Устройство для возбуждения нейтрали электрической сети, заземлённой через дугогасящий реактор

Полезная модель относится к защите электрических линий от аварий, а именно к автоматической компенсации емкостных токов замыкания на землю в сетях 6-35 кВ с нейтралью, заземленной через дугогасящий реактор с регулируемым магнитным зазором и с вторичными обмотками сигнальной и управления, а также в сетях с комбинированным заземлением нейтрали с аналогичным дугогасящим реактором, при этом полезная модель может быть использована для создания кратковременного искусственного смещения нейтрали путем кратковременного введения тока возбуждения нейтрали в контур нулевой последовательности сети для автоматической настройки фазовым методом в резонанс индуктивности дугогасящего реактора с емкостью распределительной сети.
0
При проектировании устройств для защиты высоковольтных линий электропередач от однофазных замыканий на землю используют соединенный последовательно с нейтралью сети дугогасящий реактор, который настраивают в резонанс с контуром нулевой последовательности сети во время отсутствия однофазного замыкания на землю. Наиболее точным и универсальным является фазовый метод настройки, который включает создание искусственного смещения нейтрали, измерение фазового угла напряжения на нейтрали 3U, сравнение его с фазой эталонного опорного напряжения, в качестве которой обычно выбирают фазу линейного напряжения, и изменение индуктивности дугогасящего реактора, например, перемещением плунжера, в соответствии с величиной и знаком расстройки до получения резонанса.
Однако, в соответствии с «Правилами технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации...», распределительные электрические сети имеют такие параметры, как допустимый для данной сети максимальный кратковременный уровень смещения нейтрали (до двух часов) и допустимый длительный максимальный уровень смещения нейтрали, который меньше в два раза допустимого кратковременного максимального уровня (Правила технической эксплуатации электрических станций и сетей Российской Федерации / Министерство топлива и энергетики РФ, РАО «ЕЭС России», М: СПО ОГРЭС, 1996, с. с. 280-287, далее ПТЭ).
Превышение напряжения смещения нейтрали допустимого значении и смещение нейтрали сверх допустимого времени приводит к большой несимметрии фазных напряжений и повышению напряжения на отдельных фазах, что неблагоприятно сказывается на изоляции и кроме того создает большие помехи в работе линий связи, расположенных вблизи линий электропередачи (Ф.Л. Коган «Пособие для изучения правил эксплуатации электрических станций и сетей», с. 282).
В штатном режиме работы сети всегда присутствует смещение нейтрали, обусловленное естественной несимметрией сети из-за различного расположения проводов на опорах, неравномерного распределения по фазам конденсаторов для защиты вращающихся машин, конденсаторов связи и прочей работы технологического оборудования. При этом, при наличии дугогасящего реактора, настроенного в резонанс с емкостной составляющей сети, результирующее напряжение смещения нейтрали существенно превышает естественное напряжение смещения сети (Ф.Л. Коган «Пособие для изучения правил эксплуатации электрических станций и сетей», с. 282), что может отражаться на качестве сети и делает нежелательным наличие постоянно действующего в сети искусственного смещения нейтрали.
С другой стороны: для точной настройки дугогасящего реактора фазовым методом искусственное смещение нейтрали должно быть таким, при котором можно достоверно контролировать ток и напряжение нулевой последовательности.
Таким образом, существует проблема формирования кратковременного уровня искусственного напряжения смещения нейтрали сети, обеспечивающего точную настройку дугогасящего реактора фазовым методом.
Известно устройство для возбуждения нейтрали электрической сети, заземленной через дугогасящий реактор, описанное в патенте (РФ, патент №2613656, H02J 3/18, 07.03.2017). Устройство содержит регулируемый дугогасящий реактор, подключенный к нейтрали трехфазной сети и устройство компенсации естественной несимметрии сети. Дугогасящий реактор выполнен с управляющей и сигнальной обмотками. Выход устройства подключен к управляющей обмотке дугогасящего реактора, а вход - к нулевому проводу и к фазам «А», «В», «С» сети 380 В 50 Гц, используемой для собственных нужд. При отключенном источнике искусственного смещения нейтрали через регулятор тока в устройстве в контур нулевой последовательности через управляющую обмотку реактора вводят ток фазы или суммарный ток двух фаз. Регуляторы тока в устройстве выполнены идентичными. Подбор значений управляющего напряжения и подачу управляющего напряжения на обмотку управления ДГР осуществляют посредством механических переключателей.
