Автоматический регулятор реактивной мощности Советский патент 1980 года по МПК G05F1/70 

1

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено для регулирования реактивной мощности установок.

Известен регулятор реактивной, мсядности, содержащий датчик величины реактивной энергии и блок переключения секции конденсаторной батареи. Датчик выполнен из дисков с отверстиями, по одну сторону которых расположены лампы, а по другую .- вк ЙDчaкм ий и отключающий фоторезисторы. Блок переключения секции конденсаторнбй батареи выполнен на базе электромеханических промежуточных реле и исполнительных контактов f .

Недостаток указанного регулятора низкая надежность, обусловленная главным образом, тем что как датчик реактивного блока, так и блок переключения секции конденсаторной бата- , реи выполнен -полностью электромеханическим, в результате чего имеет много подвижных частей.

Наиболее близким к предлагаемому является автоматический регулятор реактивной мощности, который может рабЬтать как в режиме ручного, так и автоматического управления. Регулятор содержит блок командный, который

выдает сигнал в случае изменения мощностного режима в сети, и коммутато.ра, имеющий выходы сигналов коммутации по числу секции конденсаторной

5 батареи, состоящего из блоков управления и триггеров, выходы которых подключены к входам блока управления, а входы соединены через логический блок с выходами включить и отклю10 чить 2 . Регулятор может переключить секции конденсаторной батареи в простом единичном коде - включение секции начинается с первого и в случае нового включения прибавляется

15 следующая секция, а в случае сигнала на отключение снимается самая последняя секция - т.е. включение происходит слева направо, а отключение в противоположном направлении, или

20 в двоичном коде 1:2:4. Этим последним в известном регуляторе предпринята попытка обеспечить равное включение или отключение мощности конденсатор,ной батареи в случае неравных по емкости секции его.

Исполнительные контакторы в процессе работы загружены неравномерно, так как производят не одинаковое число срабатываний. Это обусловлено

