SU702447A1 - Устройство дл автоматической настройки дугогас щей катушки - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области электроэнергетики и предназначено дл  использовани  в высоковольтных электрических сет х, оборудованных цугогас щими катушками дл  компенсации емкостных токов замыкани  на землю..

Известно устройство дл  автоматической настройки дутогас щих катушек в резонанс с емкостью сети, содержащее блокирующий орган на входе, выход которого подключен к первичной обмотке вх.одного трансформатора, фадочувствительный усилитель, вход которого через фазовращающий св зан со вторичной обмрчкой входного трансформатора, а выход подключен к выходному органу .l} .

Больша  погрешность настройки ду-, гогас щих катушек, обусловленна  наличием естественной несимметрии, огра ничивает их область применени  лишь кабельными сет ми с незначительной несимметрией.

Указанный недостаток устранен в устройстве автоматичеЬкЬй настройки дугогас щих катушек, построенном на принципе экстремального регулировани  системы со вспомот ательной модул цией 2.

Известное устройство дл  автоматической настройки дугогас щих катушек с подмагничиванием в резонанс с емкостью сети содержит выпр митель на входе, выход которого св зан со входом фильтра низкой частоты, входной усилитель, вход которого подключен к выходу фильтра низкой частоты, интегрирующий усилитель, генератор

5 пр моугольных колебаний, выход которого св зан со входом усилител  мощности , фазосдвигающий блок, один вход котсфого подключен к генератору пр моугольных колебаний, другой к интегрирующему усилителю, измеритель расстройки, один вход которого соединен сфазосдвигающим блоком, другой - со входным усилителем, а выход св зан с интегрирующим усилитепем . Причем измеритель расхзтройки состоит из последовательно включенных множительного блока, усилител , демодул тора и сумматора. В этом устройстве вспомогательные колебани  пр моугольной формы имеют одинаковые длительности импуль са и паузы, что приводит к значительн погрешност м регулировани  настройки дугогас щих катушек, обусловленным свободными колебани ми в контуре нулевой последовательности компенсированной электрической сети. Цепь изобретени  - повышение точности настройки, Дл  этого в устройстве дл  автоматической настройки дугогас тцей катушки , имеющей дополнительные обмотки, содержащем выпр митель, вход которого предназначен дл  подключени  к напр жению нейтрали, а выход через фильтр низкой частоты соединен со вхо ным усилителем, измеритель расстройки , к первому входу которого подключён выход входного усилител , ко второму входу подключен выход фазосдвигающего блока, а к выходу присоединен интегральный усилитель, выход интегрального усилител  соединен с усилителем мощности и первым входом фазосдвигающего блока, оно дЬполнител содержит делитель частоты, усилитель пр моугольных импульсов, формирбватели и широких импульсов и по два запускающих мультивибратора, тиристорпых ключа:и модулирующих дро сел , при этом вход делител  частоты предназначен дл  подключени  к напр жению сети, первый выход через усилитель пр моугольных иКтульсов подключен ко второму входу фазосдвигающего блока, первый и второй Е МХОДЫ присоединены к входам формировател  узких импульсов, а второй и третий вы ходы присоединены к входам формировател  широких импульсов, выход каждого КЗ формирователей соединен с одним из модулирук цих дросселей через соо-гветствующие последовательно соед ненные запускающий мультивибратор и тиристорный ключ, объединенные выходы модулнруютаих дросселей предназна чены дл  подключени  к дополнительно . обмотке дугогас пцей катушки. При этом измеритель расстройки м жет быть выполнен и виде двухполу74 периодного фазочувствительного детектора . На фиг. 1 представлено предлагаемое устройство,функциональна  схема; на фиг. 2 - временные диаграммы, по сн ющие принцип поисковой модул ции тока дугогас щей катушки. Устройство содержит выпр митель 1, подключенный к напр жению нейтрали UQ , соединенные с ним последовательно фильтр 2 низкой частоть и входной усилитель 3. Выход входного усилител  3 включен на первый вход измерител  4 расстройки, который через интегральный усилитель 5 и усилитель 6 мопднбсти регулирует ток подмагничивани  дугогас$пцей катушки 7. Вновь введенный делительВ частоты, включенный на напр жение сети, передает выработанные импульсы через усилитель 9 пр моугольных импульсов на вход фазосдвигающего блока 10 и на формирователи щироки: с 11 и узких 12 импульсов. С этих формирователей че- i рез запускающие мультивибраторы 13 и тиристорные ключи 14 импульсы подаютс  на модулирующие дроссели 15, соединенные с дополнительной обмоткой дугогас щей катушки 7, предназначенной дл  компенсации емкости 16 сети. На фиг. 2 приведены временные диаграммуг, по сн ющие принцип поисковой модул ции тока дугогас щей катушки . Напр жение сети с частотой 50 Гц в Делителе 8 частоты преобразуетс  в пр моугольные импульсы U) с частотой 3,125 Гц. На входе формирова-гелей широких и узких импульсов суммируютс  имнульсы, поступающие с делител  частоты, причем на входе фор- ; мировател  11 суммируютс  импульсы полупериодов частоты 3,125 Гц с импульсами первого полупериода частоты 6,25 Гц, а на входе формировател  12 импульсы вчЧ)рого полупериода 3,125 Гц с теми же импульсами 6,25 Гц. В результате на выходе формировател  11 формируютс  широкие импульсы Uy длительностью в 3/4 периода, а на выходе формировател  12 - узкие импульсы и длительностью в 1/4 периода. При работе тиристорных ключей 14 в дроссел х 15 протекают пульсирующие токи широкими (Зщ) и. УЗКИМИ ( 3 ) импульсами. Наложение этих индуктивных токов на первн1чный ток