Основной недостаток известного устройства состоит в большом количестве механических переключателей - тумблеров. Это обуславливает возникновение искрений в моменты переключений, формирует помехи и переходные процессы, что отражается на параметрах результирующего управляющего сигнала, а, следовательно, снижает точность настройки ДГР в резонанс с емкостью сети.
Известно устройство для возбуждения нейтрали электрической сети, заземленной через дугогасящий реактор, описанное в изобретении «Способ автоматической настройки плунжерного дугогасящего реактора и устройство для автоматической настройки плунжерного дугогасящего реактора", РФ, патент №2455742, Н02Н 9/00, 10.07.2012). Устройство содержит управляемый коммутатор, который содержит микропроцессор и симисторные ключи с опторазвязкой с первого по четвертый, входы которых подключены к управляющим выходам микропроцессора, а входы-выходы микропроцессора являются входами-выходами управляемого коммутатора. При этом коммутирующие контакты ключей с первого по четвертый являются соответственно первой, второй, третьей и четвертой коммутирующими группами управляемого коммутатора. Кроме того, устройство содержит первый и второй резисторы, первые выводы которые соединены между собой и подключены к одному из выводов управляющей обмотки. При этом неподвижные контакты первой и второй коммутирующих групп управляемого коммутатора подключены к свободному выводу управляющей обмотки, а замыкающие контакты первой и второй коммутирующих групп подключены соответственно к вторым выводам первого и второго резисторов. Кроме того, параллельно первой и второй коммутирующим группам управляемого коммутатора подключены дополнительно введенные первая и вторая последовательные RC-цепи соответственно, предохраняющие симисторы от воздействия переходных процессов. Выходом устройства управления являются первые выводы резисторов и выводы неподвижных контактов первой и второй (третьей и четвертой) коммутирующих групп.
Как и в предыдущем аналоге, основным недостатком известного устройства является зависимость параметров выходного управляющего сигнала от переходных процессов. При каждом отключении резистора, в момент его отключения, в управляющей обмотке ДГР возникает перенапряжение, которой может привести к ее повреждению. Это обусловлено тем, что в этот момент между размыкаемыми контактами коммутатора кратковременно возникает электрическая дуга, при гашении которой возникает обрыв тока, что приводит к броску напряжения в управляющей вторичной обмотке ДГР. Для облегчения режима работы управляющей обмотки ДГР в заявленное устройство введены последовательные RC-цепи, которые подключены параллельно каждой коммутирующей группе управляемого коммутатора. Это ограничивает величину перенапряжения в управляющей обмотке ДГР до допустимой величины. Однако, наличие переключающих элементов, а так же то, что отключения резистора имеют повторяющийся характер, сохраняет жесткую зависимость параметров выходного управляющего сигнала от переходных процессов, а также снижает надежность устройства.
Известно, являющееся наиболее близким аналогом к предлагаемому, устройство для возбуждения нейтрали электрической сети, заземленной через дугогасящий реактор, описанное в полезной модели РФ, патент №166393, Н02Н 9/00, 31.12.2015. Выявленное устройство управления содержит модуль управления, выполненный программируемым, блок управляемых коммутаторов, блок формирования сигнала возбуждения нейтрали, питающий трансформатор напряжения 220 В с частотой 50 Гц. Управляемые входы блока управляемых коммутаторов подключен г ι к управляющим выходам модуля управления, а выходы - к соответствующим входам блока формирования сигнала возбуждения нейтрали. Блок формирования сигнала возбуждения нейтрали содержит n RC - цепей. Блок управляемых коммутаторов содержит по числу параллельных RC - цепей коммутаторы, каждый из которых представляет собой твердотельное реле. Коммутаторы, в соответствии с программой модуля управления, замыкают соответствующие переключающие цепи и подключают к питающему трансформатору комбинацию из RC-цепей, формируя сигнал управления напряжением на нейтрали сети, который поступает на обмотку управления дугогасящего реактора.
