Устройство для автоматического регулирования lc-фильтра

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для компенсации реактивной мощности в узлах, к которым подключены нелинейные нагрузки. Цель изобретения - повышение надежности работы LC-фильтра. В устройство, содержащее измерительные трансформаторы тока 1 и напряжения 2, датчик 3 потерь активной мощности, осуществляющее управление по минимуму потерь активной мощности, введены два фильтра 8 и 9 основной частоты, датчик 10 реактивной мощности основной частоты и блок 11 определения емкости конденсаторных батарей. Это дает возможность определить величину вышедших из строя конденсаторов в блоке 12 сравнения и в зависимости от отклонения вырабатывается сигнал, воздействующий на управляющий вход выключателя 14 фильтра. 3 ил.

ССЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИК

РЕСПУБЛИН (51) = И 02 .У 1/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОЬРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМ

ПРИ ГННТ СССР

1 (61) 1108561 (21) 44 12701/24-07 (22) 21.04.88 (46) О?.07.90. Бюл. К 25 (71) Алма-Атинский энергетический институт (72) Г.Г. Трофимов и И.М. Винер (53) 621.314.57.(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1108561, кл. Н 02 3, 1/02, 1983. (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО

РЕГУЛИРОВАНИЯ ЬС-ФИЛЬТРА (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для компенсации реактивной мощности в узлах, к которым подключены нелинейные

2 нагрузки. Цеrü изобретения — повышение надежности работы 1,С-фильтра. В устройство, содержащее измерительные трансформаторы тока 1 и напряжения 2, датчик 3 готерь активной мощности, осуществляющее управление па минимуму потерь активной мощности, введены два фильтра 8 и 9 основной частоты, датчик

10 реактивной мощности основной частоты и блок 11 определения емкости конденсаторных батарей. Это дает возможность определить величину вышедших и" строя конденсаторов в блоке 12 сравнения и в зависимости от отклонения вырабатывается сигнал, воздействующий на управляющий вход выключателя с2

Ж

14 фильтра. 3 ил.

15 6975

Изобретение относится к электротехнике, может быть использовано при компенсации реактивной мощности в узлах, к которым подключены нелинейные

1 агрузки (преобразовательные подстан и и т.п.), и является усовершенствованием устройства по основному авт.св. 9 1108561.

Цель изобретения — повышение íà- 10 дежности работы LÑ-фильтра.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 и 3 — диаграммы, поясняющие его рабо,ту. 15

Устройство содержит измерительный трансформатор 1 тока и измерительный трансформатор 2 напряжения, первые выходы вторичных обмоток которых соединены с входными зажимами датчика 3 2щ потерь активной мощности, к выходу которого подключен блок 4 управления, к выходам которого присоединены блок ,5 предупреждающей сигнализации и блок

6 поиска минимума потерь, выходы ко- 25 торого соединены с интегратором 7 и блоком 5 предупреждающей сигнализации.

Второй выход вторичной обмотки изме рительного трансформатора напряжения соединен с фильтром 8 напряжения осЗм новной частоты, а второй выход вторичной обмотки измерительного трансформатора 1 тока — с фильтром 9 тока основной частоты, Выход фильтра 9 тока .и один из выходов фильтра напряжения соединены с датчиком 10 реактивной мощности, выход которого и другой выход фильтра 8 напряжения соединен с датчиком 11 емкости. Выход последнего соединен с блоком 12 срав40 нения, выход которого присоединен к блоку 13 вь|дачи команды, Выходы блока

13 вьдачи команды соединены с выключателем 14 и блоком 5 предупреждающей сигнализации.

Устройство работает следующим образом.

На шины 15 переменного тока (фиг.1) подключен резонансный фильтр 16„ который состоит из батарей конденсаторов l7 и регулируемого реактора 18. В цепь фильтра включен измерительный трансформатор 1 тока, а к зажимам батареи конденсаторов подключен измерительный трансформатор 2 напряжения.

