RU217458U1

RU217458U1 - Device for excitation of the neutral of the electrical network, grounded through an arcing reactor

Info

Publication number: RU217458U1
Application number: RU2023100954U
Authority: RU
Inventors: Сергей Викторович Лобастов; Жаргал Баяртаевич Сушкеев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью Внедренческое предприятие "Наука, техника, бизнес в энергетике"
Filing date: 2023-01-17
Publication date: 2023-04-03

Abstract

Полезная модель относится к защите электрических линий от аварий, а именно к автоматической компенсации ёмкостных токов замыкания на землю в сетях 6-35 кВ с нейтралью, заземлённой 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 путём кратковременного введения тока возбуждения нейтрали в контур нулевой последовательности сети для автоматической настройки фазовым методом в резонанс индуктивности дугогасящего реактора с ёмкостью распределительной сети. Сущность полезной модели: устройство содержит программируемый модуль управления 2, управляемые коммутаторы, в качестве которых используют симисторы 3₁-3_n. Вход питания модуля 2 и первые силовые выводы симисторов 3₁-3_n, которые подключены к источнику питания управляемых коммутаторов 220 В 50 Гц. Управляющие выходы модуля 2 соответственно подключены к управляемым входам симисторов 3₁-3_n и предназначены для подачи управляющего сигнала программно в момент перехода через ноль напряжения питания управляемых коммутаторов 220 В 50 Гц. Блок 4 формирования сигнала возбуждения нейтрали содержит параллельные RC-цепи по количеству симисторов 3₁-3_n и подключён входом к их вторым силовым выводам. Конденсаторы RC-цепей разряжаются через первичную обмотку разделительного трансформатора, вторичная обмотка которого является выходом устройства. Решает проблему создания устройства для формирования кратковременного уровня искусственного напряжения смещения нейтрали сети, обеспечивающего точную настройку дугогасящего реактора фазовым методом. Технический результат: повышение точности настройки дугогасящего реактора фазовым методом путём снижения зависимости параметров формируемого управляющего сигнала от переходных процессов; повышение точности параметров формируемого сигнала управления; повышение надёжности устройства; расширение арсенала технических средств определённого назначения. 1 ил.

The utility model relates to the protection of electrical lines from accidents, namely, automatic compensation of capacitive ground fault currents in 6-35 kV networks with a neutral grounded through an arc-suppressing reactor with an adjustable magnetic gap and with secondary windings - signal and control, as well as in networks with a combined neutral grounding with a similar arcing reactor, while the utility model can be used to create a short-term artificial neutral displacement by briefly introducing the neutral excitation current into the zero-sequence circuit of the network for automatic adjustment by the phase method to resonance of the arcing reactor inductance with the capacitance of the distribution network. The essence of the utility model: the device contains a programmable control module 2, managed switches, which use triacs 3 ₁ -3 _n . Module power input 2 and the first power outputs of triacs 3 ₁ -3 _n , which are connected to the power supply of controlled switches 220 V 50 Hz. The control outputs of the module 2 are respectively connected to the controlled inputs of the triacs 3 ₁ -3 _n and are designed to supply a control signal programmatically at the moment of zero crossing of the supply voltage of the controlled switches 220 V 50 Hz. Neutral excitation signal generation block 4 contains parallel RC circuits according to the number of triacs 3 ₁ -3 _n and is connected by input to their second power outputs. The capacitors of the RC circuits are discharged through the primary winding of an isolating transformer, the secondary winding of which is the output of the device. It solves the problem of creating a device for generating a short-term level of artificial neutral bias voltage, which provides fine tuning of the arc-suppression reactor by the phase method. EFFECT: improving the accuracy of setting the arcing reactor by the phase method by reducing the dependence of the parameters of the generated control signal on transients; increasing the accuracy of the parameters of the generated control signal; increase the reliability of the device; expansion of the arsenal of technical means for a specific purpose. 1 ill.

