Автоматический регулятор реактивной мощности конденсаторной установки Советский патент 1990 года по МПК G05F1/70 

Ь //

рез резистор 11. Устройство готово к поступлению новой команды на Включение. Элемент 3 фиксации повыше- «ия напряжения своим выходом подключен к установочному R-входу сброса триггера в нулевое состояние,что Позволяет отключать конденсатор при Недопустимом повышении напряжения сети. Два элемента 5 и 8 задержки

15610714

на информационном входе триггера и на его инверсном выходе выполняют вспомогательную функцию. Первая за- держка определяется временем разряда конденсатора. Вторая задержка составляет половину периода напряжения сети. Ток включения не превышает амплитудного установивше- jg гося значения. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования реактивной мощности в установках динамической компенсации с коммутацией конденсаторов на симметричным управляемых тиристорах-симисторах. Цель изобретения - упрощение устройства при обеспечении заданного качества переходных процессов. Существенным является выполнение коммутатора в виде симистора. Это позволяет упростить алгоритм коммутации и регулятор, состоящий из блока 1 измерительного преобразователя реактивной мощности, блока 2 синхронизации, элемента 3 фиксации повышения напряжения, двух элементов 5 и 8 задержки фронта управляющих импульсов и динамического триггера 6. С приходом команды на включение секции конденсаторной установки на прямом выходе триггера по фронту синхроимпульса в момент перехода напряжения сети через ноль записывается логическая "1" и силовой симистор 7 открывается. С приходом команды на выключение секции конденсаторной установки по фронту синхроимпульса на прямом выходе триггера 6 записывается логический "0" и силовой симистор 7 закрывается, когда ток равен нулю, а напряжение на конденсаторе 10 имеет положительное или отрицательное амплитудное значение. Инверсный выход триггера 6 обеспечивает достаточно быстрый разряд конденсатора с помощью дополнительного разрядного симистора 9 через резистор 11. Устройство готово к поступлению новой команды на включение. Элемент 3 фиксации повышения напряжения своим выходом подключен к установочному R-входу сброса триггера в нулевое состояние, что позволяет отключать конденсатор при недопустимом повышении напряжения сети. Два элемента 5 и 8 задержки на информационном входе триггера и на его инверсном выходе выполняют вспомогательную функцию. Первая задержка определяется временем разряда конденсатора. Вторая задержка составляет половину периода напряжения сети. Ток включения не превышает 40% от амплитудного установившегося значения. 2 ил.

Изобретение относится к электро- технике и может быть использовано для регулирования реактивной мощности в установках динамической компенсации с коммутацией конденсаторов а симисторе.

Цель изобретения - упрощение регулятора и улучшение качества переходного процесса.

На фиг„1 показана структурная схема предлагаемого регулятора на фиг.2 - временные диаграммы его работы.

Автоматический регулятор реактивной мощности (фиг.1) содержит Измерительный преобразователь 1 ре- 4ктивной мощности, блок 2 синхронизации (нуль-компаратор), элемент 3 фиксации превышения напряжения, входы которых объединены и являются Аходом регулятора, на который пода- фтся пропорциональное напряжение ети. Выход измерительного преобра- : ователя 1 реактивной мощности является входом блока 4 управления, вы- Лод которого является входом первого Элемента 5 задержки, выход которого подключен к информационному D-входу Триггера 6. На синхронный С-вход Триггера подключен выход блока 2 Синхронизации, а на его R-вход - йыход элемента 3 фиксации превышения напряжения. Прямой выход триггера 6 является первым выходом регулятора и управляет включением силового Симистора 7. Инверсный выход триггера 6 подключен на вход второго элемента 8 задержки фронта, выход которого является вторым выходом регулятора, управляющим включением разрядНого (маломощного) симистора 9. Силовой симистор 7 обеспечивает коммутацию конденсатора 10 секции конденсаторной установки (КУ), а разрядный симистор 9 - разряд конденсатора 10 через резистор 11.

Регулятор работает следующим образом.

Блок 2 синхронизации (нуль-компаратор) формирует фронты прямоугольных импульсов в моменты перехода напряжения сети через нуль из облас

0 ти отрицательных значений в область положительных, а срезы - в моменты |перехода через нуль в обратном направлении. Эти импульсы подаются на синхронный С-вход П-триггера 6, осу5 ществляющий запись по фронту. Измерительный преобразователь 1 реактивной мощности выдает сигнал на блок 4 управления, который формирует команду на включение или выключение

0 КУ, причем фронт сигнала на включение КУ задерживается элементом 5 задержки на время порядка 1с, а срез этого сигнала(переход единичного состояния в пулевое) передается

5 на информационный вход D-триггера 6 без задержки. Фронт команды на включение формируется в некоторый произвольный момент t0 (фиг.2) и поступает на D-вход триггера 6 через t 1с в момент t,, когда конденсатор 10 (фиг.1) рассматриваемой секции КУ полностью разряжен На первый выход регулятора команда на включение (1) поступает в момент

