Устройство для регулирования напряжения Советский патент 1989 года по МПК H02J3/18 

4Ь

Nj

Ј v|

СО 4Ь

имеет емкостный характер. При этом первый силовой ключ (СК) 8 замкнут, второй СК 12 и третий СК 16 разомк-. нуты. Продольный блок секций конденсаторов (БСК) 2 включен последовательно в сеть, а поперечный БСК 3 - параллельно нагрузке. Возрастание напряжения на продольном БСК 2 будет продолжаться до тех пор, пока падение напряжения на БСК 2 не будет равно падению напряжения на этом блоке при работе нагрузки в установившемся режиме, после чего отпирается тирис- .торный ключ 29о После окончания пуска закрывается тиристорньй ключ 25. Продольный БСК 2 включается последовательно с нагрузкой. После завершения пуска возможны три установившихся режима. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике. Цель - расширение функциональных возможностей и исключение возможности перекомпенсации реактивной мощности в узле нагрузки. При глубоких снижениях напряжения, например, при пуске нагрузки с датчика напряжения 20 через блок управления 23 и вход датчика реактивной мощности 60 подается сигнал, пропорциональный реактивной мощности, которая имеет емкостный характер. При этом первый силовой ключ (СК) 8 замкнут, второй СК 12 и третий СК 16 разомкнуты. Продольный блок секций конденсаторов (БСК) 2 включен последовательно в сеть, а поперечный БСК 3 - параллельно нагрузке. Возрастание напряжения на продольном БСК 2 будет продолжаться до тех пор, пока падение напряжения на БСК 2 не будет равно падению напряжения на этом блоке при работе нагрузки в установившемся режиме, после чего отпирается тиристорный ключ 29. После окончания пуска закрывается тиристорный ключ 25. Продольный БСК 2 включается последовательно с нагрузкой. После завершения пуска возможны три установившихся режима. 2 ил.

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электрических линиях переменного тока для регулирования напряжения, подводимого к нагрузке при изменении напряжения в сети в широких пределах как в большую, так и меньшую сторону от номинального, например, для регулирования напряжения на зажимах асинхронного двигателя.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей и исключение возможности перекомпенсации реактивной мощности в узле нагрузки.

На фиг.1 представлено устройство для регулирования напряжения; на фиг.2 - блок управления.

Устройство содержит секционированную батарею 1 конденсаторов с блоками продольной 2 и поперечной 3 секций конденсаторов, выводы которых соответственно 4,5 и 6,7, первый силовой ключ 8 с силовыми выводами 9 и 10 и управляющим 11, второй силовой ключ 12с силовыми выводами 13 и 14 и управляющим 15, третий силовой ключ 16 с силовыми выводами 17 и 18 и управляющим 19, датчик 20 параметров сети с входом 21 и выходом 22, блок 23 управления с двумя входами 24 и 25 и тремя выходами 26 - 28, четвертый тиристорньй ключ 29 с силовыми зажимами 30 и 31 и тиристорами 32 и 33, у которых аноды соответст- венно 34 и 35, катоды 36 и 37 и управляющие электроды 38 и 39, первый диод 40, управляющих импульсов с анодом 41 и катодом 42, второй диод управляющих импульсов 43 с анодом 44

и катодом 45, пороговый элемент 46 с входом 47 и выходом 48 несимметричный делитель 49 напряжения с тремя выводами 50 - 52, регулируемый резистор 53 с выводами 54 и 55, датчик 56 тока с входами 57 и 58 и выходом 59, датчик 60 реактивной мощности с входами по току 61, напряжению 62 и выходом 63.

Первый вывод 4 продольного блока 2 секций конденсаторов соединен с певыми силовыми выводами 9 и 13 первого 8 и второго 12 силовых ключей, второй вывод 14 второго силового ключа 12 соединен с выводом 6 поперечного блока 3 секций конденсаторов и с нулевой точкой, второй вывод 5 продольного блока 2 секций конденсаторов соединен с вторым выводом 7 поперечного блока 3 секций конденсаторов, одним силовым выводам 17 третьего ключа 16, нагрузкой, одним сило вым выводом 50 несимметричного делителя 49 напряжения и одним силовым выводом 30 тиристорного ключа 29, второй силовой вывод 31 которого соединен с вторым выводом 51 несимметричного делителя 49 напряжения и одним выводом 54 регулируемого резистора 53, второй вывод которого 55 соединен с вторыми силовыми выводами 18 и 10, третьего 16 и первого 8 ключей, а также с входом 21 датчика 20 напряжения и с вторым входным зажимом 58 датчика 56 тока, который первым 57 и вторым 58 входными зажимами включен в сеть последовательно, а выходные 59 зажимы датчика 56 тока соединены с токовым входом 61 датчика 60 реактивной мощности, вход