Description

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.The utility model relates to the protection of electrical lines from accidents, namely, automatic compensation of capacitive earth fault currents in networks of 6-35 kV with a neutral grounded through an arc-suppressing reactor with an adjustable magnetic gap and with secondary signal and control windings, as well as in networks with combined grounding of the neutral with a similar arcing reactor, while the useful model can be used to create a short-term artificial neutral displacement by briefly introducing the neutral excitation current into the zero-sequence circuit of the network for automatic adjustment by the phase method to resonance of the arcing reactor inductance with the capacitance of the distribution network.

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 3U₀, 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.When designing devices for protecting high-voltage power lines from single-phase earth faults, an arcing reactor connected in series with the neutral of the network is used, which is tuned into resonance with the zero-sequence circuit of the network during the absence of a single-phase earth fault. The most accurate and versatile is the phase tuning method, which includes creating an artificial neutral displacement, measuring the phase angle of the voltage on the neutral 3U ₀ , comparing it with the phase of the reference voltage, which is usually the phase of the linear voltage, and changing the inductance of the arcing reactor, for example, by moving the plunger, in accordance with the magnitude and sign of the detuning until resonance is obtained.

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).However, in accordance with the "Rules for the technical operation of power plants and networks of the Russian Federation ...", distribution electrical networks have such parameters as the maximum short-term neutral displacement level permissible for this network (up to two hours) and the permissible long-term neutral displacement level, which is less than two times the permissible short-term maximum level (Rules for the technical operation of power plants and networks of the Russian Federation / Ministry of Fuel and Energy of the Russian Federation, RAO "UES of Russia", M: SPO OGRES, 1996, pp. 280-287, hereinafter PTE) .

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).Exceeding the neutral displacement voltage of the permissible value and displacement of the neutral in excess of the permissible time leads to a large asymmetry of phase voltages and an increase in voltage on individual phases, which adversely affects the insulation and, in addition, creates great interference in the operation of communication lines located near power lines (F.L. Kogan "Manual for studying the rules for the operation of power plants and networks", p. 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.In the normal operation of the network, there is always a neutral shift due to the natural asymmetry of the network due to the different arrangement of wires on the supports, uneven phase distribution of capacitors to protect rotating machines, communication capacitors and other operation of process equipment. At the same time, in the presence of an arcing reactor tuned to resonance with the capacitive component of the network, the resulting neutral bias voltage significantly exceeds the natural bias voltage of the network (F.L. Kogan "Manual for studying the rules for the operation of power plants and networks", p. 282), which can affect the quality of the network and makes it undesirable to have a permanent artificial neutral displacement in the network.

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.On the other hand: in order to fine-tune the arc-quenching reactor by the phase method, the artificial neutral displacement must be such that it is possible to reliably control the zero-sequence current and voltage.

Таким образом, существует проблема формирования кратковременного уровня искусственного напряжения смещения нейтрали сети, обеспечивающего точную настройку дугогасящего реактора фазовым методом.Thus, there is a problem of forming a short-term level of artificial bias voltage of the network neutral, which ensures fine tuning of the arc-suppression reactor by the phase method.

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.A device for excitation of the neutral of an electrical network grounded through an arcing reactor is known, described in the patent (RF patent No. 2613656, H02J 3/18, 03/07/2017). The device contains an adjustable arcing reactor connected to the neutral of the three-phase network and a device for compensating the natural asymmetry of the network. The arc extinguishing reactor is made with control and signal windings. The output of the device is connected to the control winding of the arcing reactor, and the input is connected to the neutral wire and to phases "A", "B", "C" of the 380 V 50 Hz network used for own needs. With the source of artificial neutral displacement turned off, the phase current or the total current of two phases is introduced into the zero-sequence circuit through the control winding of the reactor through the current regulator in the device. The current regulators in the device are made identical. The selection of the values of the control voltage and the supply of the control voltage to the control winding of the DGR is carried out by means of mechanical switches.

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.The main disadvantage of the known device is the large number of mechanical switches - toggle switches. This causes the occurrence of sparks at the moments of switching, generates interference and transients, which affects the parameters of the resulting control signal, and, consequently, reduces the accuracy of setting the GDR to resonance with the network capacitance.

