Устройство для автоматического регулирования напряжения линии электропередачи

 

Изобретение относится к электротехнике и может найти широкое применение в протяженных линиях электропередачи, снабженных автоматическими регуляторами-стабилизаторами напряжения. Цель изобретения - повышение быстродействия устройства и устойчивости работы линии электропередачи в динамических режимах. Устройство содержит питающий трансформатор 15, вторичная обмотка которого разделена на три дискретные и аналоговую гальванически развязанные секции, многодиагональный тиристорный мост с искусственной коммутацией 14, вольтодобавочный трансформатор 16, а блок управления 18 включает преобразователь тока в напряжение 1, пороговый блок 2, источник регулируемого напряжения 3, блок синхронизации 4, блок защиты 5, адресный регистр 6, блок квантования 7, генераторы пилообразного напряжения 9, 10, фазосдвигающие устройства 11 и 12 и формирователь синфазной коммутации 13. Устройство регулирования, построенное на логических элементах, и искусственная коммутация тиристорных ключей способны при сверхперегрузках запретить регулирование и перевести устройство в режим закорачивания обмотки возбуждения вольтодобавочного трансформатора. 3 ил., 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН др 4 Н 02 3 3/12

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР (21) 4227658/24-07 (22) 13.04.87 (46) 15.04.89. Бюл. Р 14 (71) Институт физико-технических проблем Севера (72) В.П.Кобылин, В.П.Обрусник, Ю.Р,Дордин, А.В.Кобзев, Н.А.Дульэон, Л.Д.Пухов и Ю.N.Íoâîïàøèí (53) 621.316.722:621.316.3(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

Р 443440, кл. Н 02 J 3/12, 1975.

Авторское свидетельство СССР, У 974497, кл. Н 02 J 3/12, 1982 °

„„SU„„1473004 А1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ ЛИННИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ (57) Изобретение относится к электротехнике и может найти широкое применение в протяженных линиях электропередачи, снабженных автоматическими регуляторами-стабилизаторами напряжения. Цель изобретения — повышение быстродействия устройства и устойчивости работы линии электропередачи в динамических режимах. Устройство со1473004 держит питающий трансформатор 15, вторичная обмотка которого разделена на три дискретные и аналоговую гальванически развязанные секции, многодиагональный тиристорный мост с искусственной коммутацией 14, вольтодобавочный трансформатор 16, а блок управления 18 включает преобразователь тока в напряжение 1, пороговый блок

2, источник регулируемого напряжения 3, блок синхронизации 4, блок защиты 5, адресный регистр 6, блок

Изобретение относится к электро- технике и может найти широкое применение в протяженных линиях электропередачи, снабженных автоматическими регуляторами-стабилизаторами напряжения.

Цель изобретения — повышение быстродействия устройства и устойчивости работы линии электропере- 10 дачи в динамических режимах.

На фиг.1 изображена схема-блок устройства; на фиг.2 — схема выполнения блока регулирования возбуждения и питающего трансформатора; на 15 фиг.3 — диаграммы, иллюстрирующие работу устройства. Таблица иллюстрирует переключение секций питающего трансформатора.

Устройство для автоматического 20 регулирования напряжения состоит из преобразователя 1 тока в напряжение, порогового блока 2,включающего семнадцать однотипных порогов, источника 3 регулируемого напряжения, блока 25

4 синхронизации, блока 5 защиты, адресного регистра 6, блока 7 квантования, усилителя 8 мощности, первого

9 и второго 10 генераторов пилообразного напряжения, первого 11 и второго 30

12 фазосдвигающих блоков, формирователя 13 синфазной коммутации, блок 14 регулирования возбуждения, выполненный в виде многодиагонального тиристорного моста. с искусственной коммутацией, питающего трансформатора 15, вторичная обмотка которого разделена на три дискретнб-регулируемые и квантования 7, генераторы пилообразного напряжения 9, 10 фазосдвигаюшие устройства 11 и 12 и формирователь синфазной коммутации 13. Устройство регулирования, построенное на логических элементах, и искусственная коммутация тиристорных ключей способны при сверхперегруэках запретить регулирование и перевести устройство в режим эакорачивания обмотки возбуждения вольтодобавочного трансформатора.,3 ил., 1 табл. одну плавнорегулируемую гальванически развязанные секции, вольтодобавочного трансформатора 16 и трансформаторов тока 17. Элементы схемы с 1 и по 13 образуют блок 18 управления.