В известном устройстве использование твердотельного реле не создает помех при переключении, за счет исключения механических контактов. Однако, при коммутации реактивной нагрузки, в данном случае - емкостной, существует опасность превышения скорости нарастания тока через реле в начальный момент заряда конденсатора в результате переходного процесса. Это может привести к выходу из строя твердотельного реле. Кроме того, при этом портится сеть источника питания, что нарушает стабильность режима работы устройства в целом. В результате снижается стабильность параметров формируемого управляющего сигнала, а, следовательно, и точность настройки ДГР, а также снижается надежность устройства.
Вышеизложенное подтверждает актуальность проблемы создания устройства для формирования кратковременного уровня искусственного напряжения смещения нейтрали сети, обеспечивающего точную настройку дугогасящего реактора фазовым методом.
Заявляемая полезная модель «Устройство для возбуждения нейтрали электрической сети, заземленной через дугогасящий реактор» при осуществлении решает проблему создания устройства для формирования кратковременного уровня искусственного напряжения смещения нейтрали сети, обеспечивающего точную настройку дугогасящего реактора фазовым методом.
Кроме того, заявляемая полезная модель «Устройство для возбуждения нейтрали электрической сети, заземленной через дугогасящий реактор» при осуществлении обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в повышении точности настройки дугогасящего реактора фазовым методом путем снижения зависимости параметров формируемого управляющего сигнала от переходных процессов; в повышении точности параметров формируемого сигнала управления; в повышении надежности устройства; в расширении арсенала технических средств определенного назначения, а именно: устройств для возбуждения нейтрали электрической сети, заземленной через дугогасящий реактор.
Сущность предлагаемой полезной модели состоит в том, что в устройстве для возбуждения нейтрали электрической сети, заземленной через дугогасящий реактор, включающем управляемые коммутаторы, блок формирования сигнала возбуждения, программируемый модуль управления, снабженный входом для перепрограммирования и входами-выходами для подключения шины обмена информацией с внешним устройством управления, которые являются входами-выходами устройства, при этом вход питания модуля управления подключен к источнику питания управляемых коммутаторов 220 В 50 Гц, а управляющие выходы соответственно подключены к управляемым входам коммутаторов, первые силовые выводы которых соединены и подключены к источнику питания управляемых коммутаторов 220 В 50 Гц, при этом блок формирования сигнала возбуждения нейтрали содержит параллельные RC-цепи по количеству управляемых коммутаторов, при этом первые выводы RC-цепей соединены и являются выходом блока формирования сигнала возбуждения нейтрали, а вторые выводы соединены с соответствующими вторыми силовыми выводами управляемых коммутаторов, новым является то, что дополнительно введен разделительный трансформатор, первичная и вторичная обмотки которого включены согласованно, а в качестве управляемых коммутаторов используют симисторы, при этом управляемые входы, первые и вторые силовые выводы управляемых коммутаторов соответственно являются управляемыми входами, первыми и вторыми силовыми выводами симисторов, кроме того параллельно силовым выводам каждого симистора подключена последовательная RC-цепь, при этом управляющие выходы программируемого модуля управления подключены соответственно к управляемым входам симисторов и предназначены для подачи управляющего сигнала программно в момент перехода через ноль синусоиды напряжения питания управляемых коммутаторов 220 В 50 Гц, при этом выход блока формирования сигнала возбуждения нейтрали подключен к первичной обмотке разделительного трансформатора, вторичная обмотка которого является выходом устройства.
Решение выявленной технической проблемы и заявленного технического результата обеспечиваются следующим образом.
