Устройство для компенсации реактивной мощности
Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам автоматического регулирования реактивной мощности в электрических сетях при помощи конденсаторных батарей. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем ускорения реакции на разбаланс мощностей в сети и повышение надежности. Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь 9, выполненный по схеме "напряжение-код" для измерения реактивного тока в момент перехода через нуль напряжения основной частоты. При этом на выходе преобразователя формируется (N+1)-разрядный код, где (N+1)-й разряд является знаковым. Этот код (N разрядов) каждый полупериод поступает через коммутатор 11 на первый вход сумматора 13, на второй вход которого подается код с запоминающего регистра 14, соответствующий числу уже включенных ступеней конденсаторных батарей 1, причем число ступеней батарей устройства равно N, а число батарей в каждой ступени, начиная с первой, находится в соотношении 1:2:4:8 и т.д. На выходе сумматора формируется код, соответствующий числу и порядковому номеру необходимого количества включенных ступеней конденсаторных батарей. 2 ил.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИН
SU l522 4 (51) q 1! 02 J 3/18
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГННТ СССР
1 (21 ) 425 9828/24-07 (22) 10.06.87 (46) 15.11.89. Бюл. Р 42 (71) Научно-исследовательский электротехнический институт Производственного объединения "ХЭМЗ" (72) Б.Б.Блант, М.И.Брайловский, М.Э.Зильберблат, И.Л.Коляндр и Е.Б.Петрик (53) 621 .316.925 .(088 .8) (56) Авторское свидетельство СССР
9 1070644, кл. Н 02 J 3/18, G 05 F 1/70, 1982.
Супронович Г. Улучшение коэффициента мощности преобразовательных установок. М.: Энергоатомиздат, 1 985.
2 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ PF—
АКТИВНОЙ МОЩНОСТИ (57) Изобретение относится к электро технике, в частности к устройствам автоматического регулирования реак-тивной мощности в электрических сетях при помощи конденсаторных батарей. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем ускорения реакции на разбаланс мощностей в сети и повышение надежности. .Устройство содержит аналого-цифровой преобразователь 9, выполненный по схеме "напряжение-код, для измерения реактивного тока в момент перехппа через нуль напряжения основ—
15? 2348 ной чястоты. При зтом ня вь<ходе пре:,образователя формируется (n+1) -раз ряднь<Й Kog, rде (и+1 ) -Й p«3 pHp, RB— ляется знаковым. Этот код (n разря дов) ках<дый полупериод поступает че— роз коммутатор 11 на первый вход сумматора 13, на второй вход которо— го подается код с запоминающего ре Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам автоматического регулирования реактивной мощности в электрических сетях при помощи конденсаторных батарей. Цель изобретения — расширен ие функциональных возможностей . путем ускорения реакции на разбаланс мощностей в сети и повышение надежности устройства. На фиг ° 1 приведейа,.схема устройства компенсации реактивной мощности, ня фиг.2 — схема блока переэаряда. ! Ня фигурах приняты следующие обоз начения . конденсаторные батареи 1 S вентипьные ключи 2; датчики 3 напря- ;же» ия; блок 4 синхронизации, усилите ли 5 импульсов; блок 6 перезаряда, ,фильтр 7 напряжения, фильтр 8 тока; аналого-цифровой преобразователь 9," формирователь 10 напряжения; первый и второй коммутаторы 11 u I Z сум, матор 13; запоминающий регистр 14;, элемент 15 задержки; таймер 16;счет— цые триггеры 17 и 18; D-триггер 19; одновибратор 20. Устройство работает слецующим образом . Филь гр 7 напряжения выделяет основную гармонику напряжения сети. Формирователь 1 0 напряжения на пряМоМ и инверсном выходах формирует 180-градусные импульсы с периодом сети соответственно в фазе и противофазе с напряжением сети. Фильтр 8 тока выделяет основную гармонику тока сети, при этом задержки фильтров 8 и 7 должны быть одинаковыми. Сигнал тока с выхода фильтра 8 поступает на вход «налого †цифрово преобразовав теля 9, на Bb 1:2:4:8 и т.