Устройство для компенсации реактивной мощности Советский патент 1985 года по МПК H02J3/18 G05F1/70 

. . ч Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам автоматического регулирования реактивной мощности электрических сетей . при помощи батарей косинусных .конденсаторов и является усовершенство ванием устройства авт. св. № 107064 Цель изобретения - повышение надежности. На чертеже представлена функцио.нальная схема устройства для..компен сации реактивной мощности. Устройство содержит п секций ком пенсаторных батарей 1.1 - 1.п, блоки 2..1 - 2.П коммутации, датчик 3 ре.активной мощности, пороговые элементы 4,1 и 4,2, компараторы 5.1 и 5.2, инвертирующий интегральный повторитель 6, инвертор 7, схему 8 несовпадения, элемент 9 вьщержки времени., двухвходовыесхемы 10.1и 10.2 совпадения,; схему ИЛИ 11, схему 12 стробиррвания,, цифроаналог вьй преобразователь 13, задающий . генератор 14, трехвходовую схему 15 совпадения,, реверсивный двоичньш .счетчик 16, ;схему 17 ограничения прямого счета, схему -18 .Ограничения обратного .счета, дешифратор 19, пере.ключатель .20 режима, раб о ты, формирователь 21 сигналов включения секций конденсаторной батареи (КБ), формирователь 22 сигналов отключени секций КВ, мостовой выпрямитель 23, умножитель 24 аналоговых сигналов и преобразователь 25 уровня. Устройство .работает следующим образом. Пусть в исходном состоянии все секции 1.1 - 1.П КБ отключены. На выходе датчика 3 реактивной мощности (ДРМ) имеется сигнал идр;,, пропорциональный реактивной мощнос. ти трехфазной сети, которьп посту- пает на информационные входы.порого вьк элементов 4.1 и 4,2. Одновремен но с указанным сигналом на выходе мостового выпрямителя 23 формируется сигнал пропорциональной величины напряжений трехфазной сети. Выпрямленное напряжение поступает на входы: умнолмтеля 24 аналоговьпс сигналов, реализующего функцию квадратора, -на вых.оде которого имеется сигнал, пропорциональный квадрату вьшрямленного напряжения и который через йреобразователь. 25 уровня поступает на входы средств для из6 .2 менения порога срабатывания пороговых элементов 4.1 и 4.2 и .цифроаналогового преобразователя (ЦАП) 13. , Следовательно, величины напряжений, .определяющих пороги включения и от-: ключения пороговых элементов у.стройства (пропорциональные реактивной мощности минимальной ступени КБ), а также опорные напряжения ЦА1Т синхронно. измен.яются при отклонениях напряжения в сети от номинального значения.. - . . Допустим, что напряжения в сети равны.номинальным значениям, И в сети имеется дефицит реактивной, мощности Q, вызывающий сигнал на выхо- . де ДРМ, превьшающий пороги включения . пороговых элементов (ПЭ). 4.1 и 4.2..Пороговые элементы срабатывают и через схему 8 запускают .элемент 9 вьщержки времени, который вырабатывает сигнал, разрешающий прохождение токовых импульсов через сх.ему 15 на запуск реверсивного счетчика 16 и ЦАП IX - , Допустим, ДАЛ 13 формирует на выходе три ступени .и выходное напряжение ДРМ 3. При этом срабатывает компаратор 5 и через схему. ИДИ 1.1 запрещает прохождение тактовых им- , пульсов. .РДС 16 .прекращает счет импульсов, и в его вь1ходнь1х разрядах записывается состояние, соответст- . вующее подключению трех ступеней КБ. Одновременно с этим запускается ., схема .12 стробирования, и формируемьй ею сигнал сбрасьшает ДАП 13 .в нулевое состояние и разрешает прохождение информации через переключа-, тель 20 режима работы на схемы; 21 и 22. Вустройстве-производится коммутация трех ступеней КБ, дефицит реактивной мощности уменьшается, И сигнал с ДРМ 3 идет в зону нечувствительности устройства, находящуюся между g,, ОТХА Пороговый, элемент 4 устанавливается при этом в исходное положение. Предположим, что все ступени КБ отключены, начальная реак тивная мощность не изменилась и равна Q, напряжение сетистало больше номинального (,,), а напряжения порогов on 8M.V on откпИ Uon „„остались неизменными, соответствующими номинальным значениям напряжения сети. В устройстве происходит процесс, а.налогичньм описанному, и так как рд изменилось, ДАЙ по-прежнему отсчитывает необходимые для ком- , пенсации три ступени КБ, Однако в силу того,- что фактическая реактив- ; ная мощность КБ Q становится уже .больше и равной (1+uUp, то после подключения трех ступеней КБ в сети возникает перекомпенсация, сигнал с ДРМ становится ниже порога отключения ПЭ 4.1 и 4.2 и в устройстзе происходят дополнительные коммутации по отключению избыточньк ступеней КБ.. . . . Рассмотрим случай, когда .напряжение сети.ниже номинального , а начальные уровни реактивной мощ- ности Q напряжения порогов такие же, как и в рассмотренных случаях. . В устройстве по-прежнему опреде- .

ляется необходимость подключения . трех ступеней КБ, однако из-за того,

что мощность ступени уже меньше и равна ном суммарная реактивная мощность трех ступеней

рказъшается недостаточной для компенсации дефицита реактивной мощности сети. Сигнал nfj( не ста-новится ниже порога включения, .и . . В устройстве происходят дополнительные коммутации по подключению недостающих ступеней КБ.

. Рассмотрим работу устройства . в случае, когда исходный уровень реактивной мощности не изменился и равен Q, напряжение сети больше номинального

и пропорционально

Ном

отклонению напряжения сети увеличились напряжения порогов Uoj, цм

и и

, а также величины ЦопцоШ

QP. ОТКД

При этом увеличиваются и. величины ступенек, формируемых ЦАП

на величину, пропорциональную квадрату отклонения.напряжения сети, т.е. синхронно с изменением реальной реактивной мощности ступеней КБ.

Пороговые элементы 4.1 и 4.2 срабатывают уже при большом значении сигнала U«p а необходимое количество ступеней КБ определяется ЦАП 13 с учетом увеличения фактической реактивной ступени КБ при данном значений .напряжения сети, .т.е. количествои комбинация ступеней КБ определяется в момент срабатывания компаратора 5, будет достаточнбй для компенсации реактивной .мощности, и сигнал попадает . сразу в. зону нечувствительности /устройства. При этом не возникает нежелательного явления перекомпенсации и не требуется дополнительнБК комму- таций по отключению.избыточных ступеней КБ.. Аналогично работает устройство ив случае, ко.гда напряжение сети стано.вится ниже номинального. При. этом уменьшаются U , Ugn откл и Uflf, а также величины .ступенек, формируемые ЦАП 13. Явление недоком.пенсации не возникает и.не требуются дополнительные коммутации по подключению недостающих ступеней КБ. Надежность устройства в целом возраста ет. . , .

Использование изобретения позволяет создавать надежные устройства компенсации реактивной мощности, в которых исключены дополнительные коммутации секций КБ при автоматическом режиме управления.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ по авт. св.СССР . № 1070644, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено мостовым выпрямителем, умножителем аналоговых сиг налов и преобразователем уровня, пороговые элементы дополнены средствами для изменения порога срабатывания, причем входы мостового вьшрямителя подключены к выводам для подключения питающей сети, выход соединен с входами умножителя аналоговых сигналов, выход которого через преобразователь уровня подключен к входам средств для изменения порога срабатывания пороговых элементов е и к входу цифроаналогового преобразователя логического-блока. (/)