УДК 621.316

ИССЛЕДОВАНИЕ НА ЭВМ ФАЗОВЫХ

РЕГУЛЯТОРОВ ДУГОГАСЯЩЕГО РЕАКТОРА

Бакуновская В.Н., студентка 4 курса, Кобазев В.П., к.т.н., доц.,Кошин Б.А.,ассистент

Донецкий государственный технический университет

 

 

Для повышения надежности и безопасности электрических сетей напряжением 6,10,35 кВ широко применяется компенсация емкостных токов замыкания на землю , поэтому теория и практика автоматического регулирования дугогасящего реактора (ДР) продолжает развиваться. С момента появления первых плавно регулируемых ДР и до настоящего времени было предложено большое количество различных схем фазовых регуляторов.

В [1] выполнен математический анализ шести структурных схем автоматических устройств компенсации при различных способах задания искусственного напряжения смещения нейтрали. Однако в этой статье отсутствуют сведения об экспериментальной проверке полученных результатов. В связи с большими затратами времени на такую проверку предлагается для расчета автоматических систем использовать программные средства, где система регулирования представляется в виде структурной алгоритмической схемы, сформированной из типовых блоков.

Для обсуждения предлагаются результаты расчета на ЭВМ трех типов фазовых регуляторов с различной степенью зависимости наклона фазовой характеристики регулятора от коэффициента успокоения (d) кабельной сети: квадратичную, линейную и независящую от d. Такие свойства соответственно имеют фазовые детекторы с перемножением входных сигналов (ПД), цифровой (ЦД) и с широтно-импульсной модуляцией (ШИМД). ШИМ-детектор выполняет широтно-импульсную модуляцию напряжения смещения нейтрали под воздействием опорного напряжения. Цифровой детектор осуществляет обработку прямоугольных импульсов, формируемых пороговыми элементами из положительных полуволн напряжения смещения нейтрали сети.

Моделирование различных видов неисправности измерительных органов регулятора показало, что детектор с перемножением сигналов и ШИМ-детектор воспринимают отсутствие одного из входных напряжений как резонансную настройку дугогасящего реактора. Цифровой детектор в этих условиях фиксирует расстройку ДР. Отказы элементов схемы цифрового детектора приводят к исчезновению сигнала на его выходе, а такие же неисправности у ШИМ-детектора вызывает появление ложного сигнала орасстройке ДР.

Расчет системы автоматического регулирования ДР с различными фазовыми детекторами выполнялся с шагом интегрирования 10-4 с для емкостного тока 5А и постоянной времени 0,7 с при двух значениях коэффициента успокоения 0,03 и 0,1. Коэффициент усиления усилителя каждого регулятора равен 30. В каждом регуляторе принята одинаковая настройка выходного порогового органа. Результаты расчета приведены в таблице.

№

Тип детектора

d,oe

Ic,A

IL,A

e ,%

1

С перемножением

0,1

5

5,116

2,32

2

С перемножением

0,03

5

5,097

1,94

3

Цифровой

0,1

5

4,996

-0,08

4

Цифровой

0,03

5

5,015

0,3

5

ШИМ при Т1=0,07с

и Т2=0,1с

0,1

5

4.996

-0.08

6

ШИМ при Т1=0,07с

и Т2=0,1с

0,03

5

4,941

-1.18

7

ШИМ при Т1=0,1с

и Т2=0,1с

0,1

5

5,024

0.048

8

ШИМ при Т1=0,1с

и Т2=0,1с

0,03

5

4,979

-0.42

9

ШИМ при Т1=0,1с

и Т2=0,4с

0.03

5

4.679

5,235

автоколебания

В таблице приняты следующие обозначения: Т1-постоянная времени внутреннего фильтра ,Т2-постоянная времени внешнего фильтра ШИМ-детектора; Ic- емкостный ток сети; IL- ток дугогасящего реактора; e %- установившаяся ошибка регулирования.

Из таблицы следует, что наибольшую погрешность настройки имеет детектор с перемножением входных сигналов. Цифровой и ШИМ детектор обеспечивают практически одинаковую погрешность регулирования ДР. Анализ сигнала на выходе внешнего фильтра ШИМ-детектора показал, что здесь имеют место низкочастотные колебания. Для снижения амплитуды этих колебаний и соответственно уменьшения зоны нечувствительности был выполнен расчет при постоянной времени внешнего фильра Т2=0,4с. Однако из-за большого запаздывания сигнала на выходе детектора систетма авторегулирования работает в автоколебательном режиме. Автоколебания изчезли при Т2=0,3с. Следовательно для практ достижения теоретических свойств ШИМ-детектора необходим правильный выбор соотношения постоянных времени внутреннего и внешнего фильтров.

Литература

1. Обабков В.К. Синтез адаптивных систем управления резонансными объектами.-Киев: “ Наукова думка ”, 1993,-254с.