д. На выходе сумматора формируется код, соответствующий числу и поряцковому номеру необходимого количества включенных ступеней конденсаторных батарей, 2 иг<. ся знаковым, причем код на выходе преобразователя 9 изменяется после окончания кажцого преобразования входного сигнала. Блок 6 перез«.ряда 2О служит для изменения полярности напряжения на отключенных конденсаторных батареях 1. С второго выхода блока 6 пере заряда на вхэд управления первого коммутатора 11 поступает ноль, при этом на выходах его присутствуют сигналы, поступающие на первые (и+2) входы пер>зого коммутатора 11 с прямых выходсв формирователя !О напряжения и преобразователя 9. Пр» переходе напряжения сети че рез нуль в положительном направлении сигнал 1" с прямого выхода формирователя 10 через перль:й коммутатор 11 поступает на вход запретя счета преобразователя 9. При этом на выходах 35 последнего остается код N, сформированный на предыдущем цикле измерения (этой задержкой можно пренебречь ввиду малости) . Код 11 с прямых выходов аналого-цифрового преобразователя 9 через первый коммутатор 11 поступает: (и+1) знаковый разряд на первый вход управления второго коммутатора 12, остальные и разрядов кода !! подаются 45 на первые входы суммат<>ра 3. !!я вторые входы сумматора 13 поступает код И с выхода запоминающего регистра 14, причем код М, соответствующий числу ступеней включенных конден.-аторных батарей 1, является положительным числом. На сумматоре 3 о< уществляется суммирование код«EI, соответствующего разбалансу мо.цнс стей в сети, и кода 11. Возможны три сгучяя (ряс< мотрим > n = 4) Первый случай. 1 = 1 000. = (Я ) и включено восемь ступе -> <- й< (>я гарей KQH денсаторов. !! = 1 I Dl 0 = (-<> ) 1С эняе 1522348 6 Отбросив знаки и осуществляя операцию суммирования, на выходах сумматора 13 имеем необходимо отключить шесть ступеней батарей, так как произошла перекомпенсация. +1000 1 010 (+2 1 0010 необходимо включить TQJIbKo две ступени батарей конденсаторов, т.е, включить вторую ступень в соответствии с кодом на выходе сумматора; I выход переполн сумматора P Y= И)00 е 00010 = (+2 „) — для компенсации необходимо включить еше 2 ступени батарей; ) — необходимо включить десять ступеней батарей конденсатор ров. „) — необходимо отключить десять ступеней батарей, хотя включено всего восемь ступенек батарей конденсаторов; ) - необходимо включить четырнадцать ступеней батарей, хотя перекомпенсация уже произошла, Третий случай. М = 1000 Н=О 1001 = (+9 ) - для компенсации необходимо включить еще девять ступеней батарей конденсаторов; „,) - необходимо включить только одну ступень, хотя при восьми включенных ступенях была недокомпенсация. на выходе запоминающего регистра 14 должно быть число, равное нулю. Из указанных случаев видно, что корректными являются результаты при- мера 1, при этом сочетания знакового разряда кода N и значения Р выхода переполнения следующие 1 0 Знак Вследствие тога, что число подключенных к сети конденсаторов не может быть отрицательным, то в случае 2 необходимо отключить все ступени конденсаторных батарей. Следовательно, при сочетании Знак 1 +1 000 001 0 — — — — — =(+10 0 1010 P Второй случай. М = 1000 N-- ) 01)0 =(-10 +1000 011 0 (+14 0 11191 +1 000 1 001 (+1 1 0001 В случае 3 в запоминающий регистр 14 должно записаться число, соответствующее максимальному числу конденсаторных батарей, т.е. на выходе запом ыающего регистра 14 должны появиться все единицы. При этом Знак 0 P 1 Выбор записываемого в запоминающий регистр 14 кода осуществляется вторым коммутатором 12, на первый и второй входы управления которого падаются соответственно значение знакового р:-.-зряда кода N с (и+1) выхода пег" 7,! 