Регулятор реактивной мощности

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, в частности, для компенсации реактивной энергии тиристорных преобразователей, содержащих фильтрокомпенсирующее устройство. Цель изобретения - упрощение регулятора реактивной мощности. Регулятор содержит трансформаторы 1 тока и напряжения, активные фильтры 3, датчик 4 фазы, переключатель 5, формирователь 6 фазового рассогласования, усилитель 8, задатчик 9 фазового рассогласования. Упрощение достигается за счет введения схемы 10 задержки и выполнения измерителя 7 фазового рассогласования в виде триггера, двух электромагнитных реле, двух усилителей и двух интеграторов. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s G 05 Е 1/70

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ >

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4768108/07

{22) 08 12.89 (46) 07.12.91. Бюл. N. 45 (72) В.Т,Даньшин, С.Г.Стрельчук и Ф..Н,Шигморданов (53) 621.316.92(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 666666660088, кл. Н 02 J 3/18, 1979.

Авторское свидетельство СССР

N. 1319010, кл. G 05 F 1/70, 1987. (54) РЕГУЛЯТОР РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть испол ьзовано, в частности, Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, в частности, для компенсации реактивной энергии тиристорных преобразователей, содержащих фильтрокомпенсирующее устройство.

Цель изобретения — упрощение регулятора реактивной мощности, На фиг.1 представлена структурная схема регулятора; на фиг.2 — его принципиальная схема; на фиг.3 и 4 — диаграммы работы регулятора, Регулятор содержит трансформаторы 1 тока и напряжения, соединенные с питающей сетью 2, к которым подсоединены активные фильтры 3. Выходы фильтров подключены к двум входам датчика 4 фазы непосредственно, а к третьему входу посредством переключателя 5, имеющего два положения, соответствующие индуктивному и емкостному режимам компенсации. ПерБЫ 1697068 А1 для компенсации реактивной энергии тиристорных преобразователей, содержащих фил ьтрокомпенсирующее устройство. Цель изобретения — упрощение регулятора реактивной мощности. Регулятор содержит трансформаторы 1 тока и напряжения, активные фильтры 3, датчик 4 фазы, переключатель 5, формирователь 6 фазового рассогласования, усилитель 8, задатчик 9 фазового рассогласования. Упрощение достигается за счет введения схемы 10 задержки и выполнения измерителя 7 фазового рассогласования в виде триггера, двух электромагнитных реле, двух усилителей и двух интеграторов. 4 ил. вый выход датчика 4 фазы подключен к входу формирователя 6 фазового рассогласования, а второй {синхронизирующий) — к первому входу измерителя 7 фазового рассогласования, второй вход которого под- О ключен к выходу формирователя 6 фазового ) рассогласования, а выход — к первому входу,( усилителя 8. Второй вход усилителя соеди- ( нен с задатчиком 9 фазового рассогласова- О ния,,а выход — с первым входом схемы 10 задержки подключения усилителя к регулирующему блоку, второй вход которой подключен к выходу формирователя 6 фазового рассогласования, а выход — к входу регулирующего блока 11. Силовая часть блока 11 подключена к питающей сети 2, от которой питается нагрузка.

Датчик 4 фазы содержит первый компаратор 12, вход которого подключен к выходу первого активного фильтра (напряжения), 1597068

30 выход — к первому входу первого элемента

И 13 формирователя 6 фазового расссгласования непосредственно, а к первому входу второго элемента И 14 через инвертор 15, и второй компаратор 16., вход которого подключен к выходу второго активного фильтра (тока), выход — к второму входу второго логического элемента И 1-I непосредственно и к второму входу первого элемента И l;3 через инвертар 17, Вход синхронизатора "l8 подключен к переключателю 5, который . имеет два поло>кения, положение l9 обеспечивает индуктивный характер компенсации, а режим 20 — емкостный. ВыхсдьI элементов И 13 и 14 подключены к входам элемента ИЛИ 21, который входит в сост="э формирователя 6 фазового рассогласования.