Первые обмотки измерительных тран55 сформаторов тока и напряжения присоединены к входу датчика 3 потерь активной мощности, на выходе которого получается сигнал, пропорциональный потерям активной мощности в батарее конденсаторов 17 ° Этот сигнал поступает на блок 4 управления, который вьдает сигналы на блок 5 предупреждающей сигнализации и блок 6 поиска минимума потерь. Поиск минимума потерь осуществляется посредством интегратора 7, который регулирует индуктивность реактора 18..По окончании работ блок 6 формирует кратковременный сигнал, поступающий на блок 5. В случае, если на блок 5 поступает и с блока 4 сигнал, отрабатываемый в зависимости от величины заданного предельного значения потерь d P. р активной мощности, блок 5 подает сигнал предупреждающей сигнализации. Вторые выходы вторичных обмоток измерительных трансформаторов напряжения и тока соединены соответственно с фильтром 8 напряжения основной частоты и фильтром 9 тока основной частоты, на выходах которых формируются сигналы, пропорциональные нап" ряжению и току основной частоты.

Выход фильтра тока основной частоты и один из выходов фильтра напряжения основной частоты соединены с вкодом датчика реактивной мощности, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный реактивной мощности, генерируемой батареей конденсаторов на основной частоте. Выход датчика реактивной мощности и другой выход фильтра напряжения основной частоты присоединены к входу датчика 11 емкости, на выходе которого формируется сигнал, пропорциональный емкости батареи конденсаторов. Этот сигнал поступает на блок 12 сравнения, где сравнивается с заданной величиной емкости

С . Ясли разница превышает пределы зоны нечувствительности С, то сигнал выдается на блок 13. выдачи команды, который вьдает сигнал на блок предупреждающей сигнализации. Кроме того, если произойдет последующее отклонение емкости и разница между сигналом, вьдаваемым датчиком емкости, и заданной величиной емкости С составит бо3 лее 24 H" то от блока вьдачи команды

На поступает сигнал на управляющий вход выключателя 14, который производит отключение L4-фильтра.

Пусть фильтр 16 настроен нз частоту 4 -й гармоники. Батарея конденсаторов при этом выполнена путем параллельно-последовательного соединения

1576975 конденсаторов более низкого напряжения. Потери активной мощности в бата. рее конденсаторов имеют при этом величину 4Р,, а емкость батареи конденсаторов величину С,. Величине йР, на фиг. 2 соответствует точка минимума кривой А. Допустим, что спектр напряжения на шинах 15 изменился. Тогда новая зависимость потерь в батарее конденсаторов от частоты настройки

LC-фильтра будет представлена на фиг. 2 кривой Б и потери окажутся при этом равными величине Л Р . Поскольку величина потерь йР выходит за пре-15 делы зоны нечувствительности dPн и превышает ЛРдр, сигнал с одного из выходов блока 4 управления поступает на блок 6 поиска минимума потерь, который проводит поиск минимума потерь по кривой b. При этом сигнал с выхода блока 6 через интегратор 7 осуществляет изменение индуктивности реактора

18 и тем самым изменяет частоту настройки фильтра 16, достигая нахождение минимума потерь по кривой Б на риг. 2.

В момент начала работы блока 6 поиска минимума потерь сигнал с блока

4 управления поступает на вход блока 30

5 предупреждающей сигнализации до тех пор, пока выполняется условие

DP и Р „ . Однако блок 5 не выдает сигнал, так как сигнал .об окончании работы блока 6 на его входе отсутствует. При этом блок 5 предупреждающей сигнализации не работает.

Если же спектр напряжения на шинах 15 изменился так, что зависимость потерь в батарее конденсаторов g0 от частоты настройки LC-фильтра будет представлена кривой В на фиг. 2, то по окончании работы блока 6 сигнал об этом поступает на вхоц блока 5.