5223 вого коммутатора l! и P сигнал с выхода переполнения сумматора 13. Код, соответствующий необходимому числу батарей конденсаторов для уст— ранения разбаланса мощностей,. подает5 ся с выхода запоминающего регистра 14 а вторые входы блока 4 синхронизации. На первые входы блока 4 синхронизации подается сигнал с выходов атчиков 3 напрцкения. Включение вентильных ключей 2 через усилители осу— ествляется при равенстве нулю напряения на вентильных ключах в зоне . аксимума напряжения сети. При пере- 15 заряде с первого выхода блока 6 перезаряда поступает нуль на вход устаовки запоминающего регистра 14, ус-. ! танавливая на его выходах логические единицы. При этом с второго выхода лока 6 перезаряда на вход управлеия первого коммутатора 11 поступает сигнал "1", подключающий к выходам ервого коммутатора 11 инверсные выходы формирователя 1О напряжения и реобразователя 9. Остальная часть хемы работает аналогично указанному ыше с той лишь разницей, что измерение амплитуды реактивного тока осуествляется в точке начала формироваия отрицательной полуволны напряже- ия. сети. При этом изменяется знак измеряемого параметра. Сигнал перезаряда с первого выхоа блока 6 перезаряда снимается при ервом после начала перезаряда коненсаторных батарей 1 переходе наряжения сети через нуль вследствие вязи (и+2) выхода первого коммута-! тора 11 с входом синхронизации блока 40 6 перезаряда, что исключает возмож ность повторного перезаряда конден саторных батарей и, следовательно,. повышает надежность их работы и устройства в целом. Формула изобретения Устройство для компенсации реактивной мощности,. содержащее п конден саторных батарей поперечной емкостйой компенсации с вентильными ключа и, п датчиков напряжения на вентилях, соединенных выходами с.первыми h входами блока синхронизации, и выходов которого через усилители импульсов подключены к управляющим вхо— дам соответствующих вентильнь.. чей, блок переэаряда с импульсным выходом, фильтр напряжения, фильтр тока, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем ускорения реакпии устройства на разбаланс мощностей в сети и повышения надежности, в него дополнительно введены формирователь напряжения, первый и второй коммутатор, сумматор, запоминающий регистр, аналого-цифровой преобразо— ватель и элемент задержки, а блок перезаряда выполнен с входом синхронизации и вторым выходом, частота импульсов которого вдвое ниже частоты импульсного выхода причем вход формирователя напряжения соединен с Bblходом фильтра напряжения, его прямой выход подключен к первому (n+2) входу первого коммутатора, а инверсный вьгход — к второму (п+2) входу того же коммутатора, который первыми и вторыми (n+1) входами соединен соответст-. венно с прямыми и инверсными (Tl+l) -ми выходами аналого-цифрового преобразователя, у которогб вход подключен к выходу фильтра тока, вход запрета подключен к входу синхронизации блока перезаряда, вход элемента задержки и (n+2) -му выходу первого коммутатора, (и+1) -й выход которого (знаковый. разряд) соединен с первым входом управления второго коммутатора, сум— матор первыми входами подключен к остальным и выходам первого коммутато:ра, выход переполнения сумматора сое. динен с вторым входом управления вто рого коммутатора, первые п входы которого подключены к п выходам сумматора, вторые и третьи входы — соответственно к выходу логической единицы и нуля источника питания, а и инверсных выходов — к входам запоминающего регистра, вход записи которого соединен с выходом элемента задержки, и инверсных выходов регистра соединены с вторыми входами блока синхронизации и сумматора, второй выход блока перезаряда подключен к вхо. ду управления первого коммутатора и входу =-aeMa сумматора, а первый выход этого блока подключен к входу установки запоминающего регистра. 15223 8 Составитель С.Егоров Техред JI. Ñeðäîêoâà КорректоР О. Кравпова Редак то р С . Лис ина Заказ 6975/53 Тираж б08 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент". r, Ужгород, ул. Гагарина, 101