30 выбранным схемным решением коммутатоpa колебания в реактивной нагрузке компенсируются путем либо включения, либо отключения в основном последних секций конденсаторной батареи, в результате чего управляющие ими контакторы изнашиваются больше чем контакторы, управляющие первыми декцйями батареи. А это в свою очередь при водит к снижению надежности регулято ра в целом. Особенно тяжелым является- для исполнительных контакторов ра бота регуляторов по двоичному коду, где- для включения или отключения сле дующей ступени конденсаторной батаре изменяют свое состояние одновременно два контактора (второй, четвертый и шестой импульсы включения и выключения) . Цель изобретения - повышение наде ности путем обеспечения кругового уп равления исполнительными механизмами. Поставленная цель достигается тем что в автоматический регулятор реактивной мощности, содержащий датчик отклонения реактивной мощности от за данной величины с выходами включить и отключить и коммутатор для управления исполнительными механизмами состоящий из блоков управления и три геров, выходы которых подключены к входам блока управления, а входы сое динены через логический блок с выходами включить и отключить, введе ны два элемента И, причем счетный вход нуля каждого триггера соединен с выходом отключить датчика; а сче ный вход логической единицы с выходом включить датчика, прямой выход каждого триггера соединен с подготов тельным управляющим входом логической единицы след1ующего триггера, а инверсный выход - с подготовительным управляющим входом логического нуля то же триггера, инверсные выходы всех триггеров дополнительно подключены к входам первого логического эл мента И, выход которого подключен к Другому подготовительному управляющему входу логической единицы первог триггера, а прямые выходы триггеров соединены с входами второго логического элемента И, выход которого подключен к другому подготовительному управляющему входу логического нуля последнего триггера. На чертеже приведен автоматический регулятор реактивной мощности. Автоматический регулятор реактивной мощности содержит датчик 1 откло нения реактивной мощности от заданной величины, имеющий два выхода; выход 2 включить и выход 3 отключить и коммутатор 4. Коммутатор 4 имеет выходы, число которых соответствует количеству секции конденсаторной батареи. В качестве примера рассматривается регулятор, преднаэначенный для управления четырехсекционной батареей. В качестве датчика 1 могут быть применены известные решения, позволяквдие получить сигналы для включения и отключения секции конденсаторной батареи в зависимости от отклонения величины реактивной мощности от заданной величины. Коммутатор 4 имеет идентичные блоки 5, б, 7, 8, предназначенные для управления исполнительными механизмами 9 (не входят в состав регулятора). Кажгзый блок состоит из триггеров 10 и схем 11 управления исполни- . тельными механизмами 9, причем выходы триггеров подключены к входам схем 11 управления. Кроме того, счетный вход 12 логической единицы триггера 10 соединен свыходом2 включить датчика 1, а счетный вход 13 логического нуля триггера 10 - с выходом 3 отключить датчика 1. Дополнительно этому прямой выход 14 каждого триггера соединен с подготовительным управлякнцим входом 15 логической единицы следующего триггера 10 а инверсный выход 16 - с подготовительным управляющим входом 17 логического нуля следующего триггера 10. Кроме-того, инверсные выходы 16 всех триггеров 10 подключены к входам логического элемента 18 И, а выход его к другому подготовительному управляющему входу 19 логической единицы первого триггера 10. Прямые выходы 14 всех триггеров 10 являются входами второго логического элемента 20 И, выход которого соединен со вторым подготовительным управляющим входом 21 логического нуля последнего триггера 10. Автоматический регулятор реактивной мощности работает следующим образом. В начальном состоянии, если ни одна секция конденсаторной батареи не включена, а также отсутствуют сигналы на выходах 2 и 3 датчика 1, все триггеры 10 находятся в состоянии логического нуля, при котором на прямом выходе 14 сигнал О,а на инверсном 16 - сигнал 1. В то же время на всех входах и выходах логического элемента 18 И появляют сигналы 1, и этот сигнал 1 подается на второй подготовительный управляющий вход 19 логической единицы первого триггера 10, в результате чего именно первый триггер 10 готов к переходу в состояние логической единицы, если на выходе 2 датчика 1 возникает сигнал 1 включить. Все остальные триггеры 10 на этот сигнал не реагируют, так как на их подготовительных управляющих входах 15 логической единицы сигнал О (от прямого, выхода 14 предыдущего триггера 10). ЕСЛИ на выходе 2 датчика 1 возникает сигнал 1, то первый триггер 10 переходит в состояние логической единицы. На его прямом выходе 14 возникает сигнал 1, который приводит второй триггер 10 в готовность реагировать на следующий сигнал включения (на подготовительном управляющем входе 15 логической единицы сигнал 1, а на подготовительном управляющем входе 15 логического нуля сигнала О. Если следующий сигнал такж сигнал включения, то следующий триггер 10 переходит в состояние логичес кой единицы и соответствующий исполнительный механизм 9 срабатывает, включая вторую секцию конденсаторной батареи. Аналогично происходит включение всех исполнительных механизмов 9. Если все секции конденсаторной батареи включены, то все триггеры 10 находятся в состоянии логической едини цы. На всех входах и выходе логического элемента 20 И появляется сигнал 1, который поступает на второй под готовительный управляющий вход 21 ло гического нуля последнего триггера 1 Этим создается обстановка, где лишь последний триггер 10 может реагирова на сигнал 1 отключить, если тако возникает на выходе 3 датчика 1. Если такой сигнал появляется, то последний триггер 10 возвращается в состояние логического нуля, соответствующий исполнительный механизм 9 о пускается, а соответствующая секция конденсаторной батареи включается. Возврат последнего триггера 10 в сос тояние логического нуля создает обст новку, где на следующий отключающий сигнал реагирует первый триггер 10 (на подготовительном управляющем вхо де 17 логического нуля первого триггера 10 поступает сигнал 1 от инверсного выхода последнего триггера 10) . Аналогично происходит и отключение остальных секций конденсаторной батареи. Отсюда видно, что регулятор обеспечивает кру :овой цикл включения и выключения секции конденсаторной батареи, тем самым и равномерную нагрузку на исполнительные механизмы 9. Такая равномерная нагрузка на исполнительные механизмы 9 сохраняется и в случае, если поочередно от датчика 1 следуют сигналы включения и отключения. Если, например, после двух сигналов включения, приводящих первый и второй триггеры 10 в состоя ние логической единицы, поступает от датчика 1 сигнал отключения, то в состояние логического нуля возвращае ся не второй, а первый триггер 10. А если после этого поступают от дат чика 1, например, два сигнала включения, то в, состояние логической единицы переходят третий и четвертый триггеры 10. Следующий сигнал отключения воэв-; ращает в состояние логического нуля второй триггер 10, а если следующий сигнал является выключающим, то он переводит в состояние логической единицы самый левый из триггеров 10, находящихся в состояние логического нуля, т.е. первый. Следовательно, любой исполнительный механизм 9, прошедший один цикл° работы (срабатывание и отпускание), производит следующий цикл лишь после того, если все остальные исполнительные механизмы 9 также прошли один цикл работы. Для полного обеспечения этого необходимо иметь количество секции конденсаторной батареи больше чем требуемый диапазон регулирования реактивной мощности. Формула изобретения Автоматический регулятор реактивной мощности, содержащий датчик отключения реактивной мощности от заданной величины с выходами включить, и отключить и коммутатор для управления исполнительньоми механизмами, состоящий из блоков управления и триггеров, выходы которых подключены к входам блока управления, а входы соединены через логический блок с выходами включить и отключить , отличающийся тем, что, с целью повышения надежности путем обеспечения кругового управления исполнительными механизмами, в него введены два элемента И, причем счетный вход логического нуля каждого триггера соединен с выходом отключить датчика, а счётный вход логической единицы с выходом включить датчика, прямой выход ка)вдого триггера соединен с подготовительным управляивдим входом логической единицы следующеготриггера, а инверсный выход - с подготовительным управляющим входом логического нуля того же триггера, инверсные выходы всех триггеров дополнительно подключены к входам первого логического элемента И, выход которого подключен к другому подготовительному управляющему входу логической единицы первого триггера, а прямые входы триггеров соединены с входами второго логического элемента И, выход которого подключен к другому подготовительному управляющему входу логического нуля последнего триггера. Источники информации принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 476556, кл. G 05 Г 1/68, 1975. 2.Устройство автоматическое типа АРКОН-1. Техническое описание и инструкция по эксплуатации. Рижский опытный завод. Латвэнерго, 1977.