по напряжению 62 которого соединен с выходом 22 датчика 20 напряжения и одним входом 24 блока 23 управления, второй вход 25 которого соединен с выходом 63 блока 60 реактивной мощности, а выходы 26 - 28 блока 23 управления соединены соответственно с управляющими выводами 11, 15, 19 первого 8, второго 12 и третьего 16 силовых ключей, а третий вывод 52 несимметричного делителя 49 напряжения соединен с входом 47 порогового элемента 46, выход которого 48 соединен с катодами 42 и 45, первого 40 и второго 43 диодов управляющих импульсов, аноды 41 и 44 которых соединены с управляющими электродами 38 и 39 первого 32 и второго 33 тиристоров тиристорного ключа 29, у которого анод 34 первого тиристора 32 соединен с катодом 37 второго тиристора 33 и силовым зажимом 30, анод 35 второго тиристора 33 соединен с катодом 36 первого тиристора 32 и силовым зажимом 31.

Блок 23 управления состоит из первого порогового элемента 64 с входом 65 и выходом 66, второго порогового элемента 67 со входом 68 и выходом 69, третьего порогового элемента 70 с входом 71 и выходом 72, первого логического элемента И 73 с входами 74 и 75 и выходом 76, второго логического элемента И 77 с входами 78 и 79 и выходом 80, первого логического элемента И-НЕ 81 с входами 82 и 83 и выходом 84, второго логического элемента И-НЕ 85 с входами 86, 87

45

и выходом 88 и повторителя 89 со вхо-до пряжения работает следующим образом, дом 90 и выходом 91, причем вход 65 первого порогового элемента 64 образует первый вход 24 блока 23 управления, а выход 66 первого порогового элемента 64 является входом 68 второго порогового элемента 67, выход 69 которого является входом 90 повторителя 89, первым 74 входом первого логического элемента И 73, первым 82 входом первого логического элемента И-НЕ 81, первым 86 входом второго логического элемента И-НЕ 85 Входом 71 третьего порогового элемента 70 является второй вход 25 блока 23 управления, выход 72 третьего поро- гового элемента 70 соединен с вторым входом 75 первого 73 логического элемента И, второй вход 83 первого логического элемента И-НЕ 81 соединен с выходом

50

55

При глубоких снижениях напряжения (первый уровень напряжения, обусловленный, например, пуском нагрузки) с датчика 20 напряжения через выход 22 на вход 24 блока 23 управления и вход 62 датчика 60 реактивной мощности подается сигнал, пропорциональный напряжению сети, а на токовый вход 61 датчика 60 реактивной мощности подается сигнал, пропорциональный току нагрузки с выхода 59 датчика 56 тока. С выхода 63 датчика 60 реактивной мощности на вход 25 блока 23 управления подается сигнал, пропорциональный реактивной мощности, которая в начальный период имеет емкостный характер. При этом на выходе 26 блока 23 управления формируется сигнал, равный 1, а на выхо0

5

0

5

0

5

66 первого порогового элемента 64, а второй вход 87 второго логического элемента И-НЕ 85 соединен с входом 65 первого порогового элемента 64, а первым 78 и вторым 79 входами второго логического элемента И 77 являются выходы 84 и 88 соответственно первого 81 и второго 85 логических элементов И-НЕ, а выход 80 второго логического элемента И 77 соединен с первым выходом 26 блока 23 управления,, второй выход 27 блока 23 управления с выходом 76 первого логического элемента И 73, а третий выход 28 блока 23 управления соединен с выходом 91 повторителя 89.

Устройство предназначено для включения в одну фазу источника переменного тока.В общем случае количество устройств равно числу фаз источника переменного тока.Все элементы устройства для регулирования напряжения могут быть выполнены по любым известным схемам.