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.A device for excitation of the neutral of an electrical network grounded through an arcing reactor is known, described in the invention "Method for automatically setting a plunger arcing reactor and a device for automatically setting a plunger arcing reactor", RF patent No. 2455742, H02N 9/00, 10.07.2012). contains a controlled switch, which contains a microprocessor and triac switches with optocoupler from the first to the fourth, the inputs of which are connected to the control outputs of the microprocessor, and the inputs-outputs of the microprocessor are the inputs-outputs of the controlled switch. the second, third and fourth switching groups of the controlled switch.In addition, the device contains the first and second resistors, the first outputs of which are interconnected and connected to one of the outputs of the control winding.Moreover, the fixed contacts of the first and second switching groups of the controlled switch are connected to a free output control winding, and the closing contacts of the first and second switching groups are connected respectively to the second terminals of the first and second resistors. In addition, in parallel with the first and second switching groups of the controlled switch, the additionally introduced first and second serial RC circuits, respectively, are connected, which protect the triacs from the effects of transients. The output of the control device is the first leads of the resistors and the leads of the fixed contacts of the first and second (third and fourth) switching groups.

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.As in the previous analogue, the main disadvantage of the known device is the dependence of the parameters of the output control signal on transients. With each disconnection of the resistor, at the moment of its disconnection, an overvoltage occurs in the control winding of the DGR, which can lead to its damage. This is due to the fact that at this moment an electric arc briefly appears between the open contacts of the switch, when it is extinguished, a current break occurs, which leads to a voltage surge in the control secondary winding of the DGR. To facilitate the operation of the control winding of the DGR, serial RC circuits are introduced into the claimed device, which are connected in parallel to each switching group of the controlled switch. This limits the magnitude of the overvoltage in the control winding of the DGR to an acceptable value. However, the presence of switching elements, as well as the fact that the resistor trips are repetitive, retains a rigid dependence of the parameters of the output control signal on transients, and also reduces the reliability of the device.

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.It is known, which is the closest analogue to the proposed, a device for excitation of the neutral of an electrical network grounded through an arcing reactor, described in the utility model of the Russian Federation, patent No. 166393, H02N 9/00, 12/31/2015. The revealed control device contains a control module made programmable, a block of controlled switches, a block for forming a neutral excitation signal, a supply voltage transformer of 220 V with a frequency of 50 Hz. The controlled inputs of the block of controlled switches are connected g ι to the control outputs of the control module, and the outputs are connected to the corresponding inputs of the neutral excitation signal generation unit. Neutral excitation signal generation unit contains n RC - circuits. The block of controlled switches contains the number of parallel RC - circuits switches, each of which is a solid-state relay. The switches, in accordance with the program of the control module, close the corresponding switching circuits and connect a combination of RC circuits to the supply transformer, forming a voltage control signal on the network neutral, which is fed to the control winding of the arcing reactor.

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.In a known device, the use of a solid state relay does not interfere with switching, due to the elimination of mechanical contacts. However, when switching a reactive load, in this case - capacitive, there is a danger of exceeding the rate of current rise through the relay at the initial moment of charging the capacitor as a result of the transient. This can lead to failure of the solid state relay. In addition, at the same time, the power supply network deteriorates, which violates the stability of the device as a whole. As a result, the stability of the parameters of the generated control signal decreases, and, consequently, the accuracy of the GDR tuning, and the reliability of the device also decreases.

Вышеизложенное подтверждает актуальность проблемы создания устройства для формирования кратковременного уровня искусственного напряжения смещения нейтрали сети, обеспечивающего точную настройку дугогасящего реактора фазовым методом.The foregoing confirms the urgency of the problem of creating a device for generating a short-term artificial voltage level of the neutral network neutral, which provides fine tuning of the arc-suppression reactor by the phase method.

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.The claimed utility model "Device for excitation of the neutral of an electrical network grounded through an arcing reactor" when implemented, solves the problem of creating a device for generating a short-term artificial voltage level of the neutral network neutral, which ensures fine tuning of the arcing reactor by the phase method.

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.In addition, the claimed utility model "Device for excitation of the neutral of an electrical network grounded through an arcing reactor" when implemented, provides the achievement of a technical result, which consists in increasing the accuracy of setting the arcing reactor by the phase method by reducing the dependence of the parameters of the generated control signal on transients; in increasing the accuracy of the parameters of the generated control signal; in improving the reliability of the device; in expanding the arsenal of technical means for a specific purpose, namely: devices for excitation of the neutral of an electrical network grounded through an arcing reactor.

