SU864490A1

SU864490A1 - Ac voltage regulator

Info

Publication number: SU864490A1
Application number: SU792839292A
Authority: SU
Inventors: Леонид Абрамович Герман; Людмила Алексеевна Синицына; Вениамин Аронович Хотовник
Original assignee: За витель Л.А.Синицына и В.А.Котовник
Priority date: 1979-11-14
Filing date: 1979-11-14
Publication date: 1981-09-15

Description

(54-) РЕГУЛЯТОР ПЕРЕМЕННОГО НАПРЯЖЕНИЯ (54-) AC VOLTAGE REGULATOR

Изобретение относитс к автоматическим устройствам дл регулировани напр жени в электрических сет х и может быть использовано в сет х с несимметричным напр жением и, в част ности, на т говых подстанци х переменного тока электрифицированных же.-; лезных дорог. Известно устройство дл регулировани несимметричного напр жени с органом контрол трех несимметричных напр жений в виде измерительного эле мента на туннельных диодах fl. Это устройство примен лось на т говых подстанци х совместно с выпускаемам промышленностью устройством автоматического управлени регул тором Нсшр жени трансформаторов, в котором измерительный элемент выполн етс на туннельном диоде. Недостаток работы устройства - сн жение точности регулировани при искажении формы кривой напр жени , так как измерительный элемент контролирует амплитудное значение напр жени Известно устройство, в котором измерительный элемент реагирует на среднее значение контролируемого напр жени , что повышает точность регулировани при искс1жении формы крнвой . Данное устройство предназначено дл контрол одного напр жени в системе напр жений и содержит измерительный пороговый элемент среднего значени напр жени , вход которого под-, ключен к выходу фильтра а выход к входам двух каналов регулировани , каждый из которых выполнен в виде последовательно соединенных преобразовател импульсных сигналов в потенциальные , .элемента времени и исполнительного органа, и Г(еиератор тактовых импульсов, выход которого подключен ко входам, элементов времени Г2. Однако на т говых подстанци х с несимметричным напр жением необходимо контролировать напр жение всех трех фаз, так как регулирование происходит по напр жению, имемцему наибольшее значение. Поэтому на практике это устройство на т говых подстанци х включают во все фазы, т.е. используют три регул тора переменного напр жени . Очевидно, что на подстанции целесообразно иметь только одно устройство. Цель изобретени - расширение области применени регул тора переменного напр жени дл несимметричного трехфазного напр жени , т.е. дл контрол вс(х трех средних значений .трехфазного несимметричного напр жени и соответствующего управлени режимом работы трансформатора. Поставленна цель достигаетс тем что в регул тор переменного напр жени , содержащий измерительный порого вый элемент среднего значени напр жени , вход которого подключен к фильтра, а выход - к входам двух каналов регулировани , каждый из которых выполнен в виде последовательно соединенных преобразовател импульсных сигналов в потенциальт ные,элемента времени и исполнительного органа, и генератор тактовых импульсов, выход которого подключен ко входам элементов времени, дополнительно введены 3-х фазный трансформатор , первичные обмот-ки которого подключены к контролируемьйм напр жени м , при этом, вторичные .обмотки соединен-л по схеме звезда с нулевым выводом и коммутатор напр жений, выполненный в виде однофазного транс Форматора с одной вторичной обмоткой подключенной ко входу фильтра и трем первичными обмотками, соединенными последовательно с вторичными обмотками фазного трансформатора и подключенными через симистры к ну левому выводу 3-х фазного трансформ тора, причем управл ющие электроды симистров через усилители подключены к выходам распределител -коммутатор вход которого через формирователь импульсов подключен к выходу элемен та И, при этом один из входов последнего соединен с генератором тактовых импульсов, а другой - с выходом преобразовател импульсных сигн лов в потенциальные одного из каналов регулировани . На чертеже изображена структурна схема регул тора. Переходной трансформатор 1 преоб зует линейное контролируемое напр жение в пропорциональное еМу фазное напр жение. Коммутатор 2 выполнен в виде однофазного трансформатора, содержащем одну вторичную обмотку 3 подключенную к фильтру 4 и три первичные обмотки 5, входы.которых под соединены к фазным выводам переходного трансформатора 1, а выходы через симисторы 6 к нулевому проводу , УпЬ)авл ющие электроды симисторов 6 подключены к распределителюкоммутатору 7 через усилитель 8. Ко мутатор 2 предназначен дл поочеред ного переключени фаз так, чтобы с обмотки 3 поступала информаци о величине каждого из трех контролируемых напр жений. Блок 9 устройств содержит три основных функционгшьны составл кицих: измерительный пороговый элемент 10 среднего значени напр жени , генератор 11 тактовых импульсов и каналы 12 регулировани прибавить, отрабатывающим команду на повышение напр жени , и канал 13 у.бавить, отрабатывающим команду на снижение напр жени . В состав каналов 12 и 13 вход т преобразователи 14, 15 импульсных сигналов в потенциальные , элементы 16, 17 времени, осуществл ющие задержку сигнала на срабатывание исполнительных элементов 18, 19 в течение заданного времени , и сброс накопленного времени. Один вход логического элемента И 20 подключен к ГТИ, а другой - к выходу преобразовател 15 какала убавить. При отсутствии повышенного напр жени в контролируемых фазах с выхода элемента И снимаютс тактовые сигналы, соответствующие импульсам ГТИ. При наличии повьшенного напр жени , хот бы в одной из контролируемых на выходе элемента И, сигналы отсутствуют. Формирователь 21 импульсов, подключенный к выходу элемента И 20, преобразует импульсы ГТИ в импульсы пр моугольной формы дл подачи их на распределителькоммутатор 7. Регул тор работает следующим образом . Снимаемое со вторичной обмотки трансформатора 1 фазное напр жение подаетс на обмотки 5 однофазного трансформатора. Включение симисторов происходит поочередно, т.е. сначала с распределител -коммутатора 7 через усилитель 8 приходит сигнал на-управл ющий электрод одного из симисторов , вследствие чего этот симистор открыт, а два других закрыты, и с обмотки 3 снимаетс контролируемое .1апр жение данной фазы, пропорциональное линейному напр жению, например Ua. С приходом следукщего тактового импульса блок 9 выдает сигнал на открывание другого симистора , и с обмотки 3 контролируетс напр жение Ugn и т.