В устройстве трансформаторы 17 тока соеДинены с преобразователем то1 тока в напряжение, который своими выходами соединен с пороговым блоком

2, блоком 4 синхронизации и через источник, 3 регулируемого напряжения, с фазосдвигающими блоками 11 и 12, Пороговый блок 2 одним выходом соединен через адресный регистр 6 с блоком квантования 7, вторым выходом через блок 5 защиты соединен с бло.ком синхронизации 4, который в свою очередь соединен первым и четвертым выходами с блоком 7 квантования, вторым — через генераторы 9 и 10 пилообразного напряжения — с фазосдвигающими блоками 11 и 12, а третьим выходом — через формирователь 13 синфаэной коммута ции — с блоком 7 квантования. Фазо-,, сдвигающие блоки 11 и 12 соединены через блок 7 квантования и усилитель

8 мощности с многодиагональным тиристорным мостом 14 с искусственной коммутацией. Потенциально разделенные секции вторичной обмотки питающего трансформатора 15 соединены через мост 14 с обмоткой возбуждениявольтодобавочного трансформатора 16, вто ричная обмотка которого соединена последовательно с линией электропе1473004 редачи. Блок регулирования возбуждения имеет тиристоры 19-58.

Устройство автоматического регулирования напряжения работает следующим образом.

Изменение напряжения линии, например,на 3/ в сторону понижения увеличивает соответственно ток в трансформаторах тока 17. Вторичные обмотки трансформаторов тока нагружены преобразователем 1 тока в напряжение, выходное напряжение которого изменяется пропорционально входному току.

При этом одновременно включаются по-, 15 роговый блок 2, источник 3 регулируемого напряжения и блок 4 синхронизации.

Пороговый блок 2 включает 1О-й порог в,соответствии с таблицей и с 20 помощью адресного регистра и первого выхода блока 4 синхронизации подготавливает блок 7 квантования для включения усилителя 8 мощности.

Блок синхронизации 4 формирует им- 25 пульсы, которые с третьего выхода поступают на формирователь 13 синфаэной коммутации, напряжение .U которого (фиг,3) обеспечивает через блок 7 квантования включение усилителя 8 30 ! мощности. Последние напряжением U „„ включают синфазно тиристоры 19-22, 43-52; 33, 34, 55-58 секций ХТс, IVc фиг.2 дискретного регулирования и добавляют dU, к напряжению линии

Uc Комбинация секций IIc ТЪ определена рабочим состоянием десятого порога блока 2 и адресного регистра 6.

Сигналами второго выхода блока 4 синхронизации запускаются генераторы линейно нарастающего Uù, 9 и линейнопадающего U > 10 пилообразных напряжений Их в днь|е напряжения посту- 45 пают на первые входы фазосдвигающих блоков ll и 12 и служат опорными в формировании регулируемых сигналов.

На вторые входы блоков 11 и 12 подается напряжение от источника 3 регулируемого напряжения. Наложение опор50 ного и регулируемого напряжений определяют фазу включения ю6 и выключения р плавно регулируемой секции

I . Сформированные по длительности и сдвинутые по фазе сигналы с фазосдвигающих блоков поступают на блок

7 квантования и далее через усилитель 8 мощности на включение тиристоров 37, 38 и искусственное выключение тиристоров 57, 58 управления плавно регулируемой секции I, питающего трансформатора 15, .Секция плавного регулирования I<, обеспечивая в пределах ступени необходимую добавку 611 к сумматорному напряжению

6111, iv секций дискретного регулирова1 ния Х?с, IV увеличивает насыщение магнитопровода вольтодобавоч-. ного трансформатора и, соответственно, напряжение на вторичной обмотке вольтодобавочного трансформатора.

