Устройство для автоматического регулирования напряжения и компенсации реактивной мощности в узлах нагрузки Советский патент 1979 года по МПК H02J3/12 

напряжения и компенсации реактивной мощности для распределительных подстанций, оборудованных трансформаторами без устройств РПН и тупиковых 1ииий, питающих смешанную нагрузку с Cpsfmoj(4 0,9, которое в отличие от из вестного устройств а обладает меньшей {стоимостью, меньшими потерями мощнос ти в самом устройстве и отсутствием дополнительных потерь мощности в прё включё шой сёти.. ----- -- Поставленная цель достигнута в устройстве для аэтома1тического регулирования напряжения и крмпенсдции реактивной мощности в узлах нагрузки, содержащем шунтовую конденсаторную батарею, включённую со стороны источника питания, установку продоль ной емкостной компенсации и си.поаой индуктивный элемент, тем, чтоиндуктивный элемент выполнен неуправляемы и включен последовательно в tteirib . питания нагрузки, при этсэм указанный Элемент и установка продольной ёмкостной компенсации зашунтйрЬваны дбцблнительно siefleHHiaJBif УврйвлнеriijMH кбммутационнй Ш аппарат аш напрю 1ер двунаправленными тиристорами, к управляющим электродам которых под ключей дополнительно введёиный блок ущзаВлвния содержащий входной блок, измеряющий величину тока нагрузки и напряжение на шинах,фазочувствитель ный орган, с двумя выходными кан алаtto, срабатывшощими соответственно гфтя. индуктивном и емкостном характере реактивной нагрузки, измерительного оргайа с двумя выходяыми каналами, срабатывающий соответственно при помижейии и повьшюнии напряжения относительно установки jT логиче кого блока, состоящего из элементов И и ИЛИ, при этом вход первог О элемента И связан с выходным каналом фазочувствительного органа, срабатывающим при индуктивном хй айтёре нагрузки, и выходным каналом йзмерительного органа, срабатывающим йри понижении напряжения, вход второго элемента И связан с каналом фазочувствительного органа, срабать1Ваю1 м «ри емкостном характере нагрузки, и каналом измерительного органа,срабатывающим при повьшении напряжения, вход Третьего элеме нта И связав с каналом фазбчувртвительного optaHa, срабатывающим при емкостном характере нагрузки, и каналсм измерительного органа, срабатывающим при понижеНИИ напряжения, вход четверто о элемента И овязан с каналом фазочуВствитёльного органа, срабатывШб«и1и при индуктивном характере , и ка налом измерительного органа, срабаTbiBatoiuHM 1фи повьоцении даш яжения, выходы первого и второго элементов И включены на вход первого элемент, ИЛИ/ а выхода третьего и четв ертого 31лемёнтов И - на вход второго элёмен та ИЛИ, выход первого элемента ИЛИ связан через исполнительный элемент с управляющим электродом тиристора, шунтирующего установку продольной емкостной компенсации, а выход второго елемента ИЛИ связан через другой исполнительный элемент с управляющим электродом тиристора, шунтирующего силовой индуктивный элемент. Принцип действия данного изобретения ОйнОВйн на том, что при про ождении реактивного тока нагрузки Через реактивные элементы, включенные последовательно в линию, на них создается дополнительная потеря или Добавка напряжения, пропорциональная произведению потока реактивной мощности на величину реактивного со.протИвлеНия элемента ; ., нагр Лэлем. : ;-.л............„, При индуктивном характере нагрузки для повышения напряжения На шинах последовательно в линию необхо УИМО включать емкостнЬе сопротивление, для понижения напряжения - индуктивное. При емкостном характере нагруэки наоборот (характер нагрузки может стать емкостным при наличии в сетях 10-0,4 кВ неотключае1шх конденсаторных батарей. Таким образом для Обеспечения двухстороннего регулирования напряжения при любом характере реактивной нагрузки, устройство, выполненное по указанному принципу, должно содер- , жать емкостной и индуктивные элементы. При этом для обеспечения эффективной работы устройства оно должно включаться после ШКБ с таким расчетом, чтобы через него проходила полная (нескомпенсированная) реактивная нагрузка шин. Это достигается путем подключения ШКБ непосредственно к выводам трансформаторов. Принципиальная схема устройства приведена йа чертеже. Оно состоит из последовательно включенных емкости 1 и линейной индуктивности 2, шунтирующих коммутационных аппаратов 3 и 4, нагфимер двунаправленных тиристоров, и блока управления (БУ) 5. Последний ОлужИт для управления шунтирующими аппаратами и, в свою очередь, состоит из входного блока (ВБ) б, фазочувствительного органа (ФЧО) 7, измерительного органа (НО) 8, логического блока (ЛБ) 9 и исполнительных элементов (ИЭ) 10, 11. Фазочувствительный орган имеет ва выходных йаНала, один из которых срабатывает при индуктивном характее реактивной нагруэки, а другой при мкостном характере нагрузки. Измеительный орган также имеет два выходых канала, один кз которых срабатыает при понижении, а другой при поышении напряжения относительно усановки . Логический блок состоит из четырех элементов и 12, 13, 14, 15 и двух элементов ИЛИ 16 17. Выход элемента И 12 связан с каналом ФЧО 7, срабатывающим при ийдуЛ тчйном характере нагрузки, и каналом Ир 8, срабатывгиощим