Реактивное сопротивление продольного блока конденсаторов набирается из секций конденсаторов батареи и должно быть равно или меньше, чем реактивное сопротивление системы.

Реактивное сопротивление поперечного блока конденсаторов должно обеспечить компенсацию (0,5-0,6) номинальной реактивной мощности и должно определяться не менее, чем двумя последовательно соединенными секциями конденсаторов, что позволит в режимах, соответствующих расчетным, избежать перекомпенсации в узле нагрузки.

Устройство для регулирования на

пряжения работает следующим образом,

При глубоких снижениях напряжения (первый уровень напряжения, обусловленный, например, пуском нагрузки) с датчика 20 напряжения через выход 22 на вход 24 блока 23 управления и вход 62 датчика 60 реактивной мощности подается сигнал, пропорциональный напряжению сети, а на токовый вход 61 датчика 60 реактивной мощности подается сигнал, пропорциональный току нагрузки с выхода 59 датчика 56 тока. С выхода 63 датчика 60 реактивной мощности на вход 25 блока 23 управления подается сигнал, пропорциональный реактивной мощности, которая в начальный период имеет емкостный характер. При этом на выходе 26 блока 23 управления формируется сигнал, равный 1, а на выходах 27 и 28 блока 23 управления сигнал, равный 1, а на выходах 27 и 28 блока 23 управления сигнал, равный О. При сигнале, равном 1, цепь управления 11 первого силового ключа 8 поддерживает его в замкнутом состоянии При сигнале, равном О, цепи 15 и 19 управления второго 12 и третьего 16 ключей поддерживают их,в разомкнутом состоянии. Таким образом, продольный блок 2 секций конденсаторов включен последовательно в сеть, а поперечный блок 3 секций конденсаторов параллельно нагрузке. При 15 пуске нагрузки напряжение на зажимах 4 и 5 продольного блока 2 конденсаторов возрастает пропорционально пусковому току и реактивному сопротивлению продольного блока 2 конденсате- 20 ров. Возрастание напряжения на продольном блоке 2 конденсаторов продолжается до тех пор,пока падение напряжения на продольном блоке 2 секций конденсаторов не станет равным падению напряжения 25 На этом блоке при работе нагрузки в установившемся режиме с напряжением питающей сети соответствующем уровню более 0,92 от номинального.

Указанный уровень падения напряже- 30 блок 2 секций конденсаторов включен ния на продольном блоке 2 секций, кон- последовательно с нагрузкой и обесмощности, с выхода 63 которого сигнал, пропорциональный реактивной мо ности, подается на вход 25 блока 23 управления. При этом на выходе 26 блока 23 управления формируется сиг нал, равный 1, а на выходах 27 и 28 блока 23 управления - сигнал, равный О. При сигнале, равном 1, цепь 11 управления первого силового ключа Ь поддерживает его в замкнутом состоянии. При сигнале, равном О, цепи 15 и 19 управления второго 12 и третьего 16 ключей под держивают их в разомкнутом состоянии. Тиристорный ключ 29 заперт, та как напряжение на продольном блоке 2 секций конденсаторов, определяемо током в сети и сопротивлением этого блока, меньше, чем напряжение срабатывания порогового элемента 46, т.е. напряжение на выходе 52 несимметричного делителя 49 напряжения меньше напряжения срабатывания поро гового элемента 46, а следовательно токи управления -тиристорами 32 и 33 в цепях управляющих диодов 40, 43 равны нулю и тиристоры 32 и 33 заперты Таким образом, продольный

денсаторов достаточен для срабатывания порогового элемента 46, что приведет к отпиранию тиристорного ключа 29, которьй зашунтирует продольный блок 2 секций конденсаторов через регулируемый резистор 53.

После окончания процесса пуска при уровне напряжения питающей сети менее 0,92 от номинального падения напряжения на продольном блоке 2 будет недостаточным для поддержания ти- ристорного ключа 25 в открытом состоянии, что приводит к запиранию тиристорного ключа 25 и работе продольного блока 2 последовательно с нагрузкой.

После завершения пуска возможны три установившиеся режима работы.

