Устройство для управления компенсирующей установкой Советский патент 1983 года по МПК H02J3/18 

ему элементу И, выход которого является выходом блока формирования управляющего воздействия.

3. Устройство по пп, 1 и 2, о т- личающе.еся тем, что элемент контроля остаточного напряжения выполнен в виде последовательно соединенных нуль-индикатора, дифференциального усилителя и одновибратора.1

1. УСТРОЙСТВО ДЙЯ УПРАВЛЕНИЯ КОМПЕНСИРУКИЦЕЙ УСТАНОВКОЙ, содержащее гальваномагнитный измерительный преобразователь реактивной мощности с усилителем, к выходу которого подключен блок сравнения, связанный с логическим блоке, о тличающеес.я тем, что, с целью повышения быстродействия и упрощения, оно снабжено нуль-индикаторами вк почения и отключения по два на каждую из п секций конденсаторов и п элементами контроля остаточного напряжения на конденсаторах, а гальваномагнйтный измерительный преобразователь реактивной мощности выполнен на двух перемножителях Холла с безинерционным усилителем, блок сравнения соединен с логическим блоком через нуль-индикаторы, входы элементов контроля остаточного напряжения соединены с выводами для подключения к напряжению питания компенсирующей установки и с выводами для подключения к остаточному напряжению на отключенных конденсаторах, при этом логический блок состоит из п триггеров запоминания сигналов нуль-индикаторов,

