Устройство для автоматического регулирования lc-фильтра

 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для компенсации реактивной мощности в узлах с нелинейными нагрузками. Цель изобретения - повышение надежности работы LC-фильтра обеспечивается за счет непосредственного измерения емкости и формирования предельно допустимых потерь активной мощности в батарее конденсаторов при фактическом значении емкости. Для этого в устройство для автоматического регулирования LC-фильтра, содержащее измерительные трансформаторы тока и напряжения, датчик активных потерь, блок управления введены фильтры тока 8 и напряжения 9 основной частоты, датчик емкости 10 и умножитель 11, на выходе которого формируется сигнал предельно допустимых потерь активной мощности, задающий фактические ограничения в блоке управления 5, реализующем алгоритм управления по миниму потерь активной мощности. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (sI)s Н 02 J 1/02

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Фиг.1

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) 1108561 (21) 4624737/24-07 (22) 10,10.88 (46) 07.10.90. Бюл. 1Ф 37 (71) Алма-Атинский энергетический институт (72) И.М.Винер и Г,Г.Трофимов (53) 621;315.052(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1108561. кл. Н 02 J 1/02, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ LC-ФИЛЬТРА (57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для компенсации реактивной мощности в узлах с нелинейными нагрузками..Цель изобретения — повышение надежности работы LC-,ôèëüòðà обеспе12,, БЫ ÄÄ 1598038 А2

2 чивается за счет непосредственного измерения емкости и формирования предельно допустимых потерь активной мощности в батарее конденсаторов при фактическом значении емкости. Для этого в устройство для автоматического регулирования LCфильтра, содержащее измерительные трансформаторы тока и напряжения, датчик активных потерь, блок управления введены фильтры тока 8 и напряжения 9 основной частоты, датчик емкости 10 и умножител ь 11, на выходе которого формируется сигнал предельно допустимых потерь активной мощности, задающий фактические ограничения в блоке 4 управления, реализующем алгоритм управления по миниму потерь активной мощности. 2 ил.

1598038

Изобретение относится к электротехни- торов 14, который поступает на вход умноке, может быть использовано для компенса- жителя 11. ции.реактивной мощности на подстанциях, В последнем происходит его умножеимеющих мощные нелинейные нагрузки, и ние на коэффициент К = в 0 К gptg д,.где г является усовершенствованием устройства 5 в- круговая частота. сети; UH — номинальное по авт. св. М 1108! ф . напряжение батареи конденсаторов; К ар—

Цель изобретения — повышение на- коэффициент допустимого увеличения подежности работы 1 С-фильтра. терь; tg д- тангенс угла потерь конденсатоНа фиг.1 представлена блок-схема pos. предлагаемого устройства; на фиг.2 — диаг- 10 На выходе умножителя 11 образуется рамма, поясняющая работуустройства. сигнал, пропорциональный предельно доУстройство содержит измерительный пустимым потерям активной мощности в батрансформатор 1 тока и измерительный тарее конденсаторов 14 при фактическом трансформатор 2 напряжения, первые эы- значении емкости, который подается на ходывторичныхобмотоккоторыхприсоеди- 15 один иэ входов блока 4 управления. В понены к входным зажимам датчика 3 потерь следнем сигналы, поступающие с датчика 3 активной мощности, к выходу которого под- потерь активной мощности (пропорциоключен первый вход блока 4 управления. К нальный фактическим потерям в батарее выходам блока 4управления присоединены конденсаторов hP) и с выхода умножителя блок 5 предупреждающей сигнализации и 20 11 (пропорциональный предельно допустиблок 6 поиска минимума потерь, выходы мым потерям hÐ p), сравниваются между которого соединены с интегратором 7 и бло- собой. Если величина фактических потерь ком 5 пРедУпРеждающей сигнализации hp больше пРедельно допУстимых hÐïð.

Вторые выходы измерительных трансфор- т,е. выполняется условие hP > hPpp, то с маторов тока 1 и напряжения 2 присоедине- 25 выходов блока 4 управления поступают сигны соответственно к входам фильтра 8 налы на блок 5 предупреждающей сигналинапряжения основной частоты и фильтра 9 зации и блок 6 поиска минимума потерь. тока основной частоты, выходы котоРых со Поиск минимума потерь осуществляется инединены с входами датчика 10 емкости. Вы- тегратором 7, который регулирует индуктивход последнего присоединен к входу 30 ность реакторов 15. По окончании работы умножителя 11, выход Которого соединен с блок 6 формирует кратковременный сигнал вторым входом блока 4 управления. на блок 5. В случае, если на блок 5 поступает

Устройство работает следующим обра- сигнал и с блока 4, т.е. условие Л P > Л Рпр эом. продолжает выполняться, то блок 5 подает

На шины 12 переменноГО тока подклю- 35 сигнал предупреждающей сигнализации, чен LC-фильтр 13, состоящий иэ батареи Пусть LC-фильтр настроен на частоту конденсаторов 14 и реактора 15. В цепь р-йгармоники. Потериактивноймощностив