Напряжение питающей сети меньше, чем 0,92 от номинального о

На вход 21 датчика 20 напряжения подается сигнал, пропорциональный напряжению сети, а с выхода 59 датчика 56 тока подается сигнал на токовый вход 61 датчика 60 реактивной мощности, с выхода 22 датчика 20 напряжения подается сигнал на вход 24 блока 23 управления и на вход 62 по напряжению датчика 60 реактивной

печивает добавочное напряжение на н грузке, пропорциональное току нагру ки, а поперечный блок 3 секций кон35 денсаторов включен параллельно грузке и обеспечивает компенсацию реактивной мощности нагрузки, улучшая тем самым коэффициент мощности узла нагрузки в целом.

4о Напряжение питающей сети больше 0,92, поменьше 0,97 от номинального Напряжение 0,93-0,97 от номинального является наиболее рациональным с точки зрения минимизации потерь

45 напряжения и мощности в узле нагрузки, поэтому на вход 21 датчика 20 на пряжения подается напряжение сети, а на токовый вход 61 датчика 60 реактивной мощности с выхода 59 датчика

QQ 56 тока поступает сигнал, пропорциональный току. С выхода 22 датчика 20 напряжения сигнал, пропорциональный напряжению, подается на вход 24 блок 23 управления и на вход 62 по напря55 жению датчика 60 реактивной мощности с выхода 63 которого сигнал, пропорциональный реактивной мощности в узле нагрузки, подается на вход 25 бло ка 23 управления. При этом на выходе

0

5 0 5

мощности, с выхода 63 которого сигнал, пропорциональный реактивной мощности, подается на вход 25 блока 23 управления. При этом на выходе 26 блока 23 управления формируется сигнал, равный 1, а на выходах 27 и 28 блока 23 управления - сигнал, равный О. При сигнале, равном 1, цепь 11 управления первого силового ключа Ь поддерживает его в замкнутом состоянии. При сигнале, равном О, цепи 15 и 19 управления второго 12 и третьего 16 ключей поддерживают их в разомкнутом состоянии. Тиристорный ключ 29 заперт, так как напряжение на продольном блоке 2 секций конденсаторов, определяемое током в сети и сопротивлением этого блока, меньше, чем напряжение срабатывания порогового элемента 46, т.е. напряжение на выходе 52 несимметричного делителя 49 напряжения меньше напряжения срабатывания порогового элемента 46, а следовательно,, токи управления -тиристорами 32 и 33 в цепях управляющих диодов 40, 43 равны нулю и тиристоры 32 и 33 заперты Таким образом, продольный

печивает добавочное напряжение на нагрузке, пропорциональное току нагрузки, а поперечный блок 3 секций конденсаторов включен параллельно грузке и обеспечивает компенсацию реактивной мощности нагрузки, улучшая тем самым коэффициент мощности узла нагрузки в целом.

Напряжение питающей сети больше 0,92, поменьше 0,97 от номинального. Напряжение 0,93-0,97 от номинального является наиболее рациональным с точки зрения минимизации потерь

напряжения и мощности в узле нагрузки, поэтому на вход 21 датчика 20 напряжения подается напряжение сети, а на токовый вход 61 датчика 60 реактивной мощности с выхода 59 датчика

56 тока поступает сигнал, пропорциональный току. С выхода 22 датчика 20 напряжения сигнал, пропорциональный напряжению, подается на вход 24 блока 23 управления и на вход 62 по напряжению датчика 60 реактивной мощности, с выхода 63 которого сигнал, пропор , циональный реактивной мощности в уз.- ле нагрузки, подается на вход 25 блока 23 управления. При этом на выходе

чика 20 напряжения подается сигнал, пропорциональный напряжению питающей сети на вход 24 блока 23 управления и вход 62 по напряжению блока 60 реактивной мощности, с выхода 63 которого сигнал, пропорциональный реак- тивной мощности в узле нагрузки, подается на вход 25 блока 23 управления. При этом на выходах 27 и 28 блока 23 управления формируется сигнал 1, а на выходе 26 блока 23 управления сигнал, равный О. Сигналы, равные- 1, с выходов 27 и 28 блока 23 управления подаются в цепи управления второго 12 и третьего 16 силовых ключей через управляющие выводы соответственно 15 и 19 и поддерживают эти ключи в замкнутом состоянии. Сигнал, равный О, с выхода 26 блока 23 управления подается на управляющий вывод 11 первого ключа 8 что приводит к размыканию ключа 8. Таким образом и продольный блок 2 секций конденсаторов и поперечньй блок 3 оказываются включенными параллельно нагрузке, и так как мощность поперечных конденсаторов увеличилась, осуществляют уменьшение потерь в системе и питающей линии и улучшают коэффициент мощности узла нагрузки в целом.