Изобретение относится к технике автоматического управления электроэнергетическими системами и может быть использовано ,в качестве устрой ства быстродействующего дискретного изменения реактивной мощности конде саторных компенсирующих установок с тиристорными выключателями систем электроснабжения метешлургических предприятий с электродуговыми сталеплавильными печами. Известен регулятор реактивной мощ ности, который содержит измерительный преобразователь реактивного тока пороговый.элемент, элемент выдержки времени и в|л:$одной блок, формирующий дискретные воздействия на включение и отключение электромеханических выключателей секций конденсаторов компенсирующей установки 1. Основными недостатками данного устройства являются инерционность, обусловленная наличием элементов выдержки времени, и, следовательно, непригодность для быстродействующего управления конденсаторными установка ми , компенсирующими реактивную мощность, потребляемую дугов1 4И сталеплавипьнь 1И печами. .Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее гапь ваномагнитный измерительный преобразователь реактивной мощности с интег рирующим усилителем, измерительные релейные элементы - по одному на каж дую секций конденсаторов, элемент формирования импульса на включение тиристорных выключателей в момент прохождения напряжением питания конденсаторов амплитудного значения, элемент, обеспечивающий периодическое восстановление напряжения на отключенных конденсаторах до амплитудного значения напряжения питания конденсатсдоной установки с периодическим изменением полярности напряжения, элемент выбора в момент включения секции конденсаторов с необходимой полярностью. напря«ения и логический блок 2} . Однако известное автоматическое устройство обладает некоторой инерционностью измерительного преобразования реактивной мощности и не обеспечивает- одновременного включения нескольких секций конденсаторов компенсирующей установки за счет наличия инерционного интегрирующего усилителя. Устройство является чрезмерно сложным в связи с предусмотренной алгоритмом его функционирования необходимостью периодического восстановления напряжения на отключенных конденсаторах и периодического изменения его полярности и необходимостью выбора момента включения секции кон-денсаторов с соответствующей полярностью напряжения. Цель изобретения - повышение быстродействия и упрощение устройства. Для достижения поставленной цели устройство для управления компенсирующей установкой, содержащее гальваномагнитный измерительный преобразователь реактивной мощности с усилителем, к выходу которого подключей блок сравнения, связанный с логическим блоком, снабжено нуль-индикаторами включения и отключения по два на каждую из п секций конденсаторов и п элементами контроля остаточного, напряжения на конденсаторах, а гальваномагнитный измерительный преобразователь реактивной мощности выполнен на двух перемножителях Холла с безинерционным усилителем, блок сравнения соединен с логическим блоком через нуль-индикаторы, входы элемен- , тов контроля остаточного напряжения соединены с выводами для подключения к напряжению питания компенсирующей установки и с выводами для подключения к остаточному напряжению на отключенных конденсаторах, при этом логический блок состоит из п триггеров запоминания сигналов нуль-индикаторов, {2п-2) элементов И, (2п-2) элементов задержки и п блоков формирования управляющих воздействий, причем вход записи триггера запоминания первой секции конденсаторной батареи подключен непосредственно к нуль-индикатору включения своей секции, входы записей триггеров запоминания последующих секций через элемент И, вход считывания п-го триггера запоминaния-непосредственно соединены с нуль-индикатором отключения своей секции, входы считывания триггера запоминания остальных (п-1) секций через элемент И, входы элемента задержки на отключение первой секции подключены к выходу блока формирования управляющего воздействия последующей секции, входы элемента задержки на вклкмение п-й секции соединены с выходом блока формирования управляющего воздействия (п-1) секции, прямой и обратный выходы триггеров запоминания подключены квходам блока формирования управляющего воздействия к третьему входу которого подключен выход элемента контроля остаточного напряжения, Причем блок формирования управляющего воздействия выполнен из двух RS-трйггеров, трех элементов И и дву инверторов, причем первый вход блока формирования управляющего воздействия подключен к первому входу элемента И, выход которого подключе к S-входу RS-триггера, вход элемента И соединены с выходом инвер тора , вход которого образует второй вход блока формирования управляющего воздействия, третий вход блока формирования управляющего воздействия соединен с R-входами RS-триггеров и через второй инвертор соединен с пер вым входом второго элемента И, выход которого соединен с S-входом второго триггера, второй вход второго элемен та И соединен с входом первого инвер тора, выходы RS-триггеров подключены к третьему элементу И, выход которог является выходом блока формирования управляющего воздействия. При этом элемент контроля остаточ ного напряжения выполнен в виде последовательно соединенных нуль-инди7 катора, дифференциального усилителя и одновибратора. На фиг. 1 приведена блок-схема устройства для управления конденсаторной компенсирующей установкой, состоящей из п секций конденсаторов схема приведена для случая, когда компенсирующая установка состоит, например, из трех секций конденсаторов (п-3); на фиг. 2 - схема гальваномагнитного измерительного преобразователя реактивной мощности с уса1лителем. Автоматическое устройство дискрет ного действия содержит гальваномагнитный измерительный преобразователь реактивной мощности 1 с усилителем, к которому подведены напряжение U и ток 1, подключенный к элементу сравнения 2 реактивной мощности с заданными, устанавливаемыми блоком з.адания 3 значениями. К выходам элемента сравнения подключены нуль-индикаторы релейного действия 4-9, выходы которых подведены к входам S и R-триггеров запоминания 10-12 непосредственн (вход S-триггера 10 и вход R-триггера 12) или через логические элементы и 13-16, элементы задержки 17-20, установленные в цепях обратных связей между выходами У1, У2, УЗ устройства с входами логических элементов И 13-16 блоки формирования управляющих воздействий 21-23, . представляющих элементы И 24-26, инверторы 27 и 28 и триггеры 29 и. 30 (на фиг. 1 показаны только элементы блока 22) и которые соединены с выходами триггеров 10-12 и выходами элементов 31-33 контроля остаточных напряжений на конденсаторах отключенных секций, которые состоят из одинаковых, показанных на фиг. 1 только для элемента 32, нуль-индикаторов 34, дифференцирующих усилителей 35 и одновибраторов 36. К элементам 31-33 подведены напряжения U и напряжения. i сг DCJ на конденсаторах отключенных секций. Триггеры запоминания 10-12, логические элементы и 13-16, элементы задержки 17-20 и блоки формирования управляющих воздействий 21-23 образуют логический блок 37. Гальваномагнитный измерительный преобразователь реактивной мощности содержит два идентичных перемножителя Холла 38 и 39 соответственно в цепи напряжения и в цепи , состоящие из источников 40 и 41 магнитного поля с вторичными обмотками и полупроводниковых пластин 42 и 43, трансформатор тока 44, балластные резисторы 45-48, стабилитроны 49,включенные во вторичную цепь тока преобразователя, и усилитель 50. Устройство работает следующим образом. При достижении реактивной мощностью, потребляемой дуговыми электропечами, значения, соответствующего мощности одной секции конденсаторной установки (одной ступени) , под воздействием положительного напряжения измерительного преобразователя реактивной мощности 1 срабатывает нуль-индикатор 6 первой секции, выходной сигнал которого, поступающий на S-вход записи триггера 10, запоминается и поступает на вход блока формирования управляющего воздействия , который в момент поступления сигнала от элемента 31 контроля напряжения на конденсаторах выдает сигнал У1 на включение тиристорного выключателя первой секции. После включения секции нуль-индикатор 6 возвращается, поскольку реактивная мощность компенсируется, однако, сигнал на выходе триггера 20 сохраняется, и секция остается во включенном состоянии. При дальнейшем возрастании потребляемой реактивной мощности еще на одну ступень снова срабатывает