Существенные признаки ограничительной части формулы полезной модели: «Устройство для возбуждения нейтрали электрической сети, заземленной через дугогасящий реактор, включающее управляемые коммутаторы, блок формирования сигнала возбуждения, программируемый модуль управления, снабженный входом для перепрограммирования и входами-выходами для подключения шины обмена информацией с внешним устройством управления, которые являются входами-выходами устройства, при этом вход питания модуля управления подключен к источнику питания управляемых коммутаторов 220 В 50 Гц, а управляющие выходы соответственно подключены к управляемым входам коммутаторов, первые силовые выводы которых соединены и подключены к источнику питания управляемых коммутаторов 220 В 50 Гц, при этом блок формирования сигнала возбуждения нейтрали содержит параллельные RC-цепи по количеству управляемых коммутаторов, при этом первые выводы RC-цепей соединены и являются выходом блока формирования сигнала возбуждения нейтрали, а вторые выводы соединены с соответствующими вторыми силовыми выводами управляемых коммутаторов,…» - являются неотъемлемой частью заявленного устройства и обеспечивают его работоспособность, а, следовательно, обеспечивают достижение заявленного технического результата.
В заявляемом устройстве в качестве управляемых коммутаторов используют симисторы. Симисторы - это полупроводниковые ключи, которые, благодаря их конструктивным особенностям, широко используют для коммутации цепей сетевого напряжения, а именно: сети 220 В 50 Гц. В результате заявленное устройство не требует адаптации к использованию его для работы на промышленной частоте 50 Гц, а, следовательно, обеспечивает возможность решения выявленной проблемы и достижения заявленного технического результата. При этом управляемые входы, первые и вторые силовые выводы управляемых коммутаторов соответственно являются управляемыми входами, первыми и вторыми силовыми выводами симисторов. Управление симисторами осуществляет модуль управления благодаря тому, что управляющие выходы управляющего модуля соответственно подключены к управляемым входам симисторов. При этом, благодаря тому, что вход питания модуля управления подключен к источнику питания управляемых коммутаторов 220 В 50 Гц, обеспечивается не только возможность контроля модулем управления величины напряжения питания, но и возможность контроля момента перехода синусоиды переменного напряжения питания через нулевое значение. Поскольку первые силовые выводы симисторов соединены и подключены к источнику питания управляемых коммутаторов 220 В 50 Гц, модуль управления выполнен программируемым, а управляющие выходы программируемого модуля управления подключены к управляемым входам симисторов, то обеспечивается возможность управления программно моментом подачи на управляющие входы симисторов сигнала управления.
Известно, что при коммутации реактивной нагрузки, а именно - емкостной, существует опасность превышения скорости нарастания тока через симистор в начальный момент заряда конденсатора в результате переходного процесса. Это может привести к выходу из строя симистора. Кроме того, портится сеть источника питания, что нарушает стабильность режима работы устройства в целом. В заявляемом устройстве управляющие выходы программируемого модуля управления подключены соответственно к управляемым входам симисторов и предназначены для подачи управляющего сигнала программно в момент перехода через ноль синусоиды напряженна питания управляемых коммутаторов 220 В 50 Гц, что предохраняет симисторы от воздействия на них тока заряда конденсатора, резко возрастающего в начальный момент в результате переходного процесса. При этом, поскольку управляющие сигналы поступают на выбранные программно соответствующие симисторы не только синхронно, но с привязкой к амплитуде напряжения питания, а именно при переходе через ноль синусоиды переменного напряжения, конденсаторы начинают заряжаться не с произвольного значения амплитуды напряжения питания, а в момент включения напряжения питания, что обеспечивает одинаковые условия заряда конденсаторов при смене полярности напряжения питания, а следовательно, обеспечивает точность параметров формируемого на выходе устройства управляющего сигнала для настройки дугогасящего реактора фазовым методом, что, в свою очередь, повышает точность настройки дугогасящего реактора.
При этом, поскольку симистор, в соответствии с особенностями своего функционирования, отключается при переходе протекающего по нему тока через ноль, то с учетом вышеизложенного, обеспечивается как синхронное начало заряда конденсаторов, так и синхронный момент начала разряда. В результате в заявленном устройстве в блоке формирования сигнала возбуждения нейтрали обеспечивается управление переходным процессом заряда и разряда конденсаторов. Это снижает зависимость параметров формируемого управляющего сигнала от переходных процессов, обеспечивает точность параметров формируемого на выходе устройства управляющего сигнала, что, в свою очередь, повышает точность настройки дугогасящего реактора фазовым методом.