д. Таким образом, все три контролируемые линейные напр жени поочередно поступают через фильтр на измерительный пороговый элемент среднего значени напр жени 10. При этом, если контролируемое напр жение находитс в допустимых пределах, то на преобразователи 15, 14 импульсных сигналов в потенциальные сигналы не поступают, и элементы времени не запускаютс . Если на всех трех фазах напр жение пониженное , то поступает сигнал на элемент 16 времени, который с установленной выдержкой времени выдает сигнал на исполнительный элемент 18 по каналу прибавить. Если пониженное напр жение только на одной или двух фазах, то элемент 16 времени не успевает срабатывать.The invention relates to automatic devices for regulating the voltage in electric networks and can be used in networks with asymmetric voltage and, in particular, at AC traction substations electrified. -; railway roads. A device for regulating an unbalanced voltage with a control organ of three asymmetric voltages in the form of a measuring element on tunnel diodes fl. This device was used at the traction substations in conjunction with an industry-produced automatic control device for transformer Nc link controller, in which the measuring element is made on a tunnel diode. The lack of operation of the device is a reduction in the accuracy of regulation when the voltage waveform is distorted, since the measuring element controls the amplitude value of the voltage. A device is known in which the measuring element responds to the average value of the voltage being controlled, which increases the accuracy of regulation when the shape is curved. This device is designed to control one voltage in a voltage system and contains a measuring threshold element of the average voltage value, the input of which is under- connected to the output of the filter and the output to the inputs of two control channels, each of which is designed as a series-connected pulse converter in the potential, the elements of time and the executive body, and G (eerator clock pulses, the output of which is connected to the inputs, the elements of time G2. However, at the traction substations with an asymmetry It is necessary to control the voltage of all three phases, since regulation takes place at a voltage that has the highest value, therefore, in practice, this device is connected to all phases at the traction substations, i.e., three AC voltage regulators are used. Obviously, it is advisable to have only one device at the substation. The purpose of the invention is to expand the field of application of an AC voltage regulator for asymmetrical three-phase voltage, i.e. to control all (x three average values of three-phase unbalanced voltage and corresponding control of the transformer operation mode. The goal is achieved by the fact that the AC voltage regulator contains a measuring threshold element of the average voltage value, the input of which is connected to the filter and the output - to the inputs of two control channels, each of which is made in the form of serially connected converters of pulse signals into potential, an element of time and an executive body, and a gene A clock pulse ramp, the output of which is connected to the inputs of time elements, is additionally introduced a 3-phase transformer, the primary windings of which are connected to control voltages, while the secondary windings are connected according to the star with a zero output circuit and the switch is , made in the form of a single-phase Transformer with one secondary winding connected to the filter input and three primary windings connected in series with the secondary windings of the phase transformer and connected through a triac The 3-phase transformer leads to the zero output, and the control electrodes of the simistrov are connected via amplifiers to the outputs of the distributor, whose switch input is connected to the output of the element I through the pulse shaper, while one of the inputs of the latter is connected to the clock pulse generator, and the other with the output of a pulse signal converter into a potential one of the control channels. The drawing shows a block diagram of the regulator. Transient transformer 1 converts a linear controlled voltage into a proportional phase voltage. The switch 2 is made in the form of a single-phase transformer containing one secondary winding 3 connected to filter 4 and three primary windings 5, inputs for which are connected to the phase terminals of the transition transformer 1, and outputs through triacs 6 to the neutral wire, Upisc triacs of triacs 6 are connected to the distributor of the switch 7 through the amplifier 8. The switch 2 is designed to alternately switch the phases so that the winding 3 receives information about the magnitude of each of the three monitored voltages. The device block 9 contains three main functional components: measuring threshold element 10 of the average voltage value, generator of 11 clock pulses and control channels 12 to add, working on the command for increasing the voltage, and channel 13 to decrease, working on the command for reducing the voltage. Channels 12 and 13 include transducers 14, 15 of pulse signals into potential elements, time elements 16, 17, which delay the signal for actuating actuators 18, 19 for a given time and reset the accumulated time. One input of the AND gate 20 is connected to the GTI, and the other to the output of the converter 15 is turned down. In the absence of overvoltage in controlled phases from the output of the element I, the clock signals corresponding to the GTI pulses are removed. If there is a higher voltage, at least in one of the element I controlled at the output, there are no signals. A pulse shaper 21 connected to the output of the AND element 20 converts the GTI pulses into rectangular pulses for supplying them to the switch distributor 7. The controller works as follows. The phase voltage removed from the secondary winding of the transformer is applied to the windings 5 of the single-phase transformer. The switching of the triacs takes place alternately, i.e. First, a switch to the control electrode of one of the triacs comes from the switch-distributor 7 through the amplifier 8, as a result of which the triac is open and the other two are closed, and a controlled .1 voltage of this phase, proportional to the linear voltage, e.g. . With the arrival of the following clock pulse, block 9 generates a signal to open another triac, and the voltage Ugn, etc., is monitored from winding 3. Thus, all three monitored linear voltages alternately flow through the filter to the measuring threshold element of the average voltage 10. However, if the monitored voltage is within the acceptable range, then the converters 15, 14 of the pulse signals do not enter potential signals time elements do not start. If the voltage is low on all three phases, then a signal is sent to the time element 16, which with a set time delay gives a signal to the actuating element 18 through the channel. If the undervoltage is only on one or two phases, then the element 16 of time does not have time to work.

