устройство для автоматической настройки компенсации дугогасящего реактора с регулируемым воздушным зазором

Формула изобретения

Устройство для автоматической настройки компенсации дугогасящего реактора с регулируемым воздушным зазором, содержащее дугогасящий реактор с регулируемым воздушным зазором и двигателем для регулирования зазора, подключенный к сети через присоединительный трансформатор, блок фиксации появления расстройки компенсации, подключенный к сети, отличающееся тем, что в него дополнительно введен блок управления двигателем, который связан с блоком фиксации появления расстройки компенсации и соединен с дугогасящим реактором с регулируемым воздушным зазором и двигателем для регулирования зазора, при этом блок управления двигателем содержит первую катушку управления контактора, подключенную через первый вспомогательный контакт к блоку фиксации появления расстройки компенсации, вторую катушку управления контактора, подключенную через второй вспомогательный контакт к блоку фиксации появления расстройки компенсации, и третью катушку управления контактора, причем первый и второй силовые контакты подключены к дугогасящему реактору с регулируемым воздушным зазором, а третий и четвертый вспомогательные контакты подключены к формирователю коротких импульсов, причем исполнительное реле подключено к формирователю коротких импульсов, контакт исполнительного реле включен в цепь третьей катушки управления контактора, а пятый и шестой вспомогательные контакты включены последовательно соответственно с первой катушкой управления контактора и второй катушкой управления контактора, кроме того, блок управления двигателем снабжен выпрямительным мостом, подключенным через ограничивающий резистор и третий силовой контакт к дугогасящему реактору с регулируемым воздушным зазором и двигателем для регулирования зазора.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для автоматической настройки компенсации емкостных токов в сетях с дугогасящим реактором плунжерного типа.

Известно устройство для автоматической настройки дугогасящего реактора с регулируемым воздушным зазором [А.с. СССР №860208 (дополнительное к авторскому свидетельству №752613), МПК Н 02 J 3/18, БИ №32, 1981], содержащее дугогасящий реактор с регулируемым воздушным зазором и двигателем для регулирования зазора, подключенный к сети через присоединительный трансформатор, входной фильтр, вход которого предназначен для подключения к напряжению дугогасящего реактора с регулируемым воздушным зазором, а выход через управляемый релаксационный генератор и триггер со счетным входом связан с блоком управления механизма изменения воздушного зазора, блок усреднения пробного сигнала, включенный между выходом триггера со счетным входом и входом блока управления механизма изменения воздушного зазора, механизм изменения воздушного зазора, дроссель, рабочая обмотка которого включена последовательно с дугогасящим реактором с регулируемым воздушным зазором, а обмотка подмагничивания соединена с выходом триггера со счетным входом, блок выявления переменной составляющей сигнала, вход которого соединен с выходом входного фильтра, блок реверса механизма изменения воздушного зазора, первый вход которого соединен с блоком управления механизма изменения воздушного зазора, второй вход механически соединен с выходом механизма изменения воздушного зазора, а выход - с входом механизма изменения воздушного зазора.

В данном устройстве механическая инерционность двигателя затрудняет точную настройку дугогасящего реактора.

Также известно устройство для автоматической настройки дугогасящего реактора с регулируемым воздушным зазором [А.с. СССР №936205 (дополнительное к авторскому свидетельству №752613), МПК Н 02 Н 9/08, БИ №22, 1982], содержащее дугогасящий реактор с регулируемым воздушным зазором и двигателем для регулирования зазора, подключенный к сети через присоединительный трансформатор, последовательно соединенные входной фильтр, подключенный к напряжению нейтрали, релаксационный генератор, триггер, блок усреднения пробного сигнала и блок управления механизма изменения воздушного зазора, выход которого включен на управляющий вход механизма изменения воздушного зазора дугогасящего реактора с регулируемым воздушным зазором, а также блок питания триггера, блок сравнения, первый вход которого подключен к выходу входного фильтра, а второй - к выходу блока питания триггера, выход блока сравнения соединен с питающим входом триггера, дроссель, рабочая обмотка которого включена последовательно в цепь дугогасящего реактора с регулируемым воздушным зазором, а управляющая обмотка соединена с выходом триггера.

Недостатком данного устройства является затруднение настройки дугогасящего реактора с регулируемым воздушным зазором в резонанс с емкостью сети из-за механической инерционности двигателя, что ограничивает возможности данного устройства.

