Автоматический регулятор мощности конденсаторных батарей в сетях с плавным изменением реактивной нагрузки

 

Изобретение относится к .автоматическому регулированию мощности в энергосистемах и может быт1^ использовано для автоматизации работы конденсаторных установок. Цель изобретения - повышение эффективности регулирования и улучшение эксплуатационных характеристик. Длительность импульсов на выходе формирователя 3 зависит от порога срабатывания, задаваемого задзт4иком 5 полного тока, ц от амплитуды полного тока. Импульсы напряжения с учетом задатчика 4 зоны нечувствительности с выхода формирователя 2 поступают на элемент 6 времени. На его выходе появля-- ются такие.же импульсы, но через заранее заданный интервал времени, например через 10с. Эти импульсы поступают на вход линии 7 задержки, каждая ступень которой с помощью переключателя 8 обеспечивает сдвиг фазы напряжения на определенную величину. Задержанный сигнал поступает на реагирующий орган 9, куда поступает и сигнал с формирователя 3 импульсов. Реагиру»ощий орган определяет сдвиг фаз и выдает соответствующую команду на выходной блок 10. Импульсы с элемента 6 времени и формирователя 3 поступают также на входы блока 11 индикации, где определяется наличие сдвига между ними и измерение величины этого сдвига методом подсчета количества импульсов опорного^ генератора счетчиком с записью в регистреГ 1 з.п.ф-лы, 4 ил.^«^^

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G Of F 1/70.1 ррррр ы

С ф

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ (21) 4767307/07 (22) 11.12.89 (46) 15.02.92. Бюл,N 6 (71) Орехово-Зуевское производственное объединение "Карболит" (72) В.А.Орлов, В.Ф.Федягин и M.Þ.Ëàðèîнов (53) 621.314,621.382.2.072.1 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1260930, кл.J 05 F 1/70, 1985. (54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР

МОЩНОСТИ КОНДЕНСАТОРНЫХ БАТАРЕЙ В СЕТЯХ С ПЛАВНЫМ ИЗМЕНЕНИЕМ.

РЕАКТИВНОЙ НАГРУЗКИ

-(57) Изобретение относится к .автоматическому регулированию мощности в энергосистемах и может быть использовано для автоматизации работы конденсаторных установок. Цель изобретения - повышение эффективности регулирования и улучшение эксплуатацион н ых характеристик. Дл ител ьность импульсов на выходе формирователя

3 зависит от порога срабатывания, задаваег ,/ мого задатчиком 5 полного тока, q от амплитуды полного тока. Импульсы напряжения с учетом задатчика 4 зоны нечувствительности с выхода формирователя 2 поступают на элемент 6 времени. На его выходе появля- ° ются такие.же импульсы, но через заранее заданный интервал времени, например через 10 с, Эти импульсы поступают на вход линии 7 задержки, каждая ступень которой с помощью переключателя 8 обеспечивает сдвиг фазы напряжения на определенную величину. Задержанный сигнал поступает . на реагирующий орган 9, куда поступает и сигнал с формирователя 3:импульсов. Реагирующий орган определяет сдвиг фаз и выдает соответствующую команду на выI ходной блок 10. Импульсы с элемента 6 времени и формирователя 3 поступают также на входы блока 1 1 индикации, где определяется наличие сдвига между ними и измерение величины этого сдвига методом подсчета количества импульсов опорного генератора счетчиком с записью в регистре.

1 з.п.ф-лы, 4 ил.

1712949

Изобретение относится .к автоматическому регулированию мощности в энергосистемах, например к устройствам дискретного регулирования мощности конденсаторных. батарей, и может быть использовано для автоматизации работы конденсаторных установок.

Целью изобретения является повышение эффективности регулирования и улучшение эксплуатационных характеристик.