Кроме того, в заявляемом устройстве снижение влияния переходных процессов на стабильность работы симистора в момент начала заряда конденсаторов параллельных RC-цепей обеспечивается подключением параллельно силовым выводам каждого симистора последовательной RC-цепи. В результате повышается надежность устройства. Кроме того, при этом не портится сеть источника питания, что обеспечивает стабильную работу всего устройства в целом, а следовательно, снижает зависимость параметров формируемого управляющего сигнала от переходных процессов. Что повышает точность настройки дугогасящего реактора фазовым методом.
Благодаря тому, что вторые выводы блока формирования сигнала возбуждения нейтрали соединены с соответствующими вторыми силовыми выводами симисторов, а выход блока формирования сигнала возбуждения нейтрали подключен к первичной обмотке разделительного трансформатора, вторичная обмотка которого является выходом устройства, обеспечивается возможность разряда конденсаторов параллельных RC-цепей через первичную обмотку разделительного трансформатора и далее - формирование на вторичной обмотке трансформатора выходного сигнала для возбуждения нейтрали сети.
Выполнение обмоток трансформатора согласованными не требует дополнительного преобразования сигнала на выходе устройства и обеспечивает возможность передачи сигнала на выход устройства в реальном масштабе времени, что повышает точность результирующего сигнала на выходе устройства. В результате повышается надежность устройства в целом, повышается точность настройки дугогасящего реактора, а, следовательно, обеспечивается достижение заявленного технического результата.
При этом использование в устройстве разделительного трансформатора для формирования выходного сигнала для возбуждения нейтрали сети обусловлено особенностями в работе симистора. Это обусловлено тем, что в процессе работы заявленного устройства возможны возникновения внештатных ситуаций, приводящие к неконтролируемому нарастанию тока через симистор. Высокая величина di/dt может быть в том случае, когда симистор внештатно (случайно, не по команде от управляющего устройства), например, из-за переходных процессов, откроется в произвольный момент времени. Это приведет к упомянутому выше броску тока через симистор и высокому di/dt, что может повредить симистор. В этом случае разделительный трансформатор выполняет функцию ограничения скорости нарастания тока через симистор (di/dt). Индуктивность рассеяния разделительного трансформатора в этом случае снижает уровень di/dt, тем самым снижается вероятность выхода из строя симистора (симисторов) и повышается надежность работы всего устройства. В случае передачи управляющего сигнала непосредственно на управляющую обмотку ДГР скорость нарастания тока через симистор (di/dt) будет ограничена значительно слабее, поскольку индуктивность рассеяния обмотки управления ДГР значительно меньше индуктивности рассеяния разделительного трансформатора в силу разницы их мощностей.
Разделительный трансформатор, кроме того, выполняет функцию гальванической развязки, что обеспечивает работоспособность заявляемого устройства и, тем самым, повышает его надежность.
Из вышеизложенного следует, что предложенное техническое решение представляет собой устройство, содержащее элементы и связи между ними, находящиеся в функционально-конструктивном единстве. При этом элементы устройства могут быть конструктивно размещены в ограниченном пространстве с возможностью выполнения в едином корпусе.
Таким образом, из вышеизложенного следует, что заявляемая полезная модель «Устройство для возбуждения нейтрали электрической сети, заземленной через дугогасящий реактор» при осуществлении решает проблему создания устройства для формирования кратковременного уровня искусственного напряжения смещения нейтрали сети, обеспечивающего точную настройку дугогасящего реактора фазовым методом. Кроме того, заявляемая полезная модель «Устройство для возбуждения нейтрали электрической сети, заземленной через дугогасящий реактор» при осуществлении обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в повышении точности настройки дугогасящего реактора фазовым методом путем снижения зависимости параметров формируемого управляющего сигнала от переходных процессов; в повышении точности параметров формируемого сигнала управления; в повышении надежности устройства.
Кроме того, из вышеизложенного следует, что заявленная полезная модель обеспечивает достижение технического результата, заключающегося в расширении арсенала технических средств определенного назначения, а именно: устройств для возбуждения нейтрали электрической сети, заземленной через дугогасящий реактор.