В аварийной ситуации на линии или в режиме недопустимых перегрузок в зоне автоматического регулирования напряжения ток, протекающий 1ереэ первичные обмотки трансфор;1аторов 17 тока, резко возрастает. Соответственно на выходе преобразователя 1 появляется потенциал, достаточный для гключения семнадцатого порога блока 2, который включает блок 5 защиты с фик-, сированной выдержкой времени, равной

0,5 Т. Выдержка времени необходима для завершения работы узла искусственной коммутации, которая прекращает .работу секции раньше завершения полупериода и переводит устройство автоматического регулирования пав пряжения в синфазный режим. На-.иная со второго полупериода блок 5 защиты запрещает синхронизацию по второму и третьему выходам блока 4, а четвертый выход разрешает блоку 7 квантования через усилитель мощности 8 включить обмотку возбуждения вольтодобавочного трансформатора 16 в режим короткого замыкания. При этом прекра,щается подпитка места короткого замьгкания вольтодобавочным трансформато ром и исключается его дроссельный режим. Этот режим реализуется вклюI чением тиристоров 39-58 многодиагонального моста 14. Обесточенная и ., включенная последовательно с линией вторичная обмотка вольтодобавочного трансформатора, увеличивая реактив ное сопротивление линии, ограничива ет ток короткого замыкания в зоне регулирования и повышает устойчивость работы отправного конца линии.

После ликвидации или самоликвидации аварийной ситуации на линии устройство для автоматического регулирования напряжения автоматически вводится в работу.

Регулирование напряжения,%

Ступень, 9

Секции

II Ш IV

Плавноре- Дискретное регулирование, гулиро- U % вание,U%

-7,5

"7,5

-7,5

-7,5

-7,5

-7,5

-7,5

-7,5

+7,5

+7,5

+7,5

+7,5

+7,5

+7,5

+7,5

+7,5

-20

-17, 5 — 15

-12,5

-10

-7,5

-5, -2,5

+2,5

+5

+7,5

+10

+12,5

+15

+17,5

+20

-2,5

+2,5

-2,5

+2,5

-2,5

+2,5

-2,5

+2,5

- 2, 5

+2,5

-2,5

+2,5

-2,5

+2,5

-2,5

+2,5

2

4

6

8

ll

12

"13

14

-5

-5

0

0

+5

+5

-5

-5

0

0

+5

-5

-5

-5

-5

0

0

0

0

+5

+5

+5

5 1473

Ф о р м у л -а и з о б р е т е н и- я

Устройство для автоматического регулирования напряжения линии электропередачи, содержащее вольторобавочный трансформатор, вторичная обмотка которого включена последоватеЛьно в линию электропередачи, питающий трансформатор, первичная обмотка которого подключена на напряжение линии, блок регулирования возбуждения вольтодобавочного трансформатора, силовой вход которого соединен с питающим трансформатором, блок управления, выход которого соединен с блоком регулирования возбуждения вольтодобавочного трансформатора, трансформатор тока, включенный в цепи нагрузки линии, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия устройства и устойчивости работы линии электропередачи в динамических режимах, вторичная обмотка питающего трансформатора выполнена в виде трех дискретно-регулируемых и одной плавно регулируемой гальванически развязанных секций, к которым через блок регулирования возбуждения, выполненный в виде многодиагонального тиристорного моста с искусственной коммутацией, подключена первичная обмотка

004

6 вольтодобавочного трансформатора, а блок управления выполнен в виде преобразователя тока в напряжение, вход которого соединен с трансформатором

5 тока, а выходы — с пороговым блоком, источникцм регулируемого напряжения и блоком синхронизации соответственно, первый и второй выходы которого соединены соответственно с первым и вторым входами блока квантования, третий выход через первый и второй генераторы пилообразного напряжения соединен с первыми входами первого

15 H BTopoFo фазосдвигающих блоков, Bbl ходы которых соединены соответственно с третьим и четвертым входами бло" ка квантования, а вторые входы фазосдвигающих блоков объединены и соединены с выходом источника регулируемого. напряжения, четвертый выход блока синхронизации через формирователь синфазной коммутации соединен с пятым входом блока квантования, первый выход порогового блока соединен через адресный регистр и блок квантования с усилителем мощности, выход которого является выходом блока уп равления, а второй выход порогового

30 блока через блок защиты соединен с вторым входом блока синхронизации.

) 473004

Фиг. 2

1473004 и

О

"УЫХ,1,Р

О On.

0 бын

Составитель Е.Наказная

Редактор M.Íåäoëóæåíêo Техред M,Äèäûê Корректор С.Черни

Заказ 1721/53 Тираж 605 Подписное

BHHHIIH Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101 (