwarc do¬ ziemnych w sieci. Przetworzone napiecie z uzwo¬ jenia pomiarowego jako sygnal stalonapieciowy UQ podawane jest z przetwornika pomiarowego 1 na blok pamieci statycznej 2, gdzie jest porównywane z zapamietana wartoscia U0imax, osiagnieta w po¬ przednim dostrojeniu dlawika 7 do warunków re¬ zonansu. Po wykryciu róznicy miedzy wartoscia zapamietana a kontrolowana ,sygnal sign AJ0im« -Uo/ jest podawany na wejscie bloku logicznego 5, który uruchamia proces poszukiwania nowej war¬ tosci ekstremalnej U0im«. Sygnaly wyjsciowe bloku logicznego 5 wlaczaja blok pamieci dynamicznej 3 oraz poprzez obwód sterowania 6 uruchamiaja przestrajanie dlawika 7.

W bloku pamieci dynamicznej 3 elektroniczny detektor pomiaru odchylenia wyznacza sygnal sign 1 który poprzez blok logiczny 5 i obwód dL / sterowania 6 steruje zmiane kierunku przestrajania dlawika 7 lub konczy proces poszukiwania ekstre¬ mum, jezeli zostala znaleziona nowa wartosc U01max.

Po odszukaniu nowej wartosci ekstremalnej pamiec 45 statyczna 2 dostraja sie do nowej wartosci U0inu« i blok 2 zaczyna sledzic róznice miedzy wartoscia chwilowa U0 a nowa odszukana wartoscia ekstre¬ malna U0im«. Jezeli w jakiejkolwiek chwili napie¬ cie U0 przekroczy nasftoawialna w bloku 4 wartosc 50 graniczna napiecia Uog, to sygnal o przekroczeniu podawany jest na wejscie bloku logicznego 5. Blok logiczny 5 sygnalem wyjsciowym poprzez obwód sterowania 6 uruchamia przestrajanie indukcyjnos¬ ci dlawika 7. 55 Kierunek przestrajania indukcyjnosci jest kon¬ trolowany w tym czasie poprzez sledzenie zmian wartosci napiecia U0 w bloku pamieci statycznej 2, Nktórej sygnal wyjsciowy sign /UQ — Uog/ poprzez blok 5 i 6 reaguje na zmiane kierunku przestroje- 6? nia indukcyjnosci dlawika, jezeli kierunek ten jest niewlasciwy. Jezeli napiecie U0 zmniejszy sie po¬ nizej wartosci granicznej Uog, to sygnal wyjsciowy z bloku 4 poprzez bloki 5 i 6 wylacza przestroje¬ nie indukcyjnosci dlawika 7. Pamiec, statyczna do- 65 straja sie do nowej wartosci U0 i zaczyna kontro-5 102165 6 lowac róznice miedzy wartoscia pamietana a war¬ toscia U0.

Urzadzenie wedlug wynalazku ma zastosowanie w kompensowanych sieciach wysokiego napiecia.

Claims (4)

Zastrzezenia patentowe

1. Sposób ekstremalnego dostrajania indukcyj- nosci dlawików gaszacych z plynna regulacja, zna¬ mienny tym, ze w czasie dostrajania dlawika ga¬ szacego dla obu kierunków zmiam imdukcyjnosci tego dlawika bada sie zmiany wartosci modulu napiecia odkladanego na dlawiku, a po dostroje¬ niu do warunków rezonansu porównuje sie war¬ tosc maksymalna napiecia Uoim«x, uzyskana w wy¬ niku dostrojenia z aktualnym napieciem U0 pro¬ porcjonalnym do modulu napiecia odkladanego na dlawiku w celu ponownego uruchomienia ukladu kompensacji, gdy nastapi okreslona róznica miedzy wartoscia napiecia U0 i wartoscia maksymalnego napiecia U0im«.

2. Sposób' ekstremalnego dostrajania wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze w bloku dynamicznej pamieci (3) w czasie kompensowania sieci okresla sie gradient zmian napiecia UQ, dla ustalenia kie¬ runku zmian indukcyjnosci dlawika gaszacego oraz moment dostrojenia tego dlawika do warunków rezonansu tego napiecia. 5

3. Sposób ekstremalnego dostrajania wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze po wystapieniu prze* kroczenia zadanej wartosci granicznej przez na¬ piecie (U0), uklad regulacji powoduje uruchomienie zmian indukcyjnosci dlawika gaszacego tak, ze io wartosc napiecia (U0) zmniejsza sie ponizej war¬ tosci granicznej.

4. Urzadzenie do ekstremalnego dostrajania in¬ dukcyjnosci dlawików z plynna regulacja, zna¬ mienne tym, ze ma przetwornik pomiarowy (1) 15 którego wyjscie jest równoczesnie polaczone z wejsciem bloku pamieci statycznej (2), wejsciem bloku pamieci dynamicznej (3) i wejsciem bloku ograniczen (4), a wyjscia tych bloków sa polaczone z wejsciem bloku logicznego (5), sterujacego praca ao bloku pamieci statycznej (2)„ bloku pamieci dyna¬ micznej (3) i bloku ograniczen (4), przy czym na czas dostrojenia ekstremalnego wejscie bloku pa¬ mieci statycznej (2) jest polaczone na analogowe wyjscie bloku pamieci dynamicznej (3). fll 1 6\ i IH43 We r ^r±—. _=J— .—J 1 2 h-2^ 3 ' — 5 1, 1 r •