Контроль настройки дугогасящих реакторов в электрических сетях 6-35 кВ на основе метода наложения вспомогательных токов двух частот

Abstract

Актуальность работы обусловлена широким применением в электрических сетях плавно регулируемых дугогасящих реакторов. Полноценный эффект при применении таких реакторов имеет место в том случае, если осуществляется автоматическая настройка дугогасящих реакторов в резонанс с суммарной емкостью сети. Для реализации автоматической настройки необходимо непрерывно получать информацию об отклонении от резонансной настройки в виде некоторого электрического сигнала. Цель исследования: разработка способа контроля настройки дугогасящих реакторов в электрических сетях 6-35 кВ, основанного на наложении токов двух частот, отличающихся от промышленной, с использованием типового высоковольтного электротехнического оборудования. Методы исследования: математическое моделирование с использованием программных пакетов MATHCAD, MATLAB. Результаты: показано, что метод наложения токов двух частот может быть реализован путем их введения в сеть через обмотку типового трансформатора напряжения, соединенную в схему разомкнутого треугольника. Определены рациональные значения частот накладываемых токов, при которых обеспечивается однозначность формируемого параметра при максимально возможной расстройке компенсации. Выполненный анализ показал, что предлагаемый способ при выбранных значениях частот накладываемых токов имеет достаточную чувствительность к малым изменениям расстройки компенсации емкостных токов замыкания на землю. При этом абсолютная методическая погрешность измерения расстройки компенсации, вызываемая активной проводимостью в контуре нулевой последовательности, в типичных случаях не превышает 0,002. Предложены алгоритмы обработки электрических величин с частотами накладываемых токов, при которых электрический сигнал, характеризующий расстройку компенсации, не зависит от абсолютных значений суммарного емкостного тока сети.

The urgency of the discussed issue is caused by the need to control automatic tuning of the arc-extinguishing reactor in a medium-voltage power system. Full effect of the application of such reactors takes place in the case if ARC-extinguishing reactor is automatically adjusted coils in resonance with the network total capacity. To realize automatic adjustment it is necessary to obtain continuously the information on deviation from resonance in the form of electrical signal. The main aim of the research is to design the method for controlling arc-extinguishing reactor adjustment in medium-voltage power systems, based on superposition of two different non-industrial frequencies currents. Typical high-voltage electrical equipment can be used for the design. Investigation methods: mathematical modeling with software packages MATHCAD, MATLAB. Results: It is shown that the method proposed is sensitive enough to small changes in detuning of the capacitive earth fault currents. The authors have determined that currents could be input into the network through the winding of a conventional voltage transformer connected by open delta. The absolute methodical error of the compensation detuning measurements was calculated. It is caused by conductance in a zero sequence circuit. It was proved that typically absolute methodical error does not exceed 0,002. The paper introduces the algorithms of processing electrical quantities with frequencies of superimposed currents when the electric signal characterizing compensation detuning does not depend on absolute values of network total capacitive current.