5 t при переходе напряжения сети через нуль из области отрицательных значений в область положительных (фиг.2). Силовой симистор 7, подключенный управляющим электродом к прямому выходу, триггера 6 откроется как только напряжение сети станет больше величины порога его отпирания (обычно несколько вольт). В этом случае ток включения не превышает 40% от амплитудного значения тока КУ в установившемся режиме, что удовлетворяет требованию обеспечения заданного качества переходного процесса, С приходом команды на выключе0

0

5

ние КУ в момент t на D-входе триггера 6 без задержки устанавливается О, и эта новая информация записывается в момент t4 по фронту прямоугольного импульса на С-входе (фиг,2). Таким образом, в момент t на первом выходе регулятора имеется О и снимаются импульсы с управляющего электрода силового симистора 7, разрешающие его открытое состояние. Однако симистор 7 закроется в рассматриваемом случае только тогда, когда ток конденсатора 10 станет равным нулю, а напряжение на конденсаторе 10 достигнет амплитудного положительного значения напряжения сети. Элемент 8 задержки обеспечивает появление команды на втором выходе регулятора, разрешающей принудительный разряд конденсатора 10, через время порядка 10 мс вvмомент t (фиг„2)«, Эта задержка вводится для того, чтобы открытие разрядного симистора 9 могло произойти только после закрытия основного силового симистора 7 (фиг.1). Разрядный симистор 9 своим управляющим электродом подключен к второму выходу регулятора. Значит, в момент tg начнется разряд энергии, запасенной в конденсаторе 10, на резисторе 11 с постоянной времени, которая определяется произведением Т. Например, пусть R 200 Ом, CK 1000 мкф, тогда Т 0,2 с, время полного разряда конденсатора t «.. Начальное значение тока разряда через разрядный симистор 7 порядка 2А при

УЛЙ-ГЬ. 400 В. В следующий произ- сети(|

вольный момент t0 сразу же после момента t или через несколько периодов блок 4 управления (фиг.1) формирует фронт команды на включение секции КУ„ Тогда в момент tr через 1с, определяемый элементом 5 задержки, на информационный D-вход триггера 6 поступает 1, записываемая по фронту импульса блока синхронизации в момент tg. При этом конденсатор 10 полностью разряжен, разрядный симистор 9 закрыт и КУ снова подключается на напряжение сети. При повышении напряжения сети сверх допустимого значения элемент 3 фиксации превышения напряжения (фиг.1) формирует единичный сигнал, поступающий на R-вход установки триггера 6 в нулевое состояние. Тем самым на первом выходе регулятора устанав5

5

ливается О и принудительно снимаются импульсы с управляющего силового симистора 7, разрешающие его естественную коммутацию. Снмистор 7

закрывается при переходе тока через нуль, и начинается разряд конденсатора 10 через резистор 11, так как через 10 мс после установки на пер- . вом выходе О на втором выходе регулятора устанавливается единичное состояние, разрешающее открытие разрядного симистора 9,

Предлагаемый автоматический регулятор реактивной мощности КУ на симистор е в схемном решении значительно проще известного, так как вместо двух сложных амплитудных дискриминаторов используется один простейший

Q нуль-компаратор (блок 2 синхронизации на фиг.1), вместо двух триггеров один, вместо двух встречно включенных силовых тиристоров один симистор, что позволяет снизить массогабарит- ные и стоимостные показатели бесконтактных полупроводниковых ключей практически в два раза (массогаба- ритные и стоимостные показатели дополнительного разрядного симистора вместе с резистором несоизмеримо меньше аналогичных показателей одного силового тиристора или симистора). При этом обеспечивается заданное качество переходного процесса, когда ток включения не превышает 40% ампли51ТУДИОГО установившегося значения,что является наилучшим показателем для известных схем коммутации разряженных конденсаторов с помощью двух встречно включенных силовых тирис0 торов.

Формула изобретения Автоматический регулятор реактивной -мощности конденсаторной установ5 ки, содержащий измерительный преобразователь реактивной мощности,блок синхронизации, элемент фиксации превышения напряжения, входы которых объединены и являются входом регуля0 тора, выход измерительного преобразователя реактивной мощности соединен с входом блока управления, связанным с триггером, на С-вход которого подключен блок синхронизации,

его R-вход соединен с элементом фиксации превышения напряжения, выход триггера подключен к входу коммутатора, отличающийся тем, что, с целью упрощения регулятора

0

U сети

Редактор А. Лежнина

Составитель О. Наказная

Техред Л.Олийнык Корректор М. Кучерявая

Заказ 977

Тираж 649

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г.Ужгород, ул. Гагарина,101

Фиг. 2

Подписное