при понижений на пряжения. Вход элемента И 13 связан с каналом ФЧО 7, срабатывающим при емкостном характере нагрузки, и каналом иб 8, срабатывающим при повыше нии напряжения. Вход элемента И 14 связан с каналом ФЧО 7, срабатывающим при емкостном хара :тере Нагрузки и каналом ИО 8, срабатывающим при по нижении напряжения. Вход эле1у|ента И 15 связан с каналом ФЧО 7, срабатывающим при индуктивном характере нагрузки, и каналом НО 8, срабатьдаао1 м при повБвлёнии напр: жемия. Выходы элементов И 12 и 13 сЬс динёН1Ь1 сойхо дами элемента ИЛИ 16, а вйходы элементов И 14 и 15 сЬ входа элемента ИЛИ 17. Выход элемента ИЛИ 16 черее исполнительный элемент 10 свяэад с управляющие тиристоров 3, а выход элемента ИЛИ 17 через исполнительный элемент 11 - с управляю щими электродйМи тиристоров 4, Устрбйство работает следующим О6раэом. ,.;. .;-;,;. - ;; На вход блока управления 5 через входной блок b подаются сигналыот измерительных трансформаторов тоКй и напряжения. После преобра:зования во выходном блоке указаннйе сигналы поступают на фаэочувствительй мй 7 и измерительный 8 органы, KotopHie сщужат лля определейия характера тивной нагрузки и зйака отклонений найряжейия на шинах относит ёльно уставки.. С выходных каналов фазрчувствительного и измерительного органди сигналы поступают на ло ичеспсиё ё йементы И 12, 13, 14 и 15. ЭлёКйНТ И 12 срабатывает при индуктивном ха рактере нагрузки и понижейНом наприжении на шинах, элемент И 13 / при емкостном характере нагрузки и повышенном напряжении, элемент И 14 - пр емкостном характере нагрузки и пониженном напряжении, элемент И 15 - пр инду1КТивноМ характере нагрузки jir по- вышенном напряженйтй. С выходов эле ментов И 12 и 13 сигналы поступайзт на элемент ИЛИ 16, а с выходов эле ментов И 14 и 15 - на элемент ИЛИ 17 выходной сигнал с элемента ИЛИ 16 через исполнительный элемент Ю пО ступает на управляющий электрод ти ристора 3, шунтирующего установку продольной емкостной компенсации, а сигнал с элемента ИЛИ 17 через испод нительный элемент 11 поступает на управляющий электрод тиристора 4, шунтирующего силовой индуктивный эле мент.- . . ;, Как отмечалось , технййб-экономичеСкими преимуществами пре)цлаЬае мого устройства перед устройством 496 прототипом являются: меньшая стоимость, меньшие потери мощности-п инЙуктивном элементе и бтсзутсТвйе дополнйтелйрйх потерь в.предвключенной сети. . Формула изобретения Устройство для автоматического регулировайия напряжения и компенсации реактивной Мощности в узлах нагрузки, содержащее шуятбвую конденсаторную батарею, включенную со стороны источника питания, установку продольной емкостной компенсации и силовой индуктивйый элегдан, от ли ч ающ е ей я тем, что, с целью снижения стоимо ти устройства и уменьшения в нем величины потерь мощности, индуктивный элемент выполнен неуправляемЁй и включен последовательно в цепь питания нагрузки, при этом указанный элемент и установка продольной емкос н6й компенсации зашунтированы долЬлйитЙ1ьно .введенными управляемыми коммутационными аппаратами, например двунапрааленнь(ми тиристорами, к управляющим электродам которых подключён йопойнйтгел нсэ введённый блок управлё(шя, содержащий входной блок, измеряющий величину тока нагрузки и напряжения на шинах, фазочувствительйьлй о:р ган с двуМй saxo дн ьми к акал ами, срабаТййакждами соОтьетственно при индуктивном и емкостчом характере реактИёноЙ нагрузке, измерительного органа с двумя йШсодными каналами, срабатывающими соот;ветственно при понй ёйий и повышении йапрйжёния относительно уст айкй, И логического блока, состоящего из элементов И и ИЛИ, При этом вход перйбгО элемента И связан q выхоййым каналом фазочувствиTe iHorb органа, срабатывающим при ийдУктивном характере нагрузки, и выходным кйналомизмерительного ojpгана, срабатыва ющим при понижении напряжения, вход второго элемента и связан с каналом фазочувствительного органа, срабатывающим при емкостном характере нагрузки, и каиаЛом измерительного органа , срабатывающим при повьииении напряжения, вход третьего элемёйта И связан с каналом фазочувСтйктельного органа, срабатывающим при емкостнс характере нагрузки, и каналом измерительного органа, срабатывающим ггрй понижении напряжения, вход четвертого &лемента И связан с каналом фазочувствительного органа, С1 абатывающим при индуктивном характере нагрузки, и каналом измерительного Органа, Срабатывающим при повы(иении напряжения, выходы первого и второго элементов и включены на вход первого элемента ИЛИ, а выходы третьего и четвертого элементов И - на вход второго элемента ИЛИ, выход перВОГО элемента или связан через испол нитепьный элемент с управляющим электроде тиристора, шунтирующего установку продсзльной емкостной компенсации, а выход второго элемента ИЛИ связав через другой исполнительны элемент с управляющим электродом тиристора, шун рирующего силовой индуктивный элемент.

-Ш

741498

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Поярков К. М. Регулирование напряжения в электрических сетях сельских районов , М-Л,, Энергия 1905, с. 78.

5 2. Заявка W 1712674/24-07, кл. Н 02 J 3/12, 1971, по которой принято решение о выдаче авторского свидетельства.