Устройство для автоматического регулирования LC-фильтра Советский патент 1992 года по МПК H02J1/02 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при компенсации реактивной мощности в узлах с нелинейными нагрузками.

Цель изобретения - повышение надежности работы LC-фильтра.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 - диаграмма, поясняющая его работу.

Устройство содержит измерительные трансформаторы 1 тока и напряжения 2, выходы вторичных обмоток которых присоединены к входу датчика 3 потерь активной мощности. К входам блока 4 сравнения при; соединены выходы источника 5 опорного сигнала и датчика 6 температуры нагрева конденсаторов, а к выходам - вход блока 7 предупреждающей сигнализации и один из входов блока 8 поиска минимума потерь, другой вход которого соединен с выходом датчика 3 потерь активной мощности. Выходы блока 8 поиска минимума потерь соединены с входами интегратора 9 и блока 7 предупреждающей сигнализации. На шины 10 переменного тока подключен LC-фильтр 11, состоящий из батареи конденсаторов 12 и реактора 13.

Устройство для автоматического управления LC-фильтром работает следующим образом.

В цепь LC-фильтра включен измерительный трансформатор 1 тока, а к зажимам конденсаторной батареи подключен измерительный трансформатор 2 напряжения. Вторичные обмотки измерительных трансформаторов тока 1 и напряжения 2 присоединены к входным зажимам датчика 3 потерь активной мощности, на выходе которого получается сигнал, проИорциональный потерям активной мощности в батарее конденсаторов 12, На два входа блока сравнения подаются сигналы с входов источника 5 опорного сигнала и датчика 6 температуры нагрева конденсаторов. На выходе источника5 опорного сигнала, сигнал пропорционален допустимой температуре нагрева батареи конденсаторов 12 Тдоп. а на выходе датчика 6 температуры - фактической температуре нагрева конденсаторов 1ф. В блоке сравнения сигналы, пропорциональные фактической и допустимой температурам нагрееа конденсаторов, сравниваются между собой и, в случае выполнения условия Хф 1доп, сигналы с выходов блока 4 сравнения поступают на входы блока 7 предупреждающей сигнализации и блока 8 поиска минимума потерь, который посредством интегратора 9 осуществляет поиск минимума потерь активной мощности вбатарее конденсаторов 12, изменяя

величину индуктивности реактора 13; Величина потерь контролируется блоком В поиска минимума потерь по сигйалу, пропорциональному потерям, который поступает с выхода да7чика 3 потерь активной мощности, поскольку при минимуме потерь тепловыделение в батарее конденсаторов, 11ри прочих равных условиях, также минимально.

Пусть LC-фильтр настроен на частоту Vi-й гармоники, что соответствует минимуму нагрева конденсаторов по кривой на фиг.2 А. Допустим спектр тока в цепи LC-фильтра, температура окружающей среды и т.д. изменились таким образом, что зависимость температуры нагрева конденсаторов от частоты настройки LC-фильтра определяется кривой Б на фиг.2, В этом случае температура нагрева конденсаторов t2 будет превышать допустимую 1доп и сигнал об этом поступит с выходов блока 4 сравнения на блок 7 предупреждающей сигнализации и блок 8 поиска минимума потерь. Блок 8 поиска минимума потерь начнет работу и посредством интегратора 9 индуктивность реактора 13 будет изменяться. Блок 7 предупреждающей сигнализации не будет выдавать информацию о. перегреве конденсаторов, поскольку на его входе отсутствует сигнал

об окончании работы блока 8 поиска минимума потерь. После окончания работы блока 8 поиска минимума потерь частота настройки LC-фильтра окажется равной V5. При этом температура нагрева конденсаторов равна

t3. Поскольку условие t3 Тдоп выполняться не будет, то несмотря на то, что после окончания работы блока 8 поиска минимума потерь сигнал, с его выхода поступит на вход блока 7 предупреждающей сигнализации,

сигнализация о перегрузке конденсатора выдаваться не будет, так как на входе блока 7 будет отсутствовать сигнал, поступающий с выхода блока 4 сравнения. Батарея конденсаторов будет работать с допустимым

для нее температурным режимом, так как ее фактическая температура нагрева тз меньше допустимой 1доп по техническим условиям эксплуатации конденсаторов.

Если изменение факторов, определяющих тепловой режим конденсаторов, произошло таким образом, что зависимость температуры нагрева батареи конденсаторов от частоты настройки фильтра определяется кривой В на фиг.2, то по окончании

работы блока 8 поиска минимума потерь сигнал с его выхода поступит на вход блока 7 пpeдyпpeждaюu eй сигнализации. Поскольку минимальная температура нагрева

по кривой В и больше допустимой Гдоп, то с выхода блока 4 сравнения сигнал будет продолжать поступать на вход блока 7. При одновременном наличии этих двух сигналов на входы блока 7 предупреждающей сигнализации он сработает и выдаст предупреждение о том, что фактический температурный режим батареи конденсаторов превышает допустимый. Применение предлагаемого устройства по сравнению с прототипом позволит повысить нaдeжнoctь LC-фильтра путем увеличения срока службы батареи конденсаторов из-за учета теплового режима конденсаторов при изменении спектрального состава напряжения, температуры окружающей среды, условий охлаждения конденсаторов и других факторов, определяющих их тепловой режим. Формула изобретения Устройство для автоматического регулирования LC-фильтра, содержащее измеирительные трансформаторы тока и напряжения, выходы которых соединены с датчиком потерь активной мощности, блок сравнения, первый выход которого соединен с первым входом блока предупреждающей сигнализации, второй вход которого соединен с первым выходом блока поиска минимума потерь, второй выход которого через интегратор соединен с регулирующим входом LC-фильтра, источник опорного сигнала, о тличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено датчиком температуры нагрева конденсаторов, выход которого соединен с первым входом блока, сравнения, второй вход которого присоединен к выходу источника опорного сигнала, а выход датчика потерь активной мощности соединен с первым входом блока поиска минимума потерь, второй разрешающий вход которого соединен с вторым выходом блока сравнения.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при компен-10сации реактивной мощности в узлах с нелинейными нагрузками. Цель изобретения - повышение надежнос^ти LC-фильтра - достигается введением датчика 6 фактической температуры нагрева конденсаторов 12, сигнал с которого в блоке управления 4 сравнивается с сигналом опорного источника 5, ггропорционального допустимой температуре нагрева батареи конденсаторов 12. Сигнал с выхода блока управления поступает на входы блока управления, блока предупреждающей сигнализации 7 и блока поиска минимума потерь 8, который посредством интегратора 9 изменяет величину индуктивности реактора 13. 2 ил.QJHСА)Ос^>&

ifn is

i,