На фигуре изображена функциональная схема заявляемого устройства для возбуждения нейтрали электрической сети, заземленной через дугогасящий реактор, с подключенными к нему внешним устройством управления и дугогасящим реактором.
1
n
1
n
1
n
1
n
1
n
1
n
1
n
1
n
1
n
1
n
1
n
Заявляемое устройство 1 для возбуждения нейтрали электрической сети, заземленной через дугогасящий реактор, содержит программируемый модуль управления 2, управляемые коммутаторы, в качестве которых используют симисторы 3-3, при этом управляемые входы, первые и вторые силовые выводы управляемых коммутаторов соответственно являются управляемыми входами, первыми и вторыми силовыми выводами симисторов 3-3; блок 4 формирования сигнала возбуждения нейтрали, который содержит параллельные RC-цепи 5-5 по количеству симисторов 3-3, при этом первые выводы RC-цепей 5-5 соединены и являются выходом блока 4 формирования сигнала возбуждения нейтрали. Вторые выводы RC-цепей 5-5 соединены с соответствующими вторыми силовыми выводами симисторов 3-3; параллельно силовым выводам каждого симистора 3-3 подключена последовательная RC-цепь 6-6 соответственно. Кроме того, устройство содержит источник питания 7 220 В 50 Гц управляемых коммутаторов 3-3 и разделительный трансформатор 8, первичная и вторичная обмотки которого включены согласованно. При этом первые силовые выводы симисторов 3-3 соединены и подключены к источнику питания 7 управляемых коммутаторов 220 В 50 Гц. Выход блока 4 формирования сигнала возбуждения нейтрали подключен к первичной обмотке разделительного трансформатора 8, вторичная обмотка которого является выходом 9 устройства.
1
n
1
n
Перестраиваемый дугогасящий реактор 10 подключен к нейтрали сети (не показано) и содержит управляющую обмотку 11 и сигнальную обмотку 12. Выводы обмотки 11 подключены к выходу 9 устройства возбуждения нейтрали (вторичная обмотка разделительного трансформатор 8). Выводы сигнальной обмотки 12 подключены к информационным входам внешнего управляющего устройства 13. Программируемый модуль управления 2 снабжен входом 14 для перепрограммирования и входами-выходами 15 для подключения шины обмена информацией с внешним устройством управления 13, которые являются входами-выходами заявленного устройства. Вход питания 16 модуля управления 2 подключен к источнику питания 7 управляемых коммутаторов 220 В 50 Гц. Управляющие выходы 17-17 программируемого модуля управления 2 соответственно подключены к управляемым входам симисторов 3-3, и предназначены для подачи управляющего сигнала программно в момент перехода через ноль напряжения питания управляемых коммутаторов 220 В 50 Гц.
Заявляемое устройство 1 для возбуждения нейтрали электрической сети, заземленной через дугогасящий реактор, работает следующим образом.
С внешнего устройства управления 13 через шину 15 обмена информацией на вход модуля управления 2 поступает команда на формирование тока возбуждения нейтрали на выходе 9 устройства 1. Величину выходного тока сигнала возбуждения нейтрали также задает внешнее устройство управления 13.
Пороги для определения отклонения напряжения и выдержки времени задают в меню путем программирования модуля управления 2. Предварительно в модуль управления 2 устройства 1 для возбуждения нейтрали посредством входа 14 вводят программу, обеспечивающую возможность согласованной работы устройства 1 с конкретным подключенным к нему дугогасящим реактором 10 и внешним управляющим устройством 13 с учетом емкостных параметров конкретной сети. После этого устройство 1 для возбуждения нейтрали работает в автоматическом режиме по командам внешнего устройства 13 управления.
