Результат интеллектуальной деятельности: Способ отключения управляемого шунтирующего реактора

Предложение относится к электротехнике и используется в электроэнергетических системах.

Широко известен [1] способ отключения управляемого шунтирующего реактора от сети, состоящий в замедлении спадания тока перед отключением. Аппаратная сложность выполнения такой операции является недостатком способа.

Наиболее близким по сути является [2] способ отключения управляемого шунтирующего реактора от сети, состоящий в поддержании заданного значения тока и подаче сигнала на отключение сетевого выключателя. Однако такой способ приводит к возникновению перенапряжений. Как показано в [3, 4], при отключении малых токов нагрузки (менее 25 А) могут возникать большие перенапряжения.

Технический результат, достигаемый в предложенном изобретении, состоит в повышении надежности.

Технический результат достигается за счет того, что одновременно подают сигнал на поддержание фиксированного заранее определенного значения тока.

На фиг. 1 приведена схема для реализации способа на примере УШР с подмагничиванием постоянным током. Она содержит: 1 - УШР, 2 - сетевой выключатель, 3 - высоковольтная сеть, 4 - управляемый выпрямитель, 5 - блок управления коммутацией, 6 - датчик тока, 7 - блок уставки напряжения, 8 - блок выбора уставки, 9 - датчик напряжения сети 3, 10 - регулятор напряжения, 11 - регулятор тока. Пример структуры блока 8 показан на фиг. 2 и содержит: 12 - пороговый элемент, 13, 14 - ключи, управляемые элементом 12.

Способ управления УШР осуществляется следующим образом. УШР1 выполнен известным образом и содержит выводы питания выпрямителя 4. Возможно также питание выпрямителя 4 от посторонней сети. Управление коммутацией выключателя 2 осуществляет блок 5 управления. В рабочем состоянии включен выключатель 2. Выпрямитель 4 находится в работе и на его выходе имеется постоянный ток, идущий на подмагничивание УШР1, создающий в нем магнитное поле подмагничивания. Пропорционален этому току и ток, протекающий из сети 3 в УШР1. Регулятор 10 воздействует на выпрямитель 4 с целью поддержания в сети 3 необходимого уровня напряжения, измеряемого датчиком 9. Блок 8 соединяет выход регулятора 10 напряжения с входом выпрямителя 4 (включен ключ 14 фиг. 2), в состав которого входит его контур регулирования тока, измеряемого датчиком 6.

При необходимости отключения УШР1 от сети, с блока 5 поступает сигнал на выключатель 2. Одновременно с этим поступает сигнал на блок 8 выбора уставки, который по факту появления этого сигнала отключает вход выпрямителя от регулятора 10 напряжения и подает на его вход сигнал фиксированной уставки, устанавливающей оптимальное значение тока при отключении выключателя 2. При этом срабатывает пороговый элемент 12, ключ 14 отключается, а 13 включается (фиг. 2). Выпрямитель 4 выполнен быстродействующим с большой кратностью (10-25) форсировки и способен за время 0,1-0,2 секунды повысить ток подмагничивания УШР1 от нуля до номинального, благодаря регулятору 11 тока.

В УШР реакторно-трансформаторных УШР быстродействие еще на порядок выше. Типовое время срабатывания выключателя 2 (элегазового) на отключение-0,05 с, а с учетом наличия промежуточных защитных реле - еще больше. Поэтому на момент разрыва контактов выключателя 2 через них будет протекать не менее 25-50% номинального тока УШР1, если предположить, что до этого был режим холостого хода. Диапазон номинальных токов УШР обычно составляет 200-500 А. А «безопасная» величина тока с точки зрения отключения без перенапряжений составляет около 100 А [3].

Таким образом, за время отключения удастся форсировано нарастить ток до указанной величины и разрыв контактов при таком токе снизит перенапряжения. В другом случае - когда ток перед подачей сигнала на отключение выключателя 2 был близок к номинальному, а отключение с таким током нежелательно из-за длительного горения дуги и потерь энергии, произойдет снижение тока до указанного значения. Благодаря этому обеспечивается надежная работа установки.

Источники информации

1. Патент РФ №2241302 кл. Н02Р 6/12, 26.05.16.

2. Патент РФ №2473999.

3. www.forca.ru\knig\archivy\electricheskaya-chast-electrostanciy-45.html.

4. Журнал «Электро», 2016, №1, стр. 37-41.