В случае, если напряжение в сети больше -1,1 от номинального, а момент на валу двигателя меньше номинального при переключении продольного блока 2 секций конденсаторов на параллельную работу с нагрузкой возможен режим перекомпенсации, что выразится в изменении знака сигнала подводимого с выхода 63 датчика 60 реактивной мощности к входу 25 блока 23 управления, а это, в свою очередь, не позволит при указанном на- пряжении на выходе 27 блока 23 управ ления сформироваться сигналу, равному 1, а сделает сигнал равным О, что заставит ключ 12 через цепь 15 управления находиться в разомкнутом состоянии.

Блок 23 управления работает следующим образоМо

При глубоких снижениях напряжения сигнал, пропорциональный напряжению питающей сети, поступает через первый вход 24 блока 23 управления на вход 65 первого порогового элемента 64, одновременно на второй вход 25

блока 23 управления (и вход 71 третьего порогового элемента 70) подается сигнал, пропорциональный реактивной мощности в узле нагрузки„ Рассматриваемый уровень напряжения недостаточен для срабатывания первого порогового элемента 64, поэтому сигнал, равный 1, будет только на

Q втором входе 87 второго логического элемента 85, на первом входе 86 которого сигнал равен О, сигналы, . равные О, будут на первом 82 и втором 83 входах первого 81 логичес5 кого элемента И-НЕ, на первом входе 74 первого 73 логического элемента И и входе 90 повторителя 89, кроме того, при пуске реактивная мощность может иметь вначале емкостной ха0 рактер, что делает сигнал с выхода 63 датчика 60, реактивной мощности отрицательным, что не позволяет сработать третьему пороговому элементу 70 и делает сигнал на входе 75

5 первого 73 логического элемента И равным О. Таким образом, на выходах 84 и 88 первого 81 и второго 85 логических элементов И-НЕ сигналы равны 1, что позволяет получить

0 сигнал, равный 1, на выходе 80 второго 77 логического элемента И и первом выходе 26 блока 23 управления, так как на входах 74 и 75 первого 73 логического элемента И сигс налы равны О, то на выходах 76 первого 73 логического элемента И и связанном с ним выходе 27 блока 23 управления сигналы тоже равны О, на выходе 91 повторителя 89 сигнал

0 равен О, также как и на связанном с ним выходе 28 блока 23 управления. В результате при рассматриваемом уровне напряжения сигнал, равный 1, с выхода 26 блока 23 управления через

5 цепь 11 управления первого силового ключа 8 поддерживает ключ 8 в замкнутом состоянии, а сигналы, равные О, с выходов 27 и 28 блока 23 управления через цепи 15 и 19 управле-1

0 ния поддерживают силовые ключи 12 и 16 в разомкнутом состоянии.

При втором уровне напряжения питающей сети больше 0,92, но меньше 0,97 номинального.

5

Этого напряжения достаточно для

срабатывания первого порогового элемента 64, поэтому при втором уровне напряжения сигналы, равные 1, бу26 блока 23 управления формируется сигнал, равный 1, который подается в цепь 11 управления первого силового ключа 8, а на выходах 27 и 28 блока 23 управления формируются сигналы, равные О, которые подаются в цепи 15 и 19 управления второго 12 и третьего 16 силовых ключей. При сигнале, равном 1, цепь 11 управления первого силового ключа 8 поддерживает ключ в замкнутом состоянии, а цепи 15 и 19 управления, соединенные с выходами 27 и 28 блока 23 управления, при сигнале, равном О, поддерживают ключи 12 и 16 в разомкнутом состоянии.

Так как напряжение сети больше 0,92 от номинального, то падение напряжения на продольном блоке 2 секций конденсаторов достаточно для того, чтобы тиристорный ключ 29 (с помощью несимметричного делителя 49 напряжения, порогового элемента 46 и диодов 40 и 43 управляющих импульсов) iнаходился в открытом состоянии и через регулируемый резистор 53 шунтировал продольный блок 2 секций конденсаторов.