LC-фильтра 13 включен измерительный батарее конденсаторов имеют при этом ветрансформатор 1 тока, а к зажимам батаРеи личину h Р1, что соответствует точке миниконденсэторов 14 подключен измеритель- 40 мума кривой A на фиг,2. Емкость батареи ный трансформатор 2 напряжения Первые конденсаторов имеет при этом величину С1. выходы вторичных обмоток измерительных а предельно допустимые потери hPnpi. трансформаторов тока и напряжения соеди- Допустим, что спектр напряжения на нены с входом Датчика 3 потеРь активной шинах 12 изменился и новая зависимость мощности, на выходе которого получается 45 потерь От частоты настройки С-фильтра сосигнал, пропорциональный, фактическим ответствует кривой Б, а потери окажутся потерЯм активной моЩности в батаРее кон- равными Д Рг, Поскольку начнет выполнять-, Денсаторов 14, котоРый поступае на ОДин сЯ Условие Л Рг > Л Рпр1, то с выхоДов блока иэ входов блока 4 Управления, Вторые вы- . 4 управления поступают сигналы на блок 5 ходы втоРичных Обмоток измерительных 50 предупреждающей сигнализации и блок 6 трансформаторов тока и напряжения при- поиска минимума потерь, который проводит соединены соответственно к входам фильт- поиск минимума потерь по кривой Б. При

Ра 8 напРЯжениЯ основной частоты и этом сигнал с выхода блока 6 поступает на, фильтРа 9 тока основной частоты, на выхо- интегратор 7, который осуществляет измеАах которых получаютсЯ сигналы, пропор- 55 нение индуктивности реактора 15, достигая циональные соответственно току и нахождения минимума потерь по кривой Б, напРЯжению основнОй частоты. Эти сигнэ- Во время работы блока 6 блок 5 предупрежлы поступают нд вход датчика 10 емкости, дающей сигнализации не выдает сигнал. пона выхоДе которого обРазуетсЯ сигнал, про- скольку на его входе отсутствует сигнал об порциональный емкости батареи конденса1598038

5 0 окончании работы блока 6 поиска минимума потерь, Когда этот сигнал поступает на блок 5, то Условие Л Рг > Л Рпр1 пеРестает выполняться, так как минимум потерь Л Рэ по кривой Б меньше предельно допустимых

ЛРпр1, и сигнал, постУпающий не блок 5 с выхода блока 4 управления, исчезает. Поскольку блок 5 предупреждающей сигнализации срабатывает только при одновременном наличии на его входе двух сигналое от блока 4 и блока 6, то в этом случае блок 5 не работает.

Если спектр напряжения изменился таким образом, что зависимость потерь в батарее конденсаторов будет представлена кривой В на фиг.2, то по окончании работы блока 6 поиска минимума потерь сигнал поступит на вход блока 5. Второй сигнал на вход блока 5 поступит с блока 4 управления, поскольку минимум потерь А Р4 по кривой

В больше предельно допустимых потерь

Л Рпр1. При одновременном наличии этих двух сигналов на входе блока 5 предупреждающей сигнализации он срабатывает и выдает предупреждение о перегрузке батареи конденсаторов.

Допустим, в силу каких-либо причин произошло изменение емкости батареи конденсаторов. Тогла сигнал, пропорциональный новому значению емкости С2, поступит с выхода датчика 10 емкости на вход умножителя 11. С выхода умножителя 11 сигнал, пропорциональный новой величине предельно дорпустимых потерь активной мощности в батарее конденсаторов

ЬРпр, поступит на один иэ входов блока 4 управления, е котором будет происходить его сравнение с сигналом. пропорциональным фактическим потерям, который посту. пает с датчика 3 потерь. При изменении емкости батареи конденсаторов будет происходить и изменение частоты настройки

LC-фильтра. Допустим, она стала соответствовать т2 на фиг.2. При этом зависимость потерь определяется кривой Г, величина новых предельно дорпустимых потерь соответствует Л Рпр2, а фактические потери активной мощности е батарее конденсаторов равны Л Р . Поскольку величина фактических потерь ЛР больше предельно допустимых Л Рпрф, то с блока 4 управления поступают сигналы на блок 5 предупреждений сигнализации и блок 6 поиска минимума потерь, который посредством интегратора производит поиск минимума потерь по кривой Г. Так как минимальные потери по кривой Г Л Ре меньше предельно допустимых, то по окончании работы блока

6 условие Л Р6 >hPnp2 выполняться не будет, и блок 5 предупреждающей сигнализации не выдает сигнал о перегрузке батареи конденсаторов.

Если изменение емкости батареи конденсаторое произошло таким образом, что зависимость потерь определяется кривой Г, а новые предельно допустимые потери соответствуют Л Рпрэ, то по окончании работы блока 6 поиска минимума потерь условие

Л Р6 > Рпрэ будет продолжать выполняться.

Тогда на входы блока 5 предупреждающей сигнализации поступят одновременно два сигнала с блока 4 управления и с блока 6 поиска минимума потерь и блок 5 предупреждающей сигнализации выдаст сигнал о перегрузке батареи конденсаторов, Применение предлагаемого устройства позволяет повысить надежность работы LCфильтра путем учета возможного изменения емкости батареи конденсаторов в процессе эксплуатации при задании величины предельно допустимых потерь активной мощности.

Формула изобретения

Устройство для автоматического регулирования LC-фильтра по авт. св, М 1108561, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено фильтром тока основной частоты, фильтром напряжения основной частоты, датчиком емкости, умножителем, причем выход измерительного трансформатора тока соединен с входом фильтра тока основной частоты, выход которого подключен к первому входу датчика емкости, второй вход которого соединен с выходом фильтра напряжения основной частоты, вход которого присоединен к выходу измерительного трансформатора напряжения, выход датчика емкости соединен с входом умножителя, выход которого присоединен к одному из входов блока управления.

1598038 ьР»

Редактор Н.Тупица

Заказ 3064 Тираж 417 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям ™ри ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г, Ужгород, ул.Гагарина, 101 аР, юйвн аР вРр ,фРюю аРу

Составитель В.Клещенко

Техред M.Ìoðãåíòàë Корректор А,Обручар