Способ управления симметрирующим устройством Советский патент 1985 года по МПК H02J3/26 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для симметрирования трехфазной сети при подключении к ней однофазной нагрузки, которая работает в повторно- кратковраменном режиме.

Цель изобретения - повышение надежности управления и качества электрической энергии при симметрировании повторно-кратковременной нагрузки, а именно устранение переходных процессов.

На фиг. 1 изображены кривые тока и напряжения нагрузки при активноиндуктивном характере; на фиг. 2 и 3 - кривые токов, напряжений и мгновенных мощностей нагрузки, реактора и конденсаторной батареи и мгновенная мощность трехфазной сети соответственно, при включении и от.ключении активной нагрузки; на фиг.4 схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

На фиг. 1 - 3 введены обозначения: напряжение U на нагрузке; напряжение U ( на конденсаторной батарее; напряжение реакторе в режиме симметрирования; ток i нагрузки; начальная фаза (jf напряжения на. нагрузке; ток ip конденсаторной батареи; ток i реактора при подключении его параллельно конденсаторной батарее; ток ij реактора в режиме симметрирования; мгновенная мощность Р нагрузки; мгновенные мощности Р и Р конденсаторной батареи и реактора соответственно; мгновенная мощность Р трехфазной сети; аргумент t| сопротивления нагрузки; фазный угол у между напряжением на конденсаторной батарее и напряжением, на которое включается реактор в режиме симметрирования; круговая частота со сети.

На фиг. 4 обозначено: фазы А, В, С питакнцей сети; нагрузка 1; ключ 2, включающий нагрузку; конденсаторная батарея 3; реактор 4; ключи 5 и 6; блок 7 управления.

Способ управления симметрирующим устройством (СУ) при симметрировании повторно-кратковременной нагрузки осуществляют в последовательности: включение нагрузки, которое осуг ществляется в момент времени, равный „в,,)« , где п целое число (фиг. 1)и в этот момент времени ток в нагрузке устанавливается без переходного процесса; отключение реактора от конденсаторной батареи, которое осуществляется в момент перехода его тока через нулевое значение; перевод реактора в режим симметрирования, т.е. подключение его согласно схеме СУ в рабочем режиме, перевод осуществляется через интервал времени после отключения его от конденсаторной батареи (фиг. 2), равный

V-i i 1 оЗ- если ()

Ц сим I если (f J

отключение нагрузки от сети, осуществляемое в момент перехода тока нагрузки через нулевое значение (фиг. 3); отключение от сети реактора j осуществляемое в момент перехода его тока через нулевое значение (фиг. 3); подключение реакто- ра параллельно конденсаторной батарее в моменты достижения максимального значения на последней (фиг.З).

В результате этого включение (отключение) нагрузки и СУ осуществляется без переходных процессов, а время достижения установившегося режима мгновенной мощностью трехфазной сети минимально и не превышает длительности периода частоты питающей сети (фиг. 2 и 3). При отключенной нагрузке реактивные элементы потребляют из сети энергию, так как их токи, которые сдвинуты по фазе на угол It и равны по величине, компенсируют один другой. Следует отметить, что реактор выполняет две функции - симметрирование и компенсацию мощности конденсаторной батареи, т.е. отключение СУ.

В устройстве,,реализующем предлагаемый способ, емкостной и индуктивный накопители энергии имеют одинаковые реактивные сопротивления Поэтому при отключенной нагрузке, когда накопители включены параллельно, их токи компенсируют один другой. Очередность включения ключей осуществляет блок 7 управления, который состоит из датчиков тока индуктивных накопителей и нагрузки, датчиков тока напряжения конденсаторной батареи, логического блока и схемы включения ключей.

Предлагаемый способ может быть применен при наличии повторно-кратковременной нагрузки для управления всеми СУ, которые содержат реактор и конденсаторную батарею с равными реактивными сопротивлениями на частоте сети.

Применение предлагаемого способа управления СУ выгодно отличается от известных, так как позволяет устранить переходные процессы при

включении, и выключении СУ и тем самым повысить качество электрической энергии при симметрии повторно-кратковременных нагрузок, а также повысить надежность симметрирования таких нагрузок, так как устраняется необходимость коммутации конденсаторной батареи.

СПОСОБ УПРАВЛЕНИЯ СИММЕТРИРУЮЩИМ УСТРОЙСТВОМ, состоящ™ из реактора и конденсаторной батареи, реактивные сопротивления которых на частоте сети равны между собой. основанный на включении и отключении симметрирующего устройства соответственно при включении и отключении нагрузки, при этом коммутацию йагрузки и реактора осуществляют в моменты прохождения их токов через нулевое значение, отличающийся тем, что, с целью повьшения надежности управления и качества электрической энергии при симметрировании повторно-кратковременной нагрузKii, а именно устранения переходных процессов, конденсаторную батарею оставляют постоянно подключенной. к сети, отключение же симметрирующего устройства при.отключении нагрузки проводят путем включения (Л параллельно конденсаторной батарее с реактора, а при включении нагрузки реактор отключают от конденсаторной батареи и переводят в режим сим.метрирования. и н tHSKA.(J

U

Вил. нага

i

Р

Откл.ЬотС i

Вкл.Ь S режим сами. и,сам

XS2 --СХ. Откл наг/7

.