нуль-индикатор 6, его сигнал,через логический элемент И 15 при наличии сигнала У1, nocTynHsmefо через элемент задержки 18 небольшой задержки цепи обратной связи на второй вход элемента 15, поступает на триггера 11, запс 4инается и проходит в блок формирования управляющего воздействия 22 (сигнал Х.1) , который в момент поступления сигнала Х2 от элемента 32 контроля напряжения ici на конденсаторах второй секции формирует сигнал У2 на включение тиристорного выключателя второй секции конденсаторной установки.

Аналогично вырабатывается воздействие УЗ на включение третьей секции

При дискретном возрастании потребляемой реактивной мощности на две ступени одновременно срабатывают два нуль-индикатора 6 и 5, их сигналы проходят на 5 -входы триггеров 10 и 11, запоминаются и. в моменты прихода сигналов от элементов контроля 31 и. 32 проходят в блоки фсфмирования управляющего воздей ствия 21 и 22, которые формируют сигнал на включение двух секций ус- тановки.

При снижении потребляемой мощности на одну ступень под воздействим отрицательного напряжения измеительного преобразователя реактивной мощности 1 срабатывает нуль-иникатор 7, его выходной сигнал, поступающий на вход R считывания триггера 12, снимает память. Сигнаш с

инверсного выхода триггера 12 через блок формирования управляющего воздействия формирует сигнал на отключение секции конденсаторной установки. Нуль-индикатор 7 возвращается.

При дальнейшем снижении потребляемой реактивной мощности еще на одну ступень снова срабатывает нульиндикатор 7, его сигнал через логический элемент 16 при отсутствии

0 сигнала УЗ на инверсном входе элемента згщержки 19, т.е. при .наличии, сигнала на втором входе элемента 16, поступает на вход R считывания триггера Ц, снимает память,

5 сигнал XI с инверсного выхода тригrei a 11 через блок Формирования 22 выдает сигнал на отключение следующей секции конденсаторной установки.

Аналогично снимается воздействие

У1 и подключается первая секция.

Предлагаемое устройство обеспечивает повышение быстродействия

как параллельного, так и последовательного включения и отключения секций конденсаторов, а также упрощение устройства за счет включения тиристоров в моменты времени, соответст- . вующие мйнимсшьной интенсивности

электромагнитного переходного процесса включения конденсаторов без восстановления остаточного напряжеикя на отключенных конденсаторах до амплитудного значения напряжения питания и периодического изменения его полярности.

:

п I In

5:5

О

39 I

,r