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.The essence of the proposed utility model is that in a device for excitation of the neutral of an electric network grounded through an arcing reactor, including controlled switches, an excitation signal generation unit, a programmable control module, equipped with an input for reprogramming and input-outputs for connecting an information exchange bus with an external control device, which are the inputs-outputs of the device, while the power input of the control module is connected to the power supply of the managed switches 220 V 50 Hz, and the control outputs are respectively connected to the controlled inputs of the switches, the first power outputs of which are connected and connected to the power supply of the managed switches 220 At 50 Hz, while the neutral excitation signal generation unit contains parallel RC circuits according to the number of controlled switches, while the first terminals of the RC circuits are connected and are the output of the neutral excitation signal generation unit, and the second terminals are connected to the corresponding second power outputs of the controlled switches, what is new is that an isolation transformer has been additionally introduced, the primary and secondary windings of which are connected in coordination, and triacs are used as controlled switches, while controlled inputs, the first and second power outputs of controlled switches, respectively, are controlled inputs, the first and second power outputs of triacs, in addition, a serial RC circuit is connected in parallel to the power outputs of each triac, while the control outputs of the programmable control module are connected respectively to the controlled inputs of the triacs and are designed to supply a control signal programmatically at the moment the sinusoid of the supply voltage of the controlled switches 220 V 50 Hz passes through zero, while the output of the neutral excitation signal conditioning unit is connected to the primary winding of an isolating transformer, the secondary winding of which is the output of the device.

Решение выявленной технической проблемы и заявленного технического результата обеспечиваются следующим образом.The solution of the identified technical problem and the claimed technical result are provided as follows.

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.Essential features of the restrictive part of the formula of the utility model: “A device for excitation of the neutral of an electrical network grounded through an arcing reactor, including controlled switches, an excitation signal generation unit, a programmable control module, equipped with an input for reprogramming and inputs and outputs for connecting an information exchange bus with an external device controls, which are the inputs-outputs of the device, while the power input of the control module is connected to the power supply of the managed switches 220 V 50 Hz, and the control outputs are respectively connected to the controlled inputs of the switches, the first power outputs of which are connected and connected to the power supply of the managed switches 220 V 50 Hz, while the neutral excitation signal generation unit contains parallel RC circuits according to the number of controlled switches, while the first conclusions of the RC circuits are connected and are the output of the neutral excitation signal generation unit, and the second conclusions are connected to the corresponding second power outputs of the controlled switches, ... "- are an integral part of the claimed device and ensure its performance, and, therefore, ensure the achievement of the claimed technical result.

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.In the claimed device, triacs are used as controlled switches. Triacs are semiconductor switches, which, due to their design features, are widely used for switching mains voltage circuits, namely: 220 V 50 Hz networks. As a result, the claimed device does not require adaptation to use it for operation at an industrial frequency of 50 Hz, and, therefore, provides the ability to solve the identified problem and achieve the claimed technical result. In this case, the controlled inputs, the first and second power outputs of the controlled switches, respectively, are controlled inputs, the first and second power outputs of the triacs. The triacs are controlled by the control module due to the fact that the control outputs of the control module are respectively connected to the controlled inputs of the triacs. At the same time, due to the fact that the power input of the control module is connected to the power supply of managed switches 220 V 50 Hz, it is possible not only to control the supply voltage value by the control module, but also to control the moment when the sinusoid of the AC supply voltage passes through zero. Since the first power outputs of the triacs are connected and connected to the power supply of the controlled switches 220 V 50 Hz, the control module is made programmable, and the control outputs of the programmable control module are connected to the controlled inputs of the triacs, it is possible to programmatically control the moment of supplying the control signal to the control inputs of the triacs.