Второй сигнал на выход блока 5 посту- 4 пает от блока 4, так как значение новых минимальных потерь d Р по кривой В больше аРд . При одновременном наличии этих двух сигналов на входе блока 5 он срабатывает и выдает предупреждение обслуживающему персоналу о том, что величина потерь в батарее конденсаторов больше, чем предельное для них значение 8 Р „

Блок предупреждающей сигнализации, выдает информацию и в том случае, если хотя бы один из конденсаторов, входящих в состав батареи, вышел по какой-либо причине из строя. Пусть э,о произошло в тот момент, когда зависимость от частоты настройки фильтра определялась кривой А на фиг. 2.

Емкость всей батареи изменилась от величины (до велнчЗ ны С, на фиг, 3 выйдя за пределы зоны нечувствительности С,, Зависимость потерь в бан2 тарее конденсаторов от частоты настройки фильтра определяется в этом случае кривой Г фиг. 2. Тогда на вход датчика 10 ре- êòèâíîé м:ощности поступают си-налы с выхода фильтра 9 тока основной частоты и одного из выходов фильтра S напряжения основной частоты, присоединенных соответственно к вторым обмоткам трансформатора 1 тока и трансформатора 2 напряжения. На выходе датчика 1О реактивной мощности формируется сигнал, пропорциональный реактивной мощности, генерируемой батареей конденсаторов 17, который поступает на один из входов датчика

11 емкости,на другой вход которого поступает сигнал с второго выхода фильтра напряжения основной частоты 8, С выхода датчика емкости сигнал, пропорциональный емкости батареи конденсаторов, поступает на вход блок а 12 срав: †.ения. Если величина емкости вышла за пределы зоны нечувствительности, т.е. соблюдаетс» условие С, ? C, та с выхода блока сравнения поступает сигнал на блок выдачи ко.-я яды, с выхода которого сигнал поступает на блок предупреждающей с:тнализации, который предупреждает оослуживающий персонал о выходе из строя конденсатора.

Если после этого меры по у-странению перегрузки конденсаторов не были приняты и еще один конденсатор вышел из строя, то емкость батареи конденсаторов станет р вной С, Тогда сигнал об этом с блока 12 сравнения поступит на блок 13 выдачи команды, который подает сигнал не управляющий вход выключателя 14. Последний отключит LCфильтр, предотвратив таким образом дальнейший выход нз строя конденсаторов.

Применение гредлагаемого устройства позволит повысить надежность работы

LC-фильтра путем увеличения срока службы конденсаторов как при изменении гармонического состава на шинах, так и в случае выходов из строя конденсаторов, из которых путем параллельнопоследовательного соединения собрана батарея конденса,opoa LC-фильтра.

1576975 формула изобретения

ЛРу и Рпо

Д /Э

Фиг. 2

Составитель В. Клещенко

Техред Л.Сердюкова Корректор T. малец

Редактор E. Папп

Заказ 1850 Тираж 418 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКЕГ СССР

113035, Москва,„ Ж-35, ", аушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101

Устройство для автоматического регулирования LC-фильтра по авт.св.

М 1108561, о т л и ч а ю щ е е с. я

5 тем, что, с целью повь шения надежности„ оно снабжено фильтром тока основной частоты, фильтром напряжения основной частоты, датчиком реактивной мощности, датчиком емкости, блоком сравнения, блоком выдачи команды„ причем вход фильтра тока основной частоты соединен с выходом измерительного трансформатора тока, а выход — с первым входом датчика реактивной мощности, второй вход которого присоединен к первому выходу фильтра напряжения основной частоты, вход которого соединен с измерительным трансформатором напряжения, а второй выход фильтра напряжения основной частоты соединен с первым входом датчика емкости, второй вход которого соединен с выходом датчика реактивной мощности, а выход — с входом блока сравнения, выход которого соединен с входом блока выдачи команды, один выход которого подключен к блоку предупреждающей сигнализ".öèè, а другой — к управляющему входу выключателя фильтра.