Величина сопротивления регулируемого резистора 53, основная роль которого заключается в ограничении токов, проходящих через тиристоры 32, 33, подбирается таким образом, чтобы напряжение на продольном блоке 2 секций конденсаторов обеспечивало прира щение напряжения на нагрузке наиболее близкое к оптимальному, т.е. 0,97 от номинального. Таким образом, продольный блок секций конденсаторов 2 зашунтированный через тиристорный ключ 29 и регулируемый резистор 53, включен с нагрузкой последовательно, а поперечный блок секций конденсаторов 3 включен параллельно нагрузке Напряжение сети равно номинальному. На вход 21 датчика 20 уровня напряжения сети подается напряжение сети, а с выхода 59 датчика 56 тока на токовый вход 61 датчика 60 реактивной мощности подается сигнал, про1 порциональный току питающей сети. С выхода 22 датчика 20 напряжения на вход 24 блока 23 управления и вход 62 по напряжению датчика 60 реактивной мощности подается сигнал, пропор циональный напряжению сети, а с выхода 63 датчика 60 реактивной мощности подается сигнал, пропорциональный реактивной мощности узла нагрузки (имеющей индуктивный характер) на вход 25 блока 23 управления.

При ЭТОМ ПрСДОЛЬНЫЙ блОК 2 С КЦИЙ

конденсаторов остается зашунтирован- ным через регулируемый резистор 53 тиристорным ключом 29, так как напряJQ жение на продольном блоке 2 секций

конденсаторов достаточно для поддержания порогового элемента 40 в замкнутом состоянии.

В рассматриваемом режиме сигналы

15 на выходах 26 и 28 блока 23 управления равны 1, а сигнал на выходе 27 равен О. Сигналы, равные 1, на выходах 26 и 28 подаются на входы 11 и 19 управления первого 8 и третьего

20 16 силовых ключей, что соответствует режиму работы этих ключей в замкнутом состоянии. Сигнал, равный О, на выходе 27 блока 23 управления, поданный на вход 15 управления сило25 вого ключа 12 поддерживает его в разомкнутом состоянии. Таким образом обеспечивается третий уровень напряжения на нагрузке, равный номинальному напряжению питающей сети, так

30 как продольный блок 2 секции конденсаторов зашунтирован силовым ключом 16, что исключает добавочное напряжение на нагрузке, пропорциональное току нагрузки и сопротивлению про35 дольного блока 2 конденсаторов. Поперечный блок 3 секций конденсаторов включен параллельно нагрузке и обеспечивает повышение коэффициента мощности в узле нагрузки.

40 Напряжение в сети больше 1,1 от номинального.

Повышенное напряжение на нагрузке (более 1,1 от номинального) приводит к повышенным потерям мощности систе- 45 мы и линии, питающей нагрузку и возрастанию реактивной мощности, потребляемой нагрузкой. Для уменьшения потерь и потребляемой реактивной мощности следует увеличить мощность по50 перечного блока 3 секции конденсаторов, что осуществляется следующим образом.

На вход 21 датчика 20 напряжения подается напряжение питающей сети,

55 а на токовый вход 61 блока 60 реактивной мощности с выхода 59 датчика 56 тока сигнал, пропорциональный то-1, ку питающей линии. С выхода 22 датдут на втором входе 83 первого 81 логического элемента И-НЕ, на втором входе 87 второго 85 логического элемента И-НЕ, а также на втором входе 75 первого логического элемента И 73 и так как узел нагрузки в установившемся режиме имеет индуктивньй характер, .срабатывает третий пороговый элемент 70, с выхода которого 72 подается сигнал, равный 1, на второй вход 75 первого логического элемента И 73о Сигналы, равные О, при этом будут на входе 90 повторителя

дом 91 повторителя 89 и управляющим входом 19 третьего силового ключа 16, сигнал равен 1, что поддерживает 16 в замкнутом состоянии, на выходе 27 блока 23 управления, кото- рый соединен с выходом 76 первого логического элемента И 73 и управляющим входом 15 второго силового ключа 10 12, сигнал равен 1, что поддерживать ключ 12 в замкнутом состоянии, а сигналы, равные 1, на входах 82, 83 и 86, 87 первого и второго элементов И-НЕ 81 и 85 дадут сигналы, рав30