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.It is known that when switching a reactive load, namely a capacitive one, there is a danger of exceeding the rate of current rise through the triac at the initial moment of charging the capacitor as a result of a transient process. This can lead to failure of the triac. In addition, the power supply network deteriorates, which violates the stability of the device as a whole. In the claimed device, the control outputs of the programmable control module are connected, respectively, to the controlled inputs of the triacs and are designed to supply a control signal programmatically at the moment of zero crossing of the sinusoid, the supply voltage of the controlled switches is 220 V 50 Hz, which prevents the triacs from being affected by the capacitor charge current, which sharply increases in the initial moment as a result of the transient process. At the same time, since the control signals are fed to the corresponding triacs selected by the program not only synchronously, but with reference to the amplitude of the supply voltage, namely, when the AC voltage sine wave passes through zero, the capacitors begin to charge not from an arbitrary value of the supply voltage amplitude, but at the moment the voltage is turned on power supply, which provides the same conditions for charging capacitors when the polarity of the supply voltage is reversed, and therefore ensures the accuracy of the parameters of the control signal generated at the output of the device for setting the arcing reactor by the phase method, which, in turn, increases the accuracy of tuning the arcing reactor.

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.At the same time, since the triac, in accordance with the features of its functioning, is turned off when the current flowing through it passes through zero, then, taking into account the foregoing, both the synchronous start of the charge of the capacitors and the synchronous moment of the start of the discharge are provided. As a result, in the claimed device, in the neutral excitation signal generation unit, control is provided for the transient process of charging and discharging capacitors. This reduces the dependence of the parameters of the generated control signal on transients, ensures the accuracy of the parameters of the control signal generated at the output of the device, which, in turn, increases the accuracy of setting the arcing reactor by the phase method.

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.In addition, in the claimed device, reducing the effect of transients on the stability of the triac at the moment the capacitors of the parallel RC circuits start charging is ensured by connecting in parallel the power outputs of each triac of the serial RC circuit. As a result, the reliability of the device is improved. In addition, this does not damage the power supply network, which ensures stable operation of the entire device as a whole, and therefore reduces the dependence of the parameters of the generated control signal on transients. This improves the accuracy of setting the arc extinguishing reactor by the phase method.

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.Due to the fact that the second terminals of the neutral excitation signal conditioning unit are connected to the corresponding second power terminals of the triacs, and the output of the neutral excitation signal conditioning unit is connected to the primary winding of an isolation transformer, the secondary winding of which is the output of the device, it is possible to discharge capacitors of parallel RC circuits through the primary the winding of the isolating transformer and further - the formation of an output signal on the secondary winding of the transformer to excite the network neutral.

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.Making the transformer windings matched does not require additional signal conversion at the output of the device and provides the possibility of transmitting a signal to the output of the device in real time, which increases the accuracy of the resulting signal at the output of the device. As a result, the reliability of the device as a whole is increased, the accuracy of setting the arcing reactor is increased, and, consequently, the achievement of the claimed technical result is ensured.

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.At the same time, the use of an isolation transformer in the device for generating an output signal for excitation of the network neutral is due to the peculiarities in the operation of the triac. This is due to the fact that during the operation of the claimed device, emergency situations may occur, leading to an uncontrolled increase in current through the triac. A high di / dt value can be in the case when the triac is freelance (accidentally, not on command from the control device), for example, due to transients, opens at an arbitrary point in time. This will result in the triac current inrush mentioned above and high di/dt which can damage the triac. In this case, the isolating transformer performs the function of limiting the rate of current rise through the triac (di/dt). The leakage inductance of the isolating transformer in this case reduces the di/dt level, thereby reducing the probability of failure of the triac (triacs) and increasing the reliability of the entire device. In the case of transmitting a control signal directly to the control winding of the DGR, the rate of current rise through the triac (di / dt) will be much less limited, since the leakage inductance of the DGR control winding is much less than the leakage inductance of the isolating transformer due to the difference in their powers.

Разделительный трансформатор, кроме того, выполняет функцию гальванической развязки, что обеспечивает работоспособность заявляемого устройства и, тем самым, повышает его надежность.The isolation transformer, in addition, performs the function of galvanic isolation, which ensures the operability of the proposed device and, thereby, increases its reliability.

