Сравнительный анализ используемых в настоящее время быстродействующих устройств компенсации емкостных токов замыкания на землю ориентирует на использование системах автоматической компенсации емкостных токов дугогасящих ректоров с подмагничиванием. К преимуществам реакторов с подмагничиванием магнитопровода относится высокая надежность, простота регулирования и высокое быстродействие. Недостатки следующие: повышенные потери активной мощности, нелинейность вольтамперных характеристик, наличие в основном токе высших гармоник и постоянный расход энергии на подмагничивание.

         При моделировании дугогасящего реактора необходим учет нелинейного коэффициента передачи и нелинейной
         Структурная схема модели дугогасящего реактора с подмагничиванием приведена на рисунке 1.

         Рисунок 1 – Структурная схема ДР

         Структурная схема состоит из двух звеньев: инерционного звена первого порядка с переменной постоянной времени и функционального нелинейного звена, которое определяет зависимость индуктивного тока реактора Jдр от значения тока управления iy.
        Инерционность дугогасящего реактора определяется звеном 1. В связи с тем, что постоянная времени данного звена зависит от тока Jy, то оно моделировалось путем решения дифференциального уравнения (1):

        где Tдр – постоянная времени обмотки управления реактора.
        Зависимость Tдр(Jy) апроксимируется при помощи двух отрезков прямых в соответствии с функцией(2):

         В (2) ток Jc определяет точку сопряжения отрезков прямых. Коэффициенты k1, k2 задают наклон отрезков прямых, а переменные Тmax1 и Тmax2 значение постоянной времени при токе управления равном нулю.
        Функциональная зависимость JДР(iy,Uo) определяется следующим соотношением(3):

        
         где Jomax – ток реактора при iy=0 b Uo=Uф сети, Ku=Uo/Uф – относительное напряжение смещения нейтрали, Кх – крутизна характеристики Jдр=f( iy).
        Был проведен расчет АСР ДР с фазовым регулятором при различных значениях емкостного тока сети, коэфициента добротности сетии коэфициента усиления регулятора.
        Преходная характеристика была расчитана при Іс=20 А, d=0,08 і Ку=10. При этизх параметрах система устойчива. Было приведено влияние добротности контура нулевой последовательности d на работу АСР ДР. Коэфициент d был уменьшен до 0,04. В этих услолвия система из устойчивой превратилась в неустойчивую. Объяснить это можно тем, что с уменьшением коэфициента коефіцієнта d увеличивается крутизна фазовой характеристики компесированной сети и поэтому зона нечувствительности уменьшилась настолько, что устойчивость перестала выполняться. Это вызвало появление в АСР ДР незатухающих колебаний.
        Расчет системы регулирования с чачтотным регулятором проводился с использованием той же структурной схемы что и для фазового.При этом расчет АСР ДР проводился при значениях емкостного тока 30 и коэфициенте усиления регулятора Ку=20 и Ку=40.
        Выводы
        1 При настройке АСР ДР с фазовым регулятором необходимо учитывать зависимость сигнала на выходе от добротности контура нулевой последовательности и влияние нелинейной зависимости постоянной времени на ус тойчивость системы.
        2 На результат измерения степени настройки с помощью частотного детектора не влияет добротность контура нулевой последовательности.Но при настройке с частотным детектором необходимо как и в случае с фазовым детектором учитывать нелинейность постоянной времени реактора.
        3 Для увеличения эффективности работы АСР ДР регулятор должен быть дворежимным. В нормальном режиме работы компенсированной сети целесообразно определять настройку с помощью фазового принципа, а в режиме замыкания фазы на землю - с помощью измерения частоты свободных колебаний. Частотный принцип следует использовать не только для определения настройки в нормальном режиме, но и в режиме замыкания на землю.