Измеритель 7 фазового рассогласования содержит счетный триггер 22, к выходам которого через первый 23 и второй 24 усилители подключены катушки первого 25 и второго 26 электрîMàãíèòных реле, и первый 27 и второй 28 параллельно включенные интеграторы, причем Во входы и выходы и,-тегратарав включены размыка сщие контакты 25.1, 25.2 и 26,1, 26,2 соответствующих электромагнитных реле, а в обратные связл каждого из них — замыкающие контакты

25.3 и 26.3 соответствующих реле. Входы интеграторов саедлнены с выходом элемента ИЛИ 21, а их выхацы подключены к первому входу усилителя 8, к второму входу котарага подключен задатчик 9 фазового рассогласования. Выход усилителя 8 предназначен для подключения к силовому реПлирующему блоку 11.

Схема 10 задержки подключения усилителя к регулирующему блоку содержит третий усилитель 29, через который катушка третьего электромагнитного реле 30 подключается к выходу элемента ИЛИ 21, а размыкающий контакт 30,1 реле 30 подключает выход усилите.пя 8 к входу рег iлирующего блока 11, На фиг.3 представлены временные диаграммы работы регулятора при индуктивном режиме компенсации и индуктивном характере сети, где 31 — выходнол сигнал активного фильтра напряжения, 32 — выходной сигнал активного фильтра тока, 33-логический сигнал на выходе ксмпаратара

12, 34 — логический сигнал на выходе кампзратора 16, 35 — сигнал íà выходе инвертааа

15, 36 — логический сигнал на выходе инвертора 17, 3 i — сигнал фазового рассогласования на выходе элемента ИЛИ 21, 38— синхроимпульсы на входе счетно о трип эра, 39 сигнал на выход первого елнтегратара 2", 40 — сигнал на выходе второго интегратора 28, 41 — сигнал на выходе схемы 10 задержки подключения усилителя к регулирующему блоку, На фиг, 4 прецставлены временные диаграммы работы регулятора при индуктивном режиме компенсации и емкастном характере сети,, де 42 — выходной сигнал активного фильтра напряжения, 43 — выходной сигнал активнога фильтра тока, 44— сигнал на выходе компаратора 12, 45-сигнал на выходе ксмпаратора 16, 46 — сигнал на выходе компаратора 15, 47 — сигнал на выходе инвертора 17, 48 — сигнал фазового рассогласования на выходе элемента ИЛИ

21, 49 — синхраимпульсы на входе счетного триггера, 50 — выходной сигнал первого интегратора 27, 51 — выходной сигнал второго интегратора 28, 52 — сигнал на выходе схемы

10 задержки подключения усилителя 8 к регулирующему блоку.

Рассмотрим для примера работу регулятора при индуктивном режиме компенсации и индуктивном характере цепи, С помощью активных фильтров 3, подключенных через трансформаторы 1 така и напряжения K питающей сети 2, sûäåïÿþòcÿ синусоидальные сигналы, пропорциональные первым гармоникам напряжения 31 и тока 32. Преобразуемь е ксмпаторами 12 и

16 в прямоугольные импульсы 33 и 34, соответствующие первым гармоникам входных сигналов пс частоте и фазе, через инверторы 15 и 17 сигналы 33-36 поступают на вход формирова-.еля б фазового рассогласования, где происходит выдепение сигнала 37 фазового рассогласования между током и нагря>кением дважды за период напряжения питающей сети, Таким образом, на выходе формирователя б фазового рассогласования имеем прямоугольные импульсы 37, ширина которых прапарционалльна сдвигу фаз между первыми гармониками тока и напря>кения сети, Данный сигнал поступает на вход одного из интеграторов 27 или 28 в зависимости от состояния счетного триггера 22 и интегрируется в течение времени, равного ширине импульса, пропорционального сдвигу фаз.

По окончании этого импульса напряжение на интеграторе остается постоянным, При поступлении на вход счетного триггера 22 последующего синхраимпульса ан переходит в другое состояние, срабатывает то реле, например 26, которое до этого было в сбесточенном состоянии, и своими замыкающими контактами 26.3 шунтирует обратную связь лнтегратора 28, обнуляя его по выходу, а размыкающими контактами 26.1 и

26,2 исключает интегратор из схемы регуля1697068 тора. Одновременно реле 25, отпуская, подключает для интегрирования интегратором 27 пришедший вместе с синхроимпульсом импульс, пропорциональный сдвигу фаз, По приходе последующего синхроимпульса снова происходит смена интегратора 27 и 28, работающих поочередно.