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.It follows from the foregoing that the proposed technical solution is a device containing elements and links between them that are in functional and constructive unity. In this case, the elements of the device can be structurally placed in a limited space with the ability to perform in a single housing.

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.Thus, it follows from the foregoing that the claimed utility model "Device for excitation of the neutral of an electrical network grounded through an arcing reactor" when implemented solves the problem of creating a device for generating a short-term level of artificial bias voltage of the network neutral, which ensures fine tuning of the arcing reactor by the phase method. In addition, the claimed utility model "Device for excitation of the neutral of an electrical network grounded through an arcing reactor" when implemented, provides the achievement of a technical result, which consists in increasing the accuracy of setting the arcing reactor by the phase method by reducing the dependence of the parameters of the generated control signal on transients; in increasing the accuracy of the parameters of the generated control signal; to improve the reliability of the device.

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.In addition, it follows from the foregoing that the claimed utility model provides the achievement of a technical result, which consists in expanding the arsenal of technical means for a specific purpose, namely: devices for excitation of the neutral of an electrical network grounded through an arcing reactor.

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.The figure shows a functional diagram of the inventive device for excitation of the neutral of an electric network grounded through an arcing reactor, with an external control device and an arcing reactor connected to it.

Заявляемое устройство 1 для возбуждения нейтрали электрической сети, заземленной через дугогасящий реактор, содержит программируемый модуль управления 2, управляемые коммутаторы, в качестве которых используют симисторы 3₁-3_n, при этом управляемые входы, первые и вторые силовые выводы управляемых коммутаторов соответственно являются управляемыми входами, первыми и вторыми силовыми выводами симисторов 3₁-3_n; блок 4 формирования сигнала возбуждения нейтрали, который содержит параллельные RC-цепи 5₁-5_n по количеству симисторов 3₁-3_n, при этом первые выводы RC-цепей 5₁-5_n соединены и являются выходом блока 4 формирования сигнала возбуждения нейтрали. Вторые выводы RC-цепей 5₁-5_n соединены с соответствующими вторыми силовыми выводами симисторов 3₁-3_n; параллельно силовым выводам каждого симистора 3₁-3_n подключена последовательная RC-цепь 6₁-6_n соответственно. Кроме того, устройство содержит источник питания 7 220 В 50 Гц управляемых коммутаторов 3₁-3_n и разделительный трансформатор 8, первичная и вторичная обмотки которого включены согласованно. При этом первые силовые выводы симисторов 3₁-3_n 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.The inventive device 1 for excitation of the neutral of the electrical network, grounded through the arcing reactor, contains a programmable control module 2, controlled switches, which use triacs 3 ₁ -3 _n , while the controlled inputs, the first and second power outputs of the controlled switches, respectively, are controlled inputs , the first and second power outputs of triacs 3 ₁ -3 _n ; neutral excitation signal generation unit 4, which contains parallel RC circuits 5 ₁ -5 _n by the number of triacs 3 ₁ -3 _n , the first conclusions of the RC circuits 5 ₁ -5 _n are connected and are the output of the neutral excitation signal generation unit 4. The second conclusions of the RC circuits 5 ₁ -5 _n are connected to the corresponding second power outputs of the triacs 3 ₁ -3 _n ; in parallel with the power outputs of each triac 3 ₁ -3 _n, a serial RC circuit 6 ₁ -6 _n is connected, respectively. In addition, the device contains a power source 7 220 V 50 Hz controlled switches 3 ₁ -3 _n and an isolation transformer 8, the primary and secondary windings of which are connected in concert. In this case, the first power outputs of the triacs 3 ₁ -3 _n are connected and connected to the power supply of 7 controlled switches 220 V 50 Hz. The output of the block 4 forming the excitation signal of the neutral is connected to the primary winding of the isolating transformer 8, the secondary winding of which is the output 9 of the device.