Элемент времени предназначен дл задержки сигнала на срабатывание исполнительных элементов и состоит из врем задающей цепочки RC. Сброс выдержки времени также происходит с задержкой времени по другой цепочке RC Параметры обеих цепей таковы, что сброс выдержки времени происходит более, тем в два раза быстрее, чем накопление. Поэтому за интервалы , времени контролировани фазы (или двух фаз) и пониженным напр жением элемент 16 времени накапливает определенную выдержку времени, однако за интервсщ контролировани фазы с напр жением , превышающим нижнюю допустимую границу, элемент времени успевает сбросить накопленноеврем . Таким образом, регул тор в этом случае не вьщает команду на повышение напр жени , что и необходимо по услови м регулировани напр жени на т говых -подстанци х.The time element is designed to delay the signal for actuating the actuators and consists of the time of the master circuit RC. The time delay is also reset with a time delay by a different RC chain. The parameters of both chains are such that the time delay is reset more, the two times faster than accumulation. Therefore, over the intervals, the phase monitoring time (or two phases) and undervoltage, the time element 16 accumulates a certain time delay, however, during the phase monitoring phase with a voltage exceeding the lower permissible limit, the time element has time to reset by accumulating time. Thus, the controller in this case does not imply a command to increase the voltage, which is necessary under the terms of voltage regulation at the commercial substations.