цугогас щей катушки 7 создает положительные и отрицательные выбросы рабочего тока относительно среднего уровн  ( Оц ). Длительность этих выбросов в 2 раза меньше длительности импульсов коммутирующего напр жени  U« . Эти выбросы и впадины тока дугогас щей катушки 7 длительностью 1/4 периода поисковой частоты располагаютс  вначале каждого полупериоца , а паузы, следующие за ними, также имеют длительность в 1/4 периода . Длительность коммутирующих импульсов равна 1/2 периода поисково частоты. Во врем  пауз, следующих за каждым положительным или отрицательным выбросом тока- дугогас щей катушки, свободна  составл ютпа  напржени  нейтрали успевает затухнуть до уровн , практически не вызывающего погрешности. Такое расщепление модулирующих импульсов с созданием че-пверть-периодной паузы в каждом полу iпериоде поисковой частоты позволило устранить погрешности устройства от свободных колебаний в контуре нулевой последовательности компенсированной сети.

В основе принципа работы автоматического устройства лежит свойство статической резонансной характеристик объекта регулировани , т.е. зависимост амплитуды напр жени  нейтрали от индзгкт вной проводимости дугогас щей катушки 7 и - f ( Ь L,) . имеющей  вно выраженный экстремум в резонансной точке, измен ть величину и знак производной амплитудного значени  напр жени  нейтрали по регулируемому параметру Ьк при переходе этого параметра через экстремальную точку. Дл  косвенного измерени  этой производной примен ютс  непрерывные периодические поисковые колебани  регулируемого параметра 13| с малой амплитудой и малой частотой, по крайней мере, ниже восьмой субгармоники промышленной частоты.

Дл  поиска экстремальной точки в резонансной кривой напр жени  неЪтрали .(bij),in tl L - индуктивна  проводимость дугогас шей катушки 7, с помощью тиристоршлх ключей 14 создаютс  принудительные поисковые колебани  индуктивной проводимости Ь L дугогас щей катушки 7 с частотой 3,125 Гц путем периодичеоксго подключени  и отключени  к допол702447

нительной обмотке дугогас 1дей катушки то одного, то двух одновременно дросселей 15. Благодар  периодическому изменению проводимости Ъ на не- 5 большую величину Abi, относительно среднего значени  напр жении нейтрали UQ по вл етс  периодическа  амплитудна  модул ци  с той же частотой 3,125 Гц. Глубина этой акшлитуд0 ной модул ции и ее фаза завис т от . степени расстройки дугогас щей катушки от резонансного полЬжени .

Амплитудно-модулированное напр жение нейорали OQ подаетс  на ав5 томатический регул тор. С помощью выпр мител  1 и (ильтра 2 низкой частоты из напр жени  UQ выдел етс  низкочастотна  огибающа  сигнала частоты 3,125 Гц, котора  усиливаетс  0 входным усилителем 3 и подаетс  на один вход измерител  расстройки 4. На второй вход измерител  4 после соответствующего сдвига по фазе подаютс  пр моугольные импульсы комму тирующего напр жени  Оц от делител  8 частоты. На выходе измерител  расстройки 4 по вл етс  вьшр мленное напр жение, величина которого зависит от степени расстройки дугогас щей ка0 тушки 7, а знак от направлени  расстрой- ки (недокомпенсаци  или nepeKONmeHcaци ). Интегральный усилитель 5 при по влении сигнала на его входе измен ет ток подмагничивани , а следова тельно, и регулируемую величину tlij в сторону уменьшени  расстройки компенсации . .

Таким образом, данное устройство за счет повышени  точности настройки дугогас щей катушки в резонанс с сетью снижает разрушение изол ции, перенапр жени  и увеличивает надеж ,ность самопогасани  дуги.

Claims (2)

1. Устройство дл  автоматической 5JJ настройки дугогас щей катушки, имеющей дотюлнительные обмотки, содержащее выпр митель, вход которого предназначен дл  подключени  к напр жению нейтрали, а выход через фильтр 55 низкой частоты соединен со входным усилителем, измеритель расстройки, к . первому входу которого подключен выход входного усилител , ко второму входу подключен выход фазос двигают его блока, а к выходу присоединен вход интегрального усилител , выход интегрального усилител  соединен с усилителем мощности и первым входом фазосдвигающего блока, отличающ е е с   тем, что, с целью повышени  точности настройки, оно дополнительно содержит делитель частоты, усилитель пр моугольных импульсов, формирователи УЗКИХ и широких импульсов и по два запускающих мз льтиэибpaтopa, тиристорных ключа и модулирующих дроссел , при этом вход делител  частоты предназначен дл  подключени  к напр жению сети, первый выход через

усилитель пр моугольных импульсов под ключен ко второму входу фазосцвигающего блока, первый и второй выходы присоединены к входам формировател  узких импульсов, а второй и третий

выходы присоединены к входам форми ровател  широких импульсов, выход каждого из формирователей соединён с одним из модулируйзщих дросселей через соответствующие последовательно соединенные запускающий мультивибратор и тиристорный ключ, объединенные выходы модулирующих дросселей предназначекгы дл  подключени  к дополнительной обмотке дугогас щей катушки.

2. Устройство по п, 1, отличающеес  -тем, что измеритель расстройки выполнен в виде двухполупериодного фазочувствительного детектора .

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 150156, 02 Н 1/02, 1961.

2.Авторское свидетельство СССР № 491180, кл.- Н 02 Н 1/02, 1971 (прототип).