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 17₁-17_n программируемого модуля управления 2 соответственно подключены к управляемым входам симисторов 3₁-3_n, и предназначены для подачи управляющего сигнала программно в момент перехода через ноль напряжения питания управляемых коммутаторов 220 В 50 Гц.The tunable arcing reactor 10 is connected to the network neutral (not shown) and contains a control winding 11 and a signal winding 12. The terminals of the winding 11 are connected to the output 9 of the neutral excitation device (the secondary winding of the isolating transformer 8). The outputs of the signal winding 12 are connected to the information inputs of the external control device 13. The programmable control module 2 is provided with an input 14 for reprogramming and inputs/outputs 15 for connecting the bus for information exchange with an external control device 13, which are the inputs/outputs of the claimed device. The power input 16 of the control module 2 is connected to the power supply 7 of the controlled switches 220 V 50 Hz. The control outputs 17 ₁ -17 _n of the programmable control module 2 are respectively connected to the controlled inputs of the triacs 3 ₁ -3 _n , and are designed to supply a control signal programmatically at the moment of transition through zero of the supply voltage of the controlled switches 220 V 50 Hz.

Заявляемое устройство 1 для возбуждения нейтрали электрической сети, заземленной через дугогасящий реактор, работает следующим образом.The inventive device 1 for excitation of the neutral of the electrical network, grounded through the arcing reactor, operates as follows.

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.From the external control device 13, through the bus 15 of the information exchange, the input of the control module 2 receives a command to form the neutral excitation current at the output 9 of the device 1. The value of the output current of the neutral excitation signal is also set by the external control device 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.The thresholds for determining the voltage deviation and time delay are set in the menu by programming the control module 2. Previously, a program is entered into the control module 2 of the device 1 for excitation of the neutral through the input 14, which makes it possible to coordinate the operation of the device 1 with a specific arc-suppression reactor 10 connected to it and an external control device 13, taking into account the capacitive parameters of a particular network. After that, the device 1 for excitation of the neutral operates in automatic mode on the commands of the external device 13 control.

После включения источника 7 напряжения питания подключенный к нему модуль 2 готов к работе. Симисторы 3₁-3_n, 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 17₁-17_n, программируемого модуля 2 управления на управляемые входы выбранных программно симисторов 3₁-3_n поступает сигнал на включение. Выбранные симисторы 3₁-3_n, 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 3₁-3_n, первый силовой вывод выбранных симисторов 3₁-3_n, соответствующая нагрузка параллельная RC-цепь 5₁-5_n, 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 3₁-3_n в момент перехода через ноль напряжения питания от источника питания 7 с соответствующих управляющих выходов 17₁-17_n 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.After switching on the supply voltage source 7, the module 2 connected to it is ready for operation. Triacs 3 ₁ -3 _n , after connecting the power source are in a locked state. Control module 2 works in accordance with the program embedded in it. At the moment of transition through zero of the sinusoid of the supply voltage of the controlled switches 220 V 50 Hz from the source 7 from the corresponding control outputs 17 ₁ -17 _n of the programmable control module 2 to the controlled inputs of the software-selected triacs 3 ₁ -3 _n , a switch-on signal is received. The selected triacs 3 ₁ -3 _n go into the open state and, when the current through the triac is equal to the turn-on current, the triacs turn on and pass current through the circuit power source 7, the second power output of the selected triacs 3 ₁ -3 _n , the first power output of selected triacs 3 ₁ -3 _n , corresponding load parallel RC circuit 5 ₁ -5 _n , primary winding of isolation transformer 8, power supply 7. exposure to the current of the capacitor charge of the corresponding parallel RC circuit of block 4 for generating the neutral excitation signal, which sharply increases at the initial moment as a result of the transient process. In addition, a serial RC circuit connected in parallel with the power outputs of the triac additionally protects the triac from the effects of transients. In this case, the capacitor of the corresponding parallel RC circuit is charged until the instantaneous value of the current through the triac reaches the triac turn-off current (the moment the triac current passes through zero). If after that the controlled inputs of the selected software triacs 3 ₁ -3 _n at the moment of zero crossing of the supply voltage from the power source 7 from the corresponding control outputs 17 ₁ -17 _n of the programmable control module 2 do not receive a signal to turn on, then the capacitors of the corresponding RC circuits are discharged through the primary winding of the isolating transformer 8. As a result, at the output of the device 9 (secondary winding of the isolating transformer 8) a control signal is generated to excite the neutral of the electrical network, which is fed to the control winding 11 of the arcing reactor 10.