Известно устройство для автоматической настройки компенсации емкостного тока замыкания на землю [А.с. СССР №1288817, МПК 4 Н 02 J 3/18, БИ №5, 1987], выбранное в качестве прототипа, содержащее дугогасящий реактор с регулируемым воздушным зазором и двигателем для регулирования зазора, подключенный к сети через присоединительный трансформатор, реле, реагирующее на напряжение нулевой последовательности, подключенное к сети и соединенное с управляющим входом дугогасящего реактора с регулируемым воздушным зазором и двигателем для регулирования зазора.

Недостаток данного устройства заключается в затруднении настройки дугогасящего реактора с регулируемым воздушным зазором в резонанс с емкостью сети из-за механической инерционности двигателя, которая вследствие выбега двигателя может привести к выходу значения расстройки компенсации за пределы зоны нечувствительности и к автоколебаниям в системе регулирования. Это затрудняет точную настройку дугогасящего реактора в резонанс с емкостью сети.

Задачей изобретения является повышение точности настройки дугогасящего реактора с регулируемым воздушным зазором в резонанс с емкостью сети.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в устройство для автоматической настройки компенсации емкостного тока замыкания на землю, содержащее дугогасящий реактор с регулируемым воздушным зазором и двигателем для регулирования зазора, подключенный к сети через присоединительный трансформатор, блок фиксации появления расстройки компенсации, вход которого подключен к сети, согласно изобретению дополнительно введен блок управления двигателем, первый и второй входы которого подключены соответственно к первому и второму выходам блока фиксации появления расстройки компенсации, а выход соединен с управляющим входом дугогасящего реактора с регулируемым воздушным зазором и двигателем для регулирования зазора. Блок управления двигателем содержит первую катушку управления контактора, подключенную через первый вспомогательный контакт к блоку фиксации появления расстройки компенсации, вторую катушку управления контактора, подключенную через второй вспомогательный контакт к блоку фиксации появления расстройки компенсации, и третью катушку управления контактора. Первый и второй силовые контакты подключены к управляющему входу дугогасящего реактора с регулируемым воздушным зазором, а третий и четвертый вспомогательные контакты подключены к формирователю коротких импульсов, при этом исполнительное реле подключено к формирователю коротких импульсов, а его контакт - в цепь третьей катушки управления контактора. Пятый и шестой вспомогательные контакты включены последовательно соответственно с первой катушкой управления контактора и второй катушкой управления контактора. Блок управления двигателем также содержит выпрямительный мост, который через ограничивающий резистор и третий силовой контакт подключен к управляющему входу дугогасящего реактора с регулируемым воздушным зазором и двигателем для регулирования зазора.

Именно заявленное выполнение устройства позволяет повысить точность настройки дугогасящего реактора с регулируемым воздушным зазором в резонанс с емкостью сети за счет введения блока управления двигателем. При значении расстройки компенсации, выходящем за пределы зоны нечувствительности, в блоке фиксации расстройки компенсации формируется сигнал на запуск двигателя, изменяющего величину воздушного зазора в дугогасящем реакторе с регулируемым воздушным зазором и регулирующего тем самым его индуктивность. Когда индуктивность дугогасящего реактора будет настроена в резонанс с емкостью сети с заданной точностью, через выпрямительный мост на управляющий вход дугогасящего реактора с регулируемым воздушным зазором и двигателем для регулирования зазора после отключения первой катушки управления контактора и второй катушки управления контактора подается короткий импульс постоянного тока. В результате ротор двигателя практически мгновенно останавливается, тем самым устраняется возможность выбега двигателя и выполняется задача изобретения.

Предлагаемое устройство по сравнению с известным прототипом позволяет настроить дугогасящий реактор с регулируемым воздушным зазором в резонанс с емкостью сети с большей точностью. Это достигается за счет быстрой остановки двигателя с помощью электродинамического торможения, которое заключается в подаче короткого импульса постоянного тока после отключения двигателя.

На фиг.1 представлена схема устройства для автоматической настройки компенсации дугогасящего реактора с регулируемым воздушным зазором; на фиг.2 - схема блока управления двигателем.

Устройство (фиг.1) содержит дугогасящий реактор с регулируемым воздушным зазором 1 и двигателем для регулирования зазора 2, подключенный к сети 3 с суммарной емкостью 4 через присоединительный трансформатор 5, блок фиксации появления расстройки компенсации 6, подключенный к сети 3, блок управления двигателем 7, вход которого подключен к выходам блока фиксации появления расстройки компенсации 6, а выход соединен с управляющим входом дугогасящего реактора с регулируемым воздушным зазором 1 и двигателем для регулирования зазора 2.

