ВКР Бушуев А.А. (1226801), страница 4

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

Рисунок 6.4. Принципиальная схема работы автоматического

регулятора

6.2 Принцип работы автоматического регулятора

В основе автоматического регулятора заложен амплитуднофазовый принцип регулирования (см. рисунок 6.4). Принцип действия приведенной схемы заключается в следующем. На вход автоматического регулятора подаются два входных сигнала U_ОП и U₀ (U_ОП – любое из фазных напряжений с трансформатора собственных нужд, а U₀ – с сигнальной обмотки дугогасящего реактора или с обмотки 3U₀ трансформатора напряжения). Далее опорное напряжение U_ОП поступает на фазосдвигающий блок (ФСБ) и блок формирования уставок срабатывания (БФУС). Опорное напряжение также используется в схеме питания регулятора. Фазосдвигающий блок предназначен для более точной подстройки регулятора в резонанс при наладке. Для защиты входа от напряжения возникающего при замыкании на землю предназначен блок защиты (БЗ), который при появлении на входе трансформатора опасного напряжения отключает вход регулятора и для исключения влияния наводок подключает его на землю, одновременно подается сигнал запрета срабатывания на выходные цепи регулятора. В блоке формирования уставок срабатывания (БФУС) формируются зоны срабатывания соответствующих блоков сравнения канала недо- (БС1 и БС3) и перекомпенсации (БС2 и БС4). Входные напряжения U_ОП, после фазосдвигающего блока, и U₀ поступают дальше на входы блоков формирования импульсов ФИ1 и ФИ2, соответственно. Формирователи импульса преобразуют синусоидальные сигналы в однополярные прямоугольные импульсы с достаточно крутыми фронтами и спадами, что позволяет использовать эти сигналы далее в качестве логических. После формирователей импульсов сигналы поступают на блок формирования угла и знака (БФУЗ). В данном блоке происходит выделение сигнала пропорционального углу смещения U_ОП и U₀ , и в зависимости от результатов, сигнал дальше поступает по одному из двух каналов (по одному каналу в случае недокомпенсации, по другому в случае перекомпенсации) в блок оценки (БО). В блоке оценки в зависимости от степени расстройки и ее знака, а также положений переключателей управляемой конденсаторной установки и положений плунжеров реактора (сигнал о положении поступает из блока памяти – БП), происходит оценка дальнейшего прохождения сигнала по одному из 4 каналов. В случае недокомпенсации на И1 или И3, в случае перекомпенсации на И2 или И4. Сигнал на инверторы И1 или И2 поступает в случае небольшой степени расстройки и возможности ее компенсирования запасом хода плунжерного реактора, в случае же большой расстройки сигнал поступает на инверторы И3 или И4. В зависимости от полученного знака и степени расстройки сигнал далее поступает на инверторы сигнала плунжерного реактора (И1 или И2) или инверторы сигнала управляемой конденсаторной установки (И3 или И4), где сигнал инвертируется для более удобной работы с ним в дальнейшем. Перед инверторами плунжерного реактора установлен блок трансформации (БТ1 и БТ2) в котором сигнал, полученный с БФУЗ трансформируется в зависимости от степени расхождения входных напряжений U_ОП и U₀ , данный блок предназначен для усиления сигнала в случае большой степени расхождения входных сигналов, и ослабление в случае небольшой степени расстройки. Данный блок предназначен для более быстрого движения плунжеров в случае большой расстройки и не быстрого движения в случае незначительной расстройки. Это делается для более быстродействующей настройки плунжерного реактора в резонанс, а также для избегания проскока резонансной мощности. Далее управляющий сигнал поступает на блоки сравнения (БС1-БС4). Далее управляющий сигнал проходит через элементы запрета ЭЗ1-ЭЗ4 и поступает на релейные выходные элементы Р1-Р4. Релейные элементы управляют соответствующими магнитными пускателями блока управления приводом дугогасящего реактора (БУПР) и блоком управления управляемой конденсаторной установки (БУПК). Для визуального контроля состояния автоматического регулятора предназначены блоки индикации режимов БИР1-БИР2. Выходные сигналы данных блоков сигнализируют о достижения крайнего предела управляемой конденсаторной установки и плунжерного дугогасящего реактора. Индикатор БИР-1 свидетельствует о недокомпенсации в сети, а БИР-2 о перекомпенсации в сети. Также в схеме автоматического регулятора предусмотрены индикаторы напряжения смещения (ИНС), данный индикатор выводит значения напряжения смещения нейтрали. И индикатор степени расстройки компенсации (ИСР), указывающий в процентах степень перекомпенсации или недокомпенсации в сети.