Следующее включение симисторов произойдет при наличии на управляемых входах выбранных программно симисторов 3₁-3_n сигнала на включение с соответствующих управляющих выходов 17₁-17_n программируемого модуля 2 управления в момент перехода через ноль напряжения питания от источника питания 7. Далее процесс повторитсяThe next switching on of the triacs will occur if there is a signal to turn on from the corresponding control outputs 17 ₁ -17 _n of the programmable control module ₂ at the moment _of zero crossing of the supply voltage from the power source 7. Then the process will be repeated

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 5₁-5_n, 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 3U₀ в точке резонанса в заданном диапазоне. Отклонения напряжения 3U₀ задают в меню внешнего управляющего устройства 13.In this case, the signal at the output 9 of the device is formed during the time required to adjust the reactor 10 and the subsequent movement of the plunger. The duration of the signal generation at the output 9 of the device 1, namely, the time between the signal to turn on and turn off the device 1, is set by the external control device 13 and depends only on the speed of the entire system for setting the arc extinguishing reactor 10. The external control device 13, according to information from the signal winding 12 sequentially tunes the arc reactor 10 into resonance with the network's zero-sequence loop. At the same time, in the process of setting, the control module 2, in the presence of a signal from the control device 13 on the bus 15, changes the connection combinations of parallel RC circuits 5 ₁ -5 _n , thereby changing the amplitude of the signal at the output 9 of the device 1, and, consequently, changing artificial displacement of the network neutral. The magnitude of the output signal amplitude is selected to provide voltage 3U ₀ at the resonance point in the specified range. Voltage deviations 3U ₀ set in the menu of the external control device 13.

После настройки дугогасящего реактора 10 внешнее устройство управления 13 программно отключает модуль управления 2 от источника питания 7.After setting the arcing reactor 10, the external control device 13 programmatically disconnects the control module 2 from the power source 7.

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 3U₀ с момента отключения устройства 1.The device 1 is switched on again after a fixed time specified in the settings of the external control device 13, or when the external control device 13 detects a significant change in the amplitude or phase 3U ₀ since the device 1 was turned off.

Модуль управления 2 представляет собой программируемый микроконтроллер.Control module 2 is a programmable microcontroller.

В качестве шины 15 обмена информации может быть использован, например интерфейс CAN.As the bus 15 information exchange can be used, for example, the CAN interface.

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.The inventive device for excitation of the neutral of an electrical network grounded through an arcing reactor can be used in conjunction with a plunger arcing reactor of the RDMR type (RZDPOM, etc.) and, as an external control device, together with automatic control devices for compensation currents UARK-105, MIRK, PARK and others who tune the reactor to resonance with the network capacity by the phase method.

Claims

A device for excitation of the neutral of an electric network grounded through an arcing reactor, including controlled switches, an excitation signal generation unit, a programmable control module, equipped with an input for reprogramming and inputs/outputs for connecting an information exchange bus with an external control device, which are inputs/outputs of the device, at the same time, the power input of the control module is connected to the power supply of the controlled switches 220 V 50 Hz, and the control outputs are respectively connected to the controlled inputs of the switches, the first power outputs of which are connected and connected to the power supply of the controlled switches 220 V 50 Hz, while the excitation signal generation unit neutral contains parallel RC circuits according to the number of controlled switches, while the first terminals of the RC circuits are connected and are the output of the neutral excitation signal generation unit, and the second terminals are connected to the corresponding second power outputs of the controlled switches, characterized in that an isolation transformer is additionally introduced, the primary and the secondary windings of which are connected in coordination, and triacs are used as controlled switches, while the controlled inputs, the first and second power outputs of the controlled switches, respectively, are controlled inputs, the first and second power outputs of the triacs, in addition, a serial RC is connected in parallel with the power outputs of each triac - a circuit, while the control outputs of the programmable control module are connected respectively to the controlled inputs of the triacs and are designed to supply a control signal programmatically at the moment the sinusoid of the supply voltage of the controlled switches 220 V 50 Hz passes through zero, while the output of the neutral excitation signal generation unit is connected to the primary winding isolation transformer, the secondary winding of which is the output of the device.