35

89, первом входе 74 первого логичес- 15 ные О на выходах 84 и 88 этих эле- кого элемента И 73, на первом входе 82, первого логического элемента И-НЕ 81 на первом входе 86 второго логического элемента И-НЕ 85. Такая комбинация сигналов приводит к тому, что на выходе 28 блока 23 управления, который соединен с выходом 91 повторителя 89 и управляющим выходом 19 силового ключа 16 сигнал равен О, что поддерживает ключ 16 в разомкнутом состоянии, на выходе 27 блока 23 управления, который соединен с выходом 76 первого логического элемента И 73 и управляющим выводом 15 второго 12 силового ключа, сигнал равен О, что поддерживает ключ 12 в разомкнутом состоянии. На выходах 84 и 88 первого второго логических элементов И-НЕ 81 и 85, а следовательно, на входах 78, 79 второго логического элемента И 77 сигналы равны 1, что дает сигнал, равный 1, на выходе 80 второго логического элемента И и соединенных с ним выходе 26 блока 23 управления и управляющем входе 11 первого силового ключа 8, что поддерживает ключ 8 в замкнутом состоянии.

При третьем уровне напряжения возможны два режима работы устройства и блока 23 управления.

Нагрузка работает в номинальном или несколько превышающем номинальный режиме. Б этом случае срабатывают все три 64, 67, 70 пороговых элемента блока 23 управления, в резуль- тате чего на всех входах 90, 74, 75, 82, 83, 86, 87 соответственно повторителя 89, первого логического элемента И 73, первого и второго логических элементов И-НЕ 81 и 85 сигналы будут равны 1, это приведет к тому, что на выходе 28 блока 23 управления, который соединен с выхоментов и на входах 78, 79 второго логического элемента И 77,что дает сигнал,равный О,на выходе 80 второго логического элемента И и соединенных 20 с ним, выходе 26 блока 23 управления и управляющем выходе 11 первого силового ключа 8, что поддерживает ключ 8 в разомкнутом состоянии.

25 Режим работы нагрузки меньше номинального, т.е. реактивная индуктивная мощность нагрузки соизмерима или близка к реактивной мощности поперечного блока секций конденсаторов 3. В этом случае сигнал на выходе 63 датчика 60 реактивной мощности 60, подаваемый на вход 25 блока 23 управления и на вход 71 третьего порогового элемента 70 блока управления 23, недостаточен для срабатывания порогового элемента 70, с выхода которого 72 на второй вход 75 первого логического элемента И 73 подается в этом случае сигнал, равный О, а так как на первом входе 74 этого элемента сигнал равен 1, то на выходе 76 первого логического элемента И 73 и соединенных с ним- выходе 27 блока 23 управления и управляющем выходе 15 второго силового ключа 12 сигнал равен О, что поддерживает ключ 12 в разомкнутом состоянии. При этом на входах 90, 74, 82, 83, 86, 87 повторителя 89, первого логического элемента И 73 первого и второго логических элементов И-НЕ 81 и 85 сигналы равны 1, что поддерживает силовой ключ 16 в замкнутом, а силовой ключ 8 в разомкнутом состоянии. Таким образом, исключается режим перекомпенсации в узле нагрузки при отклонении энергетических характеристик последнего в сторону меньших от номинальных.

40

45

50

55

74794 Z

дом 91 повторителя 89 и управляющим входом 19 третьего силового ключа 16, сигнал равен 1, что поддерживает 16 в замкнутом состоянии, на выходе 27 блока 23 управления, кото- рый соединен с выходом 76 первого логического элемента И 73 и управляющим входом 15 второго силового ключа 10 12, сигнал равен 1, что поддерживать ключ 12 в замкнутом состоянии, а сигналы, равные 1, на входах 82, 83 и 86, 87 первого и второго элементов И-НЕ 81 и 85 дадут сигналы, рав15 ные О на выходах 84 и 88 этих эле- 0

5

5 ные О на выходах 84 и 88 этих эле-

ментов и на входах 78, 79 второго логического элемента И 77,что дает сигнал,равный О,на выходе 80 второго логического элемента И и соединенных 0 с ним, выходе 26 блока 23 управления и управляющем выходе 11 первого силового ключа 8, что поддерживает ключ 8 в разомкнутом состоянии.