Таким образом, для решения нашей проблемы мы будем использовать метод компенсации емкостного тока, протекающего через место замыкания на землю, индуктивными токами дугогасящих ректоров, которые обеспечивают самопогасание заземляющей дуги или безопасное ее горение. В качестве компенсирующего устройства будем использовать дугогасящие реакторы с автоматическим регулированием [11].

6.3. Расчет емкостного тока короткого замыкания на землю

Протекание тока при простом замыкании на землю в сетях 6-35 кВ обусловлено нали­чием емкости в сети, ток поврежденной фа­зы возвращается в сеть через емкость. Токи однофазного замыкания могут принимать значения от долей ампер до нескольких со­тен ампер в зависимости от разветвленности сетей и их конструкции (воздушные, ка­бельные). Величина емкостного тока в сетях 3-35 кВ определяется рабочим напряжением и емкостными проводимостями на землю всех ее элементов, электрически связанных с местом замыкания.

Емкостной ток замыкания на землю [6]:

где - угловая частота напряжения, с^-1; _- емкость фазы сети на землю, Ф; - фаз­ное напряжение сети, В.

Как видно из приведенной формулы, трудность определения емкостного тока за­мыкания на землю заключается в определе­ние емкости фазы. Особенностью задач по расчету электрической емкости является то, что строгие методы их решения неотделимы от методов расчета электростатического по­ля рассматриваемой системы заряженных тел.

Емкостью обладают все элементы элек­трической сети, но основной вклад в сум­марную емкость вносят: воздушные линии, кабельные линии и потребители электро­энергии (электрические двигатели), осталь­ные элементы сети имеют мизерную ем­кость и ее значением можно пренебречь. Для указанных элементов сети значение емкости можно определять по формулам. Инженерных методики расчета емко­стей элементов электрических сетей были получены путем описания изменения емко­сти фазы от параметров линии законами распределения. Инженерный метод расчета емкости фаз воздушных линий 6-35 кВ был выведен таким образом, чтобы минималь­ные значения погрешностей наблюдались при реальных расчетах воздушных линий. Для этого параметры линий выбирались со­гласно типовым проектам [9, 10] так как именно по типовым проектам, учитываю­щим все требования нормативных докумен­тов [6, 7], выполняется строительство линий электропередач.

Инженерная формула для расчета сред­ней емкости фазы воздушной линии напря­жением 35 кВ от параметров линий имеет следующий вид:

(6.2)

где - коэффициент, зависящий от нали­чия грозозащитного троса, при отсутствии троса , при одноцепной линии и на­личие троса , при двухцепной линии и наличии троса ; - коэффициент, зависящий от количества це­пей линии, подвешиваемых на одной опоре, при одноцепной линии , при двух­цепной линии ; - коэф­фициент, зависящий от расположения про­водов на опоре, при расположении проводов треугольником , при расположе­нии проводов в линию ; - ра­диус фазного провода, мм; - сумма междуфазных расстояний между каждыми фа­зами, в случае двухцепной линии - только одной цепи, м; - коэффициенты, зависящие от напряжения линии, при на­пряжении линии 6-10 кВ , , при напряжении 35 кВ .

Рассчитаем сред­нюю емкость фазы воздушной линии напря­жением 35 кВ на примере линии Т-301:

Линия одноцепная, протяженность 9,1 км, провод – АС – 120/19, без грозозащитного троса, провода расположены треугольником, следовательно

Значит, емкость фазы равна:

Емкостной ток равен:

Аналогичные расчеты проведем и для остальных линий. Полученные результаты сведем в таблицу 6.1.

Таблица 6.1. Расчетные емкости линий

Таблица 6.2. Сведения об эксплуатации

Так как расчетное значение емкостного тока на землю превышает допустимый (норма – 10 А), следовательно необходима установка дугогасящего реактора. В электрических сетях, где в процессе эксплуатации емкостный ток замыкания на землю изменяется более чем на ±10 %, рекомендуется применять реакторы с плавным регулированием индуктивности, настраиваемые автоматически.

6.4. Выбор дугогасящих реакторов и трансформаторов для их подключения

Мощность реакторов должна выбираться по значению емкостного тока сети с учетом ее развития в ближайшие 10 лет. При отсутствии данных о развитии сети мощность реакторов следует определять по значению емкостного тока сети, увеличенному на 25 %.

Так как данных за такой промежуток времени нет, то значение, полученное в п. 6.3. умножим на 1,25.

Расчетная мощность реакторов (кВ×А) определяется по формуле [6]:

, (6.3)

где - номинальное напряжение сети, кВ; - емкостный ток замыкания на землю, А. Следовательно, в итоге получаем:

Характеристики

Список файлов ВКР