Во всех рассмотренных случа х, пока не обнаружена фаза с повышенным напр жением, регулировани по каналу убавить не происходит, преобразователь 15 импульсных сигналое в потенциальные не срабатывает , и с выхода элемента И на формирователь 21 импульсов продолжают: поступать сигналы ГТИ. С выхода элемента И тактовые импульсы, преобразованные формирователем 21 импульсов в импульсы пр моугольной формы,поступают на вход распределител -коммутатора 7.In all the cases considered, until an overvoltage phase is detected, the channel doesn’t regulate, the converter 15 pulses the signals into potential does not work, and from the output of the AND element to the driver, 21 pulses continue: the GTI signals arrive. From the output of the element And the clock pulses converted by the driver of the 21 pulses into rectangular pulses are fed to the input of the switchboard switch 7.

В случае повышенного напр жени , хот бы на одной из контролируемых фаз, измерительный пороговый элемент 10 среднего значени напр жени подает сигнал по каналу убавить преобразователь 15 импульсных сигналов в потенциальные срабатывает и запускает элемент 17 времени. Отсутствие отрицательного сигнала на выходе преобразовател импульсных сигналов в потенциальные при его срабатывании вызывает прекращение выдачи тактовых импульсов с выхода элемента И, а, следовательно, и с выхода формировател 21 импульсов. Тогда распределитель 7 принимает одно устойчивое состо ние, т.е. фиксирует фазу с повышенным напр жением, и регул тор будет работать как обычный регулатор симметричного напр жение. Таким образом, с помощью одного блока известного устройства, использу описываемое изобретение, можно осуществить регулирование 1есимметричного напр жени .In the event of an overvoltage, at least at one of the monitored phases, the measuring threshold element 10 of the mean voltage value sends a signal through the channel to reduce the converter 15 of the pulse signals to the potential signals and starts the time element 17. The absence of a negative signal at the output of a pulse-to-potential converter when it is triggered causes the closure of the output of clock pulses from the output of the element I, and, consequently, from the output of the driver of 21 pulses. Then the distributor 7 takes one stable state, i.e. fixes the phase with overvoltage, and the regulator will work as a normal symmetric voltage regulator. Thus, using one unit of a known device, using the described invention, it is possible to regulate 1symmetric voltage.

Технико-экономический эффект изобретени состоит в том, что вместо используег х на подстанции трех регул торов переменного напр жени примен етс только ОДИЙ , т.е. ЭКОНОМ хТСЯThe technical and economic effect of the invention is that instead of using three alternating voltage regulators at the substation, only ODI is used, i.e. ECONOMY xtsya

два блока.two blocks.

Claims

1. USSR author's certificate number 349993, cl. G 05 f 3/14, 1972.

2.ART-1H. Automatic transformer regulator. Technical description ROSES. Riga, Latvenergo, 1974.