Блок управления двигателем 7 (фиг.2) содержит первую катушку управления контактора 8, подключенную через первый вспомогательный контакт 9 к первому выходу (-) блока фиксации появления расстройки компенсации 6, вторую катушку управления контактора 10, подключенную через второй вспомогательный контакт 11 ко второму выходу (+) блока фиксации появления расстройки компенсации 6, и третью катушку управления контактора 12. Первый силовой контакт 13 и второй силовой контакт 14 подключены к управляющему входу дугогасящего реактора с регулируемым воздушным зазором 1 и двигателем для регулирования зазора 2, а вспомогательные контакты 15 и 16 подключены к формирователю коротких импульсов 17, при этом исполнительное реле 18 подключено к формирователю коротких импульсов 17, а его контакт 19 включен в цепь третьей катушки управления контактора 12. Вспомогательные контакты 20 и 21 включены последовательно соответственно с первой катушкой управления контактора 8 и второй катушкой управления контактора 10. Блок управления двигателем 7 также содержит выпрямительный мост 22, подключенный через ограничивающий резистор 23 и третий силовой контакт 24 к управляющему входу дугогасящего реактора с регулируемым воздушным зазором 1 и двигателем для регулирования зазора 2.

В качестве источника переменного напряжения используется переменное напряжение сети собственных нужд 25.

В качестве первой, второй и третьей катушек управления контакторов 8, 10, 12 может использоваться магнитный пускатель типа ПМ-12.

В качестве исполнительного реле 18 может использоваться реле типа РП21.

Формирователь коротких импульсов 17 может включать в себя транзистор типа КТ503, конденсатор К73-17, резистор С2-23-2.

Блок фиксации появления расстройки компенсации 6 может состоять из реле, реагирующего на напряжение нулевой последовательности, или быть выполненным в соответствии с [Патент РФ №2180462, МПК 7 Н 02 Н 9/08. Устройство для измерения расстройки компенсации емкостного тока замыкания на землю / Р.А.Вайнштейн, С.Л.Березницкий, К.И.Заподовников, В.В.Шестакова. Заявл. 20.04.2000; Опубл. 10.03.2002; Приоритет 20.04.2000].

Выпрямительный мост 22 может быть выполнен на диодах D242.

Устройство работает следующим образом. Если в сети имеет место перекомпенсация или недокомпенсация, причем значение расстройки компенсации выходит за пределы заданной зоны нечувствительности (например, ±5%), в блоке фиксации появления расстройки компенсации 6 формируется сигнал, подаваемый через выход (-) при перекомпенсации или (+) при недокомпенсации на блок управления двигателем 7. В результате чего при перекомпенсации размыкаются второй и третий вспомогательные контакты 11, 15 и замыкается первый силовой контакт 13, а при недокомпенсации размыкаются первый и четвертый вспомогательные контакты 9, 16 и замыкается второй силовой контакт 14. Далее запускается двигатель для регулирования зазора 2. Когда индуктивность дугогасящего реактора с регулируемым воздушным зазором 1 будет настроена в резонанс с суммарной емкостью 4 сети 3 с заданной точностью, то есть значение расстройки компенсации будет находиться в пределах заданной зоны нечувствительности, второй и третий вспомогательные контакты 11, 15 и первый силовой контакт 13 или первый и четвертый вспомогательные контакты 9, 16 и второй силовой контакт 14 возвращаются в исходное положение и с выхода формирователя коротких импульсов 17 подается короткий импульс на исполнительное реле 18, а контакт 19 исполнительного реле 18 запитывает третью катушку управления контактора 12, вследствие чего размыкаются пятый и шестой вспомогательные контакты 20, 21 и замыкается третий силовой контакт 24. Далее на двигатель для регулирования зазора 2 через выпрямительный мост 22 и ограничивающий резистор 23 подается постоянный ток в течение времени, равного длительности короткого импульса, формируемого формирователем коротких импульсов 17, в результате чего ротор двигателя для регулирования зазора 2 практически мгновенно останавливается.

Первый и второй вспомогательные контакты 9, 11 включены указанным образом для предотвращения одновременного их срабатывания при нарушениях в работе устройства, что приведет к короткому замыканию и нарушению нормальной работы устройства.