5 Режим работы нагрузки меньше номинального, т.е. реактивная индуктивная мощность нагрузки соизмерима или близка к реактивной мощности поперечного блока секций конденсаторов 3. В этом случае сигнал на выходе 63 датчика 60 реактивной мощности 60, подаваемый на вход 25 блока 23 управления и на вход 71 третьего порогового элемента 70 блока управления 23, недостаточен для срабатывания порогового элемента 70, с выхода которого 72 на второй вход 75 первого логического элемента И 73 подается в этом случае сигнал, равный О, а так как на первом входе 74 этого элемента сигнал равен 1, то на выходе 76 первого логического элемента И 73 и соединенных с ним- выходе 27 блока 23 управления и управляющем выходе 15 второго силового ключа 12 сигнал равен О, что поддерживает ключ 12 в разомкнутом состоянии. При этом на входах 90, 74, 82, 83, 86, 87 повторителя 89, первого логического элемента И 73 первого и второго логических элементов И-НЕ 81 и 85 сигналы равны 1, что поддерживает силовой ключ 16 в замкнутом, а силовой ключ 8 в разомкнутом состоянии. Таким образом, исключается режим перекомпенсации в узле нагрузки при отклонении энергетических характеристик последнего в сторону меньших от номинальных.

0

5

0

5

13 Формула изобретения

Устройство для регулирования напряжения, состоящее из батареи конденсаторов, трех силовых ключей, датчика параметров сети и блока управления, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и исключения режима перекомпенсации, оно дополнительно снабжено четвертым тиристорным ключом, содержащим два тиристора, двумя диодами управляющих импульсов, пороговым элементом, несимметричным делителем напряжения, регулируемым резистором, датчиком тока и датчиком реактивной мощности, причем батарея конденсаторов содержит продольный и поперечный блоки секций конденса1.4

30

торов, первый вывод продольного блока 20 го и второго тиристоров тиристорного

ключа, при этом блок управления содержит три пороговых элемента, два логических элемента И, два логических элемента И-НЕ и один повторитель, причем вход первого порогового элемента образует первый вход блока управления и соединен с вторым входом второго логического элемента И-НЕ, первый вход которого соединен с первыми входами первого логического элемента И-НЕ, первого логического элемента И, выходом второго порогового элемента и входом повторителя, выход .которого является третьим выходом блока управления, вход третьего порогового элемента соединен с вторым входом первого логического элемента И, выход которого является вторым выходом блока управления, выходы логических элементов И-НЕ соединены с входами второго логического элемента И, выход которого является первым входом блока управления.

секций конденсаторов соединен с пер-- выми силовыми выводами первого и второго силовых ключей, второй вывод второго силового ключа соединен с первым выводом поперечного блока сек- 25 ций конденсаторов и с нулевой точкой, второй вывод продольного блока секций конденсаторов соединен с вторым выводом поперечного блока секций конденсаторов, одним силовым выводом третьего ключа, нагрузкой, одним выводом несимметричного делителя напряжения и одним силовым выводом четвертого тиристорного ключа, второй силовой вывод которого соединен с вторым выводом несимметричного делителя напряжения и одним выводом регулируемого резистора, второй вы- i вод которого соединен с вторыми силовыми выводами третьего и первого ключей, а также с входом датчика напряжения и с вторым входным зажимом датчика тока, который первыми и вто35

40

74794 4

рыми входными зажимами включен в сеть последовательно, а выходные зажимы тока соединены с токовым входом датчика реактивной мощности, вход по напряжению которого соединен с выходом датчика напряжения, и одним входом блока управления, второй вход которого соединен с выходом блока 10 реактивной мощности, выходы блока управления соединены с управляющими выводами первого, второго и третьего силовых ключей, а третий вывод несимметричного делителя напряжения соеди- 15 нен с входом порогового элемента, выход которого соединен с катодами первого и второго диодов управляющих импульсов, аноды которых соединены с управляющими электродами перво30

25

25

35

25

40

64 55 66

67 6869

25

70 71 72

SB 90 91

28

№73 t 75 75

27

26

Фиг. 2