На фиг.1 показана функциональная схема автоматического регулятора мощности конденсаторных батарей; на фиг.2 — схема блока индикации; на фиг.3 — временные диаграммы работы устройства; на фиг.4— диаграмма зависимости зоны нечувствительности от тока, Автоматический регулятор . мощности конденсаторных батарей содержит (фиг.1) датчик 1 полного тока, формирователи 2 и 3импульсов, задатчик 4 зоны нечувствительности, задатчик 5 полного тока, элемент 6 времени, линию 7 задержки, переключатель

8, реагирующий орган 9 и соединенный с ним выходной блок 10, Блок 11 (фиг.2) индикации состоит из последовательно соединенных генератора

12 импульсов, счетчика 13 импульсов,. регистра 14 и индикатора 15. К входам реагирующего органа 9 подключены последовательно соединенные формирователь 2 импульсов, элемент 6 времени, линия 7 задержки и переключатель 8, а также датчик 1 полного тока, формирователь 3 импульсов, К вторым входам формирователей 2 и 3 импульсов подключены задатчик 4 зоны нечувствительности и задатчик 5 полного тока соответственно. Входы блока,11 индикации соединены с выходами элемента 6 времени и формирователя 3 импульсов. Устройство работает следующим образом, Синусоидальные сигналы фазы напряжения и соответствующей фазы полного тока от датчика 1 полного тока подаются на формирователи 2 и 3 импульсов.

Длительность импульсов на выходе формирователей зависит от порога его срабатывания и от амплитуды входного синусоидального сигнала. Пороги срабатывания формирователей 2 и 3 задаются соответственно уставками задатчиков 4 и 5, Так как амплитуда фазы напряжения в сетях с плавным изменением нагрузки изменяется незначительно, то длительность импульса формирователя 2 определяется, в основном, только задатчиком 4 зоны нечувствительности. Амплитуда фазы полного тока пропорциональна величине нагрузки в

55 сети. Поэтому длительность импульса формирователя 3 зависит как от порога срабатывания, заданного задатчиком 5, так и от величины нагрузки в сети.

Сужение импульса при меньших токах нагрузки соответствует увеличению зоны нечувствительности устройства, Импульсы напряжения определенной длительности с частотой сети 50 Гц с выхода формирователя 2 поступают на элемент 6 времени, На его выходе появляются такие же импульсы, но через заранее заданный интервал времени, например 10 с.

Эти импульсы являются разрешающими для работы всей последующей схемы.

Импульсы напряжения и тока с длительностями, уменьшенными на соответствующие зоны нечувствительности, поступают на входы блока 11 индикации, где определяется наличие сдвига между ними и измерение величины этого сдвига методом подсчета количества импульсов опорного генератора 12 счетчиком 13 с записью в регистре 14, Частота генератора 12 выбрана таким образом, чтобы показания индикатора 15 соответствовали значениям т9 р (например, 5 импульсов соответствуют значению тц p = 0,5 и т.д.), Так как на блок индикации поступают сигналы с учетом зон нечувствительности, то показания индикатора будут немного занижены, Но так как зона нечувствительности по напряжению выбирается небольшой, а зона нечувствительности по току в основном оказывает влияние на малых токах нагрузки, то фактическое значение

tg p отличается от показателей индикатора не более чем на 0,1-0,2, что вполне допустимо для оценки качества регулирования, Кроме тогб, импульсы напряжения с выхода формирователя поступают на вход линии 7 задержки, каждая ступень которой обеспечивает сдвиг фазы напряжения на соответствующую величину, напримерт9 @=0,1.

Таким образом, на входы реагирующего органа 9 поступают импульсы тока и напряжения, задержанные при необходимости на величину, определяемую линией 7 задержки и переключателем 8, Реагирующий орган 9 определяет превышение сдвига фаз между ними с учетом зон нечувствительности нав заданным и знак этого сдвига и выдает команду выходному блоку 10 на включение или отключение одной секции конденсатор. ной батареи.

Таким образом коэффициент мощност в сети автоматически поддерживается н заданном уровне, 17 1.2949

1 цр>

U совр, t >гг+тз = —, Кг!

