Использование быстрого преобразования Фурье для управления дугогасящим реактором с подмагничиванием

Айрат Габдулхакович Зиганшин; Георгий Михайлович Михеев; Ильшат Шаехович Фардиев; Иван Николаевич Степанов; Валерий Леонидович Чепайкин; Николай Петрович Кадеев

doi:10.34831/EP.2023.1098.1.005

Использование быстрого преобразования Фурье для управления дугогасящим реактором с подмагничиванием

Айрат Габдулхакович Зиганшин, Георгий Михайлович Михеев, Ильшат Шаехович Фардиев, Иван Николаевич Степанов, Валерий Леонидович Чепайкин, Николай Петрович Кадеев

Аннотация

Рассмотрены вопросы компенсации ёмкостных токов с использованием дугогасящих реакторов с подмагничиванием. Разработан способ автоматической настройки дугогасящего реактора с целью повышения точности и достоверности результатов измерения ёмкости контура нулевой последовательности. Эти задачи решаются путём измерения и фиксации частотных спектров напряжения нейтрали с применением быстрого преобразования Фурье до и после возмущения контура нулевой последовательности опорным током кратковременного действия через сигнальную обмотку дугогасящего реактора. После этого выделяют разность полученных частотных спектров и определяют собственную частоту контура нулевой последовательности по максимальной амплитуде, соответствующей частоте свободных колебаний. По найденной частоте при известной индуктивности дугогасящего реактора определяют ёмкостное сопротивление сети и необходимый ток подмагничивания.

Ключевые слова

дугогасящий реактор с подмагничиванием, степень расстройки компенсации, ёмкостный ток, смещение нейтрали, опорное напряжение, быстрое преобразование Фурье, несимметрия напряжения, замыкание на землю.

Полный текст:

PDF

Литература

Булычев, А.В. Управление режимом компенсации емкостных токов однофазного замыкания на землю по измеряемым параметрам контура нулевой последовательности сети [Текст] / А.В. Булычев, В.Н. Козлов, Н.О. Салмин, И.В. Соловьев // Электротехника. – 2018. – № 8. – С. 7 -- 12.

Михеев, Г.М. Возможность влияния современных технологий на режим нейтрали электрических сетей [Текст] / Г.М. Михеев, А.Г. Зиганшин // Вестник Чувашского университета. 2021. – № 3 – С. 103 -- 112. – (DOI: 10.47026/1810-1909-2021-3-103-112).

Булычев, А.В. Компенсация полного тока замыкания на землю в сетях 6 – 10 кВ [Текст] / А.В. Булычев, Ю.А. Дементий, В.Н. Козлов // Вестник Чувашского университета. – 2018. – № 1. – С. 24 -- 35.

Козлов, В.Н. Сопутствующие эффекты компенсации токов однофазного замыкания на землю [Текст] / В.Н. Козлов, А.В. Булычев, И.В. Соловьев, А.С. Александров // Релейная защита и автоматизация. – 2021. – № 1(42). – С. 22 -- 28.

Петров, М.И. Повышение эффективности применения компенсирующих устройств в режиме замыкания [Текст] / М.И. Петров, И.Н. Степанов, Е.В. Маршутин // Релейная защита и автоматизация. – 2012. – № 3(8). – С. 24 -- 28.

А.с. 1467663 СССР, МПК H02H 9/08. Устройство для автоматической настройки тока компенсации в режиме однофазного замыкания на землю в электрических сетях карьеров [Текст]/ И.Н. Степанов, В.И. Лошкарев, Ю.Г. Бацежев. -- № 4268387; заявл. 12.05.1987: опубл. 23.03.1989.

Способ настройки компенсации емкостных токов замыкания на землю в электрических сетях [Текст]: пат. 2475915 Рос. Федерация: МПК H02J 3/18 / Ильин В.Ф., Петров М.И., Соловьев И.В.; заявитель ООО "НПП БРЕСЛЕР”. -- № 2006145005/07; заявл. 18.12.2006; опубл. 20.02.2013.

Матвеев, Д.А. Эффективность управляемых дугогасящих реакторов в электрических сетях 6 – 35_кВ: теоретические аспекты [Текст] / Д.А. Матвеев, С.И. Хренов // Электричество. – 2015. – № 1. – С. 34 -- 39.

Способ автоматической настройки компенсации дугогасящих реакторов, управляемых подмагничиванием [Текст]: пат. 2618519 C1 Рос. Федерация: МПК H02J 3/18, H02H 3/16 / Матвеев Д.А., Жуйков А.В., Никулов И.И., Скороходова А.Ю. -- заявитель ФГБОУ ВО "НИУ "МЭИ". -- № 2015157129; заявл. 30.12.2015; опубл. 04.05.

Способ автоматической настройки дугогасящих реакторов с подмагничиванием для компенсации емкостных токов замыкания [Текст]: пат. 2770762 C1 Рос. Федерация: МПК H02J 3/18 / И.Н. Степанов, Н.П. Кадеев, И.Ш. Фардиев [и др.]. -- заявитель АО "Сетевая компания". -- № 2020143622; заявл. 28.12.20202022; опубл. 21.04.

Никитин, С.Ф. Особенности автоматического регулирования тока компенсации по фазовым характеристикам [Текст] / С.Ф. Никитин, И.Н. Степанов, А.Г. Шамбин // Вестник Чувашского университета. – 2007. – № 2. – С. 152 -- 157.

Арриллага, Дж. Гармоники в электрических системах [Текст]: пер. с англ. /Дж. Арриллага, Д. Бредли, П. Боджер. – М.: Энергоатомиздат, 1990. – 320 с.

Гутников, В.С. Фильтрация измерительных сигналов [Текст] / В.С. Гутников. – Л.: Энергоатомиздат, 1990. – 192 с.

Коберниченко, В.Г. Основы цифровой обработки сигналов [Текст] / В.Г. Коберниченко. – Екатеринбург: Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина, 2018. – 150 с. – (ISBN 978-5-7996-2464-4).

Проектирование систем цифровой и смешанной обработки сигналов [Текст]: пер. с англ.; под ред. Уолта Кестера – М.: Техносфера, 2010. – 328 c.

Лихачёв, Ф.А. Замыкание на землю в сетях с изолированной нейтралью и с компенсацией ёмкостных токов [Текст] / Ф.А. Лихачёв. –Энергия, 1971. – 152 с.

Способ автоматической настройки дугогасящего реактора [Текст]: пат. 2222857 Рос. Федерация: МПК H02J 3/18 / Долгополов А.Г. -- № 2002112895/09; заявл. 17.05.2002; опубл. 27.01.2004.

DOI: http://dx.doi.org/10.34831/EP.2023.1098.1.005