1
n
1
n
1
n
1
n
1
n
1
n
1
n
1
n
1
n
После включения источника 7 напряжения питания подключенный к нему модуль 2 готов к работе. Симисторы 3-3, после подключения источника питания находятся в запертом состоянии. Модуль управления 2 работает в соответствии с заложенной в него программой. В момент перехода через ноль синусоиды напряжения питания управляемых коммутаторов 220 В 50 Гц от источника 7 с соответствующих управляющих выходов 17-17, программируемого модуля 2 управления на управляемые входы выбранных программно симисторов 3-3 поступает сигнал на включение. Выбранные симисторы 3-3, переходят в открытое состояние и, при достижения тока через симистор, равного току включения, симисторы включаются и пропускают через себя ток по цепи источник питания 7, второй силовой вывод выбранных симисторов 3-3, первый силовой вывод выбранных симисторов 3-3, соответствующая нагрузка параллельная RC-цепь 5-5, первичная обмотка разделительного трансформатора 8, источник питания 7. Включение симисторов в момент перехода через ноль синусоиды напряжения питания управляемых коммутаторов 220 В 50 Гц предохраняет симисторы от воздействия на них тока заряда конденсатора соответствующей параллельной RC-цепи блока 4 формирования сигнала возбуждения нейтрали, резко возрастающего в начальный момент в результате переходного процесса. Кроме того, последовательная RC-цепь, подключенная параллельно силовым выводам симистора, дополнительно предохраняет симистор от воздействия переходных процессов. При этом происходит заряд конденсатора соответствующей параллельной RC - цепи до тех пор, пока мгновенная величина тока через симистор не достигнет тока выключения симистора (момент перехода тока симистора через ноль). Если после этого на управляемые входы выбранных программно симисторов 3-3 в момент перехода через ноль напряжения питания от источника питания 7 с соответствующих управляющих выходов 17-17 программируемого модуля 2 управления не поступает сигнал на включение, то конденсаторы соответствующих RC-цепей разряжаются через первичную обмотку разделительного трансформатора 8. В результате на выходе устройства 9 (вторичная обмотка разделительного трансформатора 8) формируется управляющий сигнал для возбуждения нейтрали электрической сети, который поступает на управляющую обмотку 11 дугогасящего реактора 10.
1
n
1
n
Следующее включение симисторов произойдет при наличии на управляемых входах выбранных программно симисторов 3-3 сигнала на включение с соответствующих управляющих выходов 17-17 программируемого модуля 2 управления в момент перехода через ноль напряжения питания от источника питания 7. Далее процесс повторится
1
n
0
0
При этом сигнал на выходе 9 устройства формируется в течение времени, необходимом для настройки реактора 10 и последующего перемещения плунжера. Продолжительность времени формирования сигнала на выходе 9 устройства 1, а именно, время между сигналом на включение и выключение устройства 1, задается внешним устройством управления 13 и зависит только от быстродействия всей системы настройки дугогасящего реактора 10. Внешнее устройство управления 13, по информации с сигнальной обмотки 12 последовательно выполняет настройку дугогасящего реактора 10 в резонанс с контуром нулевой последовательности сети. При этом в процессе настройки модуль управления 2, при наличии на шине 15 сигнала с устройства управления 13, изменяет комбинации соединения параллельных RC - цепей 5-5, тем самым, изменяя амплитуду сигнала на выходе 9 устройства 1, а, следовательно, изменяя искусственное смещения нейтрали сети. Величина амплитуды выходного сигнала подбирается такой, чтобы обеспечить напряжение 3U в точке резонанса в заданном диапазоне. Отклонения напряжения 3U задают в меню внешнего управляющего устройства 13.
После настройки дугогасящего реактора 10 внешнее устройство управления 13 программно отключает модуль управления 2 от источника питания 7.
0
Повторное включение устройства 1 осуществляют через фиксированное время, заданное в параметрах настройки внешнего управляющего устройства 13, или при обнаружении внешним управляющим устройством 13 существенного изменения амплитуды или фазы 3U с момента отключения устройства 1.
Модуль управления 2 представляет собой программируемый микроконтроллер.
В качестве шины 15 обмена информации может быть использован, например интерфейс CAN.
Заявляемое устройство для возбуждения нейтрали электрической сети, заземленной через дугогасящий реактор, может быть использовано совместно с плунжерным дугогасящим реактором типа РДМР (РЗДПОМ и др.) и, в качестве внешнего устройства управления, совместно с устройствами автоматического управления токами компенсации УАРК-105, МИРК, ПАРК и другими, которые выполняют настройку реактора в резонанс с емкостью сети фазовым методом.