На фиг.3 приняты следующие обозначения; U — входной сигнал по напряжению; !— входной сигнал по току (условно показаны сигналы, соответствующие различным состояниям-сети в процессе регулирования);

U4 — уставка задания зоны нечувствительности; — уставка задатчика полного тока, Цифрами обозначены сигналы с выходом соответствующих блоков. Состояния счетчика 13 и регистра 14 показаны условно, Реагирующий орган 9 и блок 11 индикации срабатывают при наложении импульсов от формирователей 2 и 3 импульсов.

На фиг.4 сплошными линиями показана зависимость суммарной зоны нечувствительности t регулятора от полного тока !, а пунктиром — теоретическая зависимость, которую рассчитывают следующим образом. Мощность конденсаторной батареи, необходимая для компенсации индуктив. ной составляющей в сети, определяется по формуле

Q = P. tg p = U Иц р . сову где P — активная мощность; щ р- коэффициент мощности;

Q — мощность конденсаторной батареи;

U —. напряжение; ! — полный ток, Вследствие того, что секции конденсаторной батареи имеют определенную мощность, а управление ими осуществляется дискретно, то для устранения перекомпенсации необходимо подключать секцию конденсаторной батареи при сдвиге фаз между векторами тока и напряжения, не меньшем, чем определяемом по формуле:

При постоянной частоте сети угол прямо пропорционален времени. Поскольку ф- угол сдвига фаз в практических условиях не превышает 40-45, зависимость tg р от фазы у близка к линейной и указанная формула принимает вид: где К! и Кг — коэффициенты пропорциональности.

Путем соответствующей настройки задатчика 5 полного тока реальную зависи5

55 масть получают максимально приближенной к теоретической.

Это сводит к минимуму потери мощности в широком диапазоне изменения полного тока и перекомпенсацию.

Применение двух аналогичных формирователей 2 и 3 импульсов с задатчиком 4 зоны нечувствительности и задатчиком 5 полного тока позволяет упростить схему и обеспечить плавное регулирование зоны нечувствительности в зависимости от полного тока, сводя к минимуму перекомпенсации и исключая "хлопанье" конденсаторной батареи. Это повышает эффективность работы и эксплуатационные характеристики.

Сведение блока 11 индикации позволяет определять текущее значение коэффициента мощности, что дополнительно улучшает эксплуатационные характеристики.

Установка линии 7 задержки с переключателем 8 позволяет задавать и поддерживать требуемый коэффициент мощности, что также повышает эксплуатационные характеристики.

Формула изобретения

1. Автоматический регулятор мощности конденсаторных батарей в сетях с плавным . изменением реактивной нагрузки, содержащий датчик полного тока, датчик напряжения, задатчик зоны нечувствительнос "и, элемент времени, реагирующий орган, выходной блок и переключатель, о т л и ч а ю-. шийся тем, что, с целью повышения эффективности регулирования и улучшения эксплуатационных характеристик, в него дополнительно введены формирователь импульсов напряжений, формирователь импульсов тока, задатчик полного тока и линия задержки, причем первый вход формирователя импульсов напряжения соединен с датчиком напряжения, второй вход— с выходом задатчика Зоны нечувствительности, а выход подключен к входу элемента времени, выход которого соединен с входом линии задержки, соединенный выходом с первым входом реагирующего органа, второй вход реагирующего органа соединен с выходом формирователя импульсов тока, первый и второй входы которого соединены соответственно с датчиком полного тока и задатчиком полного тока, а выход реагирующего органа соединен с входом выходного блока.

2. Регулятор по п.1, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что в него введен блок индикации, выполненный в виде последовательно соединенных генератора импульсов, счетчика импульсов, регистра и индикатора, причем

1712949 разрешающий вход генератора импульсов подключен к выходу формирователя импульсов тока, а информационный вход счетчика импульсов и второй вход регистра соединены с выходом элемента времени.

1712949

Редактор С,Лисина

Заказ 537 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

+ $g

М

Составитель Б.Барсков

Техред М,Моргентал Корректор Т.Малец