Симметрирующее устройство для произвольной трехфазной несимметричной нагрузки

 

Изобретение относится к области электротехники. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем обеспечения регулирования потребляемой реактивной мощности и снижение установленной мощности регулируемых компенсирующих элементов. С выхода сумматора 5 снимается сигнал , пропорциональный пульсирующей мощности, с выхода сумматора 6 - сигнал, пропорциональный активной мощности. Блок 11 сравнения осущестиляет сравнение сигналаQ , поступающего с датчика 7 реактивной мощности с сигналом задания Q , равным экономически оптимальной реактивной мощности в режиме максимальной нагрузки. Блок 12 сравнения осуществляет сравнение сигнала с датчика 7 с величиной О-,,,- Р/10, где Q - экономически оптимальная реактивная мощность в режиме минимальной нагрузки, Р - акт инная мощность с выхода сумматора 6. Если Q:i О и Q. - Р/10 Q, то сигнал, пропорциональный пульсирующей мощности, поступает через пороговый элемент 8 на исполнительный орган 15 для компенсации токов несимметричной нагрузки. При невыполнении какого-либо из условий на исполнительный орган от блока сравнения 11 или 12 подаются сигналы на включение или отключение секций конденсаторных батарей исполнительного органа. 1 ил. i (Л 00 оо

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А( (19) (11) (51)4 Н 2 3 2

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1- 3

jI,, ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3982935/24-07 (22) 02.12.85 (46) 15.08.87. Бюл. ((- 30 (71) Институт электродинамики АН УССР (72) А.К. Шидловский, В.Г. Кузнецов, А.С. Григорьев, Г.А. Москаленко и А.Т. Лысенко (53) 621.316.761.21(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 244495, кл. Н 02 J 3/26, 1967.

Авторское свидетельство СССР (1* 964853, кл. Н 02 J 3/26, 1981. (54) СИММЕТРИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ПРОИЗВОЛЬНОЙ ТРЕХФАЗНОЙ НЕСИММЕТРИЧНОЙ НАГРУЗКИ (57) Изобретение относится к области электротехники. Цель изобретения расширение функциональных возможностей путем обеспечения регулирования потребляемой реактивной мощности и снижение установленной мощности регулируемых компенсирующих элементов.

С выхода сумматора 5 снимается сигнал, пропорциональный пульсирующей мощности, с выхода сумматора 6 сигнал, пропорциональный активной мощности. Блок 11 сравнения осуществляет сравнение сигналами, поступающего с датчика 7 реактивной мощности с сигналом задания Q равным эконоЭ19 мически оптимальной реактивной мощности в режиме максимальной нагрузки.

Блок 12 сравнения осуществляет сравнение сигнала с датчика 7 с величиной(„ — Р/10, где Q — экономически эg оптима.пьная реактивная мощность в режиме минимальной нагрузки, Р активная мощность с выхода сумматора 6. Если Q с О и Q — Р/10 \ Э2 то сигнал, пропорциональный пульсирующей мощности, поступает через пороговый элемент 8 на исполнительный орган 15 для компенсации токов несимметричной нагрузки. При невыполнении какого-либо иэ условий на исполнительный орган от блока сравнения 11 или 12 подаются сигналы на включение или отключение секций конденсаторных батарей исполнительного органа. 1 ил.

1330700

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в трехфаэных системах электроснабжения с изолированной нейтралью для автоматического регулирования реактивной мощности и симметрирования режима трехфазных несимметричных нагрузок с изменяющимися параметрами.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей устройства для симметрирования несимметричной трехфазной нагрузки путем обеспечения регулирования поребляемой реактивной мощности, а также снижения установленной мощности регулируемых компенсирующих элементов

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство содержит цатчик 1 линейных напряжений, датчик 2 линейных токов, двухвходовые множительные устройства 3 и 4, сумматоры 5 и 6, датчик 7 реактивной мощности, пороговый элемент Я, делитель 9, сумматор 10, логические блоки 11 и 12 сравнения, логический элемент И 13, Релейный элемент 14 и исполнительный орган 15, выполненный на регулируемых многосекционньгх конденсаторных батареях, соединенных н треугольник исполнительньй орган подключен к узлу системы электроснабжения с несимметричной нагрузкой 16.

Устройство работает следующим образом.

На вход множительного устройства

3 подаются с датчика 1 напряжения сигнал, пропорциональньй одному из линейных напряжений (например, U „ ), и с цатчика 2 тока сигнал, пропорциональный току опережающей фазы (1 ). На вход множительного устройства 4 подаются с датчика 1 напряжения сигнал, пропорциональный отстающему по сравнению с первым линейному напряжению (U ), и с датчика 2 тока сигнал, пропорциональный току отстающей фазы (I ). Сигнал, пропорциональный 11„ 1, с выхода множительного устройства 3, и сигнал, пропорциональньй U I c выхода

) множительного устройства 4 поступают на сумматоры 5 и 6, в которых они соответственно вычитаются и суммируются. Таким образом, получаем с выхода сумматора 5 сигнал, пропорциональный величине (U I — Ц 1 ), т.е. пульсирующей мощности (N), с

10

При невыполнении какого-либо из условий энергосистемы по потреблению реактивной мощности (одновременно эти условия Hp выполняться не могут) на исполнительный орган 15 подается

5р сигнал, вызывающий включение либо отключение определенной мощности (мощности ступени регулирования) симметрично подключенных секций конденсаторных батарей исполнительного

55 органа

Таким образом, в часы максимальных нагрузок обеспечивается выполнение ограничения потребления реак15

40 выхода суммагора 6 сигнал, пропорциональный сумме этих же величин, т.е. активной мощности (P).

С выхода датчика 7 реактивной мощности сигнал, пропорциональный реактивной мощности (Q), поступает на блок 11 сравнения, где сравнивается с некоторой постоянной величиной Я э1 и на блок 12 сравнения, где сравнивается с величиной, пропорциональной

P (Q — -- ), сигнала, поступающего эд 10 с сумматора 6 и образующего путем деления в делителе 9 и суммирования (вычитания) с постоянной величиной в сумматоре 10. Q Q — заэ 91 3(2 даваемые энергосистемой рассчитываемые значения экономически оптимальной реактивной мощности (входной реактивной мощности), которая может быть передана в узел системы энергоснабжения из энергосистемы соответственно в режиме ее наибольшей и наименьшей активной нагрузки.

При выполнении обоих ограничений через логический элемент И 13 поступает разрешающий сигнал на релейный элемент 14, которьй при этом замыкает свои контакты, после чего с сумматора 5 сигнал, пропорциональный пульсирующей мощности (И) при превышении ею порогового допустимого значения N > = F. S (где Š— до..а чд пустимое значение коэффициента несимметрии напряжений, Б — мощность трехфазного короткого замыкания в угле нагрузки), через пороговый элемент 8 поступает на исполнительный орган 15. В результате этого мощности реактивных элементов исполнительного органа изменяются и устройство создает токи, компенсирующие токи несимметричной нагрузки.

1330700

55

Р

Оэ2 10 - э! тивной мощности 0 Q B часы ! минимальных нагрузок — Q > Q

10 что соответствует известным выражениям для скидок и надбавок к тарифам на электроэнергию за компенсацию реактивной мощности в электроустановках потребителей. Учет верхнего ограничения в часы минимума (Q (О +

ЪД

+ --) нецелесообразен из-за относи10 тельно малых пределов изменения реактивной мощности, что снизит симметрирующие возможности устройства, а если величины этих пределов меньше мощности ступени регулирования при симметрировании, — и работоспособность устройства. Обеспечение указанных значений в часы минимума нагрузок (в ночное время) должны осуществлять специальные компенсирующие устройства (при их наличии). В остальные часы суток (часы, отличные р5 от часов максимальных и минимальных нагрузок энергоносителя) величина потребления реактивной мощности не регламентируется и устройство будет выполнять только симметрирующие фу!!кции. Однако с целью снижения потерь мощности и улучшения режима напряжения в системе электроