Автоматический компенсатор реактивной мощности

 

АВТОМАТИЧЕСКИЙ КОМПЕНСАТОР РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ, содержащий датчик отклонения реактивной мсядности сети от заданной величины с импульсными выходами Включить и Отклю- ; чНТВ, кольцевой коммутатор и подключенные к его выходу исполнительные механизмы с компенсирующими конденсаторами и блоки управления, о т ли ч а ю щ и и с я тем, что, с цель.ю увеличения точности компенсации он снабжен регистратором изменения компенсирующей мощности и генератором импульсов, а блок управления выполнен в виде последовательно соединенных RS-триггера и элемента И, причем S-.вход RS-триггера первого блока управления подключен к выходу Включить упомянутого датчика , выход Отключит которого соединен с Stвходом RS-триггера второго управления, к второму входу элемента И блоков управле- 3 ния подключен вькод генератора им (О пульсов, к н-входу RS-триггера блоков управления - выход регистратора изменения компенсирующей мощности , вход которого соединен с компен сирующими конденсаторами. а е О ел DO О ;о N0

69) (11), .

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ., РЕСПУБЛИН

3(Я) 605 Fi 70

1ОСУДАРСТ ЕНН Й HOMHTET CCCP

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1.„

Г

Й О ( (21) 3497193/24-07

1 (22) 09 ° 07.82 (46) 07.11.83.Вюл. В 41 (72) В.A.Ëåéòî, T.Ê.Oýåëåéé

rj 3.К.Палла. (71) Харьюское районное объединение "Колхозстрой" Республиканскогр объединения "Эстколхоэстрой" (53) 621.316.925(088.8) (56) 1. устройство автоматическое: тнпа йРКОН-1. Техническое описание

,и Инструкция по эксплуатации. Риж .: ский опытный завод. Латвэнерго, 1979. °

2. Авторское свидетельство СССР

Р 765792,кл. Й 05 F 1/70, ..1978. (54)(57 ) АВТОМАТИЧЕСКИЙ KOMOEBCATOP

РЕАКТИВНОЙ МОЩНОСТИ, содержащий- датчик .отклонейия реактивной мощности сети от заданной величины с импульс" ными выходами "Включить" и "Отклю.чить", кольцевой коммутатор и подключенные к его выходу исполнительные механизмы с компенсирующими конденсаторами и блоки управления,. отличающийся .тем, что, с целью увеличения точности компенсации он снабжен регистратором изменения компенсирующей мощности и генератором импульсов, а блок управления выполнен в виде последователь-: но соединенных RS-триггера и элемента И, причем S-.âõîä BS-триггера пер : вого блока управления подключен к выходу "Включить" упомянутого датчика, выхОд "Отключить" которого соединен с Б- входом 88 триггера второго бпока управления, к второму входу элемента И блоков управле- Щ ния подключен выход генератора импульсов., к 8-входу RS-триггера блоков управления - выход регистратора изменения компенсирующей мощности, вход которого соединен с компен. сирующими конденсаторами.

1053092 б5

Изобретение относится к электротехнике и может быть применено при компенсации реактивной мощности в низковольтных распределительных сетях.

Известны автоматические компенсаторы реактивной энергии, которые могут работать в режиме ручного и автоматического регулирования. Они содержат блок командный, в состав которого входит датчик отклонения в !О сети нескомпенсированной реактивной мощности за контрольные значения, и коммутатор компенсирующих конденсаторов $1) .

Недостатком таких компенсаторов 5 является малая надежность, вызванная неравномерным распределением числа срабатывания на исполнительные механизмы (контакторы), включающие и выключающие компенсирующие конденсаторы. Так как ресурс работы сило вых контакторов ограничен .вследствие сильных ударных токов, возникающих при коммутации емкостных реактивных элементов,. то неравномерная загруженность с последующим неравномерным износом контакторов снижает надежность устройства в целом.

Известен автоматический компенсатор, содержащий датчик отклонения реактивной мощности сети от задан- зо ной величины с импульсными выходами

"Включить" и "Отключить", кольцевой.коммутатор и подключенные к:его выходу исполнительные механизмы с компенсирующими конденсаторами, 35 блоки управления.

В этом устройстве взвод и сбрасывание ступеней с исполнительными механизмами и компенсирующими конденсаторами на выходе происходит по кольцевому циклу и в одном направлении, что обеспечивает равномерную загрузку всех исполнительных механизмов. Прн этом на каждый шаг кольцевого процесса, с целью ограничения 45 максимальной частоты переключения исполнительных механизмов, задан постоянный промежуток времени, навязанный опять-таки со стороны ограниченного ресурса работы контактов.

B большинстве практических случаев 5

50 этот промежуток времени лежит в пределах 30-180 с (2Д .

Однако компенсатор не обладает гибкостью в практическОм применении в ситуациях, где максимальная энергия компенсатора значительно превышает реактивную энергию, максимально генерируемую потребителем.

Например, такая ситуация встречается при проектировании новых сетей, 60 когда с учетом увеличения в перспективе потребляемой мощности, устанавливают компенсатор, максимальная энергия которого значительно превышает необходимую в момент сдачи установки и эксплуатации. В таком случае часть исполнительных механизмов или компенсирующих конденсаторов могут быть отключены потребителем ипи нескомплектованы по заказу потребителя уже при поставке от изготовителя. В таких ситуациях точность компейсатора при слежении изменения состояния энергосистемы понижается.

Последнее вызывается тем, что коммутатор в ходе кольцевого считывания останавливается на всех позициях на время 30-180 с независимо от того, нагружена ли позиция .исполнительными механизмами и компенсирующи.ми конденсаторами или нет. Таким образом, временной интервал между двумя состоящимися изменениями мощностного состояния компенсатора в не- сколько раз может превышать .заданное в зависимости от количества ненагру>кенных позиций. Этим уменьшается временная точность компенсатора как устройства автоматического слежения.

Целью изобретения является увелнчение точности компенсации.

Поставленная. цель достигается тем, что автоматический компенсатор реактивной мощности, содержащий датчик отклонения реактивной,мощности сети от заданной величины с импульсными выходами "Включить" и

"Отключить", кольцевой коммутатор и подключенные к его выходу исполнительные механизмы с компенсирующими конденсаторами и блоки управления, снабжен регистратором изменения компенсирующей мощности в виде последовательно соединенных

RS-триггера и элемента И, причем

S-вход RS-триггера первого блока управления подключен к выходу "Вклю- . чить" упомянутого датчика, выход

"Отключить" которого соединен с

S-входом RS-триггера второго блока управления, к второму входу элемента И блоков управления подключен выход генератора импульсов, к

R-входу RS-триггера блоков управления — выход регистратора изменения компенсирующей мощности, вход которого соединен с компенсирующими конденсаторами.

На фиг.1 приведена блок-схема автоматического компенсатора реактивной мощности, на фиг.2 — блоксхема блоков управления. . Автоматический компенсатор реактивной мощности содержит датчик 1 отклонения реактивной мощности сети от заданной величины с импульсными выходами 2 "Включить" и 3 "Отключить"

Выход 2 датчика 1 подключен к разрешающему входу 4 блока 5 управления, а выход 3 датчика 1 — к разрешающему входу 4 блоков 5 и 6 управле1053092 ния. Исполнительные входы 7 блоков

5 и 6 управления подключены к выходу генератора 8 импульсов, а запрещающие входы 9 — к выходу регистратора 10 изменения компенсирующей мощности, вход которого соединен с выходом компенсатара. Выход блока 5 управления подклкчен к входу

11 "Включить", а выход блока 6 уп-. равления — к входу 12 "Отключить" кольцевого коммутатора 13. Иа выха- 1Р ды кольцевого коммутатора 13 под-.. ключены исполнительные механизмы 14 (контакторы ) с компенсирующими конденсаторами 15. В качестве регист- ратора 10 изменения компенсирующей 35 мощности может быть применен, например,.импульсный усилитель скачкообразного изменения тока с порогом срабатывания, равным изменению тока при коммутации одного компенсирующе- 2 го конденсатора 15. Частота следова. ния генератора 3 импульсов выбрана значительно превышающей (приблизительно на два порядка) частоту следования импульсов датчика 1.

Каждый из блоков 5 и 6 управле-. ния состоит из Rs-триггера 16 и элемента И 17. Один из входов элемента И 17 подключен к выходу триггера 16, другой вход элемента И 17 является исполнительным входом 7 блока 5(6) управления. Вход S-триг- гера 16 является разрешающим входом 4, а вход й-триггера .16 запрещающим входом 9 блока 5 (6) уп- . 35 равления.

Автоматический компенсатор реак.тивной мощности работает следующим образом.

Рассмотрим случай, когда все сту- 4р . пени кольцевого коммутатора 13 рабочие, т.е. укомплектованы с исполнительными механизмами 14 и компенсирующими конденсаторами 15.

В начальном состоянии отсутствУют 45 импульсы на выходах 2 и 3 датчика 1, триггеры 16 блоков 5 и 6 управления находятся в начальном состоянии и все исполнительные механизмы 14 возвращены. При превышении в энергосистеме положительной (индуктивной) реактивной энергией контрольной величины, датчик 1 с выхода 2 "Включить" начинает выдавать одиночные импульсы. Частота следования последних определяется упомянутым про- 55 межуткам времени, заданным на один шаг кольцевого коммутатора 13. Импульсом с выхода 2 датчика 2 вэводится триггер 16 блока 5 управления.

Сигнал "1" с выхода триггера 16 ф) поступает на вход элемента И 17 и тем самым открывает доступ импульсам генератора 8 импульсов к входу .11

"Включить" кольцевого коммутатора 13.

По .первому импульсу кольцевой коммутатор 13 включает один иэ исполнительных механизмов 14 и соединенный с последним компенсирующий конденсатор 15. В момент подключения к энергосистеме компенсирующего конденсатора 15 ток на выходе компенсатора скачкообразно меняется, что регистрируется регистратором 10 изменения компенсирующей мощности. Последний выдает импульс, который поступая на запрещающий вход 9 блока 5 управления, переводит триггер 16 в начальное.састаяние и запирает этим исполнительный вход 7 блока 5 управления.

Таким образом, после завершения кольцевым коммутатором 13 считывания одной ступени схема возвращается в режим ожидания.

Описанный процесс повторяется по следующим импульсам от выхода ? датчика 1 до тех пор, пока не будет включено количество компенсирующих конденсаторов 15, необходимое для компенсации реактивной мощности в энергосистеме. При достижении равновесия импульсы ат датчика 1 прекращаются,и кольцевой коммутатор 13 фиксируется в нужном состоянии. убывание реактивной мощности, генерируемой потребителем по сравнению с энергией компенсатора, запускает процесс сбрасывания исполнительных механизмов 14 с компенсирующими конденсаторами 15." Процесс сбрасывания происходит аналогично и в там же направлении кольцевого счета, как в процессе набора ступеней, только .в данном случае импульс от выхода 3 датчика 1 через блок 6 управления поступает на вход 12 "Отключить" кольцевого коммутатора 13, и один иэ компенсирующих конденсаторов 15 отключается.

Таким образом, обеспечивается постоянное равенство (с заданным дифференциалом слежения) реактивных энергий потребителя и кампенсатора.

Случай, когда в компенсаторе имеются свободные ступени как при наборе, так и при сбрасывании ступеней, дополнительно характеризуется следующим.

Кольцевой коммутатор 13, доходя в ходе считывания до свободной ступени, выдает команду включения (отключения) но скачкообразного изменения тока компенсации не следует и регистратор 10 изменения компенсирующей.мощности сигнал не выдает.

Блок 5 (Gj управления, находящийся в этот момент во взведенном состоянии, не запирается, и продолжается проход импульсов от генератора 8 импульсов на вход 11 (12) кольцевого коммутатора 13 до тех пор, пока не будет совершена включение(отключение) одного из рабочих ступе1053092

ВНИИПИ Заказ 8871/46 Тираж 874 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород,ул.Проектная,4. ней. После этого блок 5 (б) управления импульсов от регистратора 10 изменения компенсирующей мощности производит .сбрасывание, и схема возвращается в режим ожидания.

Таким образом, время считыва ния ступеней определяется частотой следования импульсов генерато, ра 8 импульсов, à время считывания рабочих выходов - частотой .следования импульсов датчика 1. Так как частота спедования импульсов генера тора 8 импульсов выбрана примерйо

У на два порядка превышающей частоту следования импульсов датчика 1, наличие в. предлагаемом компенсаторе свободных ступеней не снижает скорость реакции на изменение реактивной мощности в энергосистеме, и тем самым не снижает точность компенсатора.

Предложенный автоматический компенсатор реактивной мощности имеет повышенную временную точность ком10 пенсации по сравнению с известным устройством, обладает гибкостью и простотой.эксплуатации.