Следовательно, на выходе интеграторов 27 и 28, включенных параллельно, формируется сигнал, пропорциональный величине угла фазового рассогласования между первой гармоникой напряжения питающей сети и первой гармоникой потребеляемого из сети тока. Далее это напряжение поступает на вход усилителя 8, на второй вход которого подается напряжение задатчика 9 фазового рассогласования. Прл этом за счет задержки подключения размыкающим контактом 30.1 выходов усилителя 8 на входе регулирующего блока 11 формируется сигнал прямоугольной формы UQQ)(, пропорциональный разности напряжений интеграторов и задатчика. Поскольку напряжение интеграторов превышает величину напряжения эадатчика, напряжение

UBblx воздействует на силовой регулирующий блок 11 с целью уменьшения величины фазового рассогласования (повышения

cos p) до заданного значения, Если питающая сеть имеет емкостный характер (см. фиг.4), то работает регулятор аналогично рассмотренному выше за исключением того, что переключение интеграторов осуществляется в конце действия импульса, пропорционального величине фазового рассогласования, с целью получениия индуктивного характера реактивной мощности сети с заданным cos p .

Режим работы регулятора реактивной мощности задается переключателем 5. В положении 19 синхронизатор 18 подключается к выходу активного фильтра напряжения и формирует импульсы переключения интеграторов 27 и 28, синхронные с моментом перехода через ноль выходного напряжения (индуктивный режим компенсаци). В положении 20 переключателя работа счетного триггера 22 и реле 25 и 26 синхронизируется с моментами перехода через ноль первой гармоники тока. Поэтому осуществляется стабилизация cos p с отставанием первой гармоники напряжения от первой гармоники тока (емкостный режим компенсации), 5

Зффект от использования предлагаемого регулятора по сравнению с известным заключается в значительном упрощении конструкции.

Формула изобретения

Регулятор .реактивной мощности, содержащий трансформаторы тока и напряжения с входами для подключения к питающей сети, датчик фазы, к выходу которого подключен формирователь фазового рассогла"". îâàíèÿ, фильтр, соединенный с трансформаторами тока и напряжения и подключенный к входам датчика фазы, соединенным с переключателем. измеритель фазового рассогласования, первый вход ïторого соединен с выходом датчика фазы, э второй — с выходом формирователя фазового рассогласованияб выход измерителя азового рассогласования соединен с первым входом усилителя, к второму входу которого подключен задатчик фазового рассогласования, регулирующий блок, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью упрощения, он снабжен схемой задержки, выполненной в виде усилителя и электромагнитного реле, а измеритель фазового рассогласования выполнен в виде счетного триггера, двух электромагнитных реле, двух усилителей и двух параллельно соединенных интеграторов, причем первым входом измерителя фазового рассогласования является вход счетного триггера,.два выхода которого через первый и второй усилитеги измерителя фазового рассогласования соединены соответственно с катушками первого и второго электромагнитных реле, входы интеграторов через размыкающие контакты соответствующих электромагнитных реле объединены и являются вторым входом измерителя фазового рассогласования, выходы интеграторов через размыкающие контакты соответствующих электромагнитных реле объединены и являются выходом измерителя фазового рассогласования, параллельно обратным связям первого и второго интеграторов включены размыкающие контакты соответствующих элетромагнитных реле, катушка электромагнитного реле схемы задержки соединена через усилитель схемы задержки с вторым входом измерителя фазового рассогласования, выход усилителя регулятора через размь. кающий контакт электромагнитного реле схемы задержки соединен с регулируюшим блоком. 1 697068 (4

Фю. f

- 1 — 1

Ю! 2И

1 (* " Я г-- — ) . Ф ) г — р 4

3 ) 11

1697068 (ф

М

Р7

М

Составитель О,Наказная

Редактор Т.Юрчикова Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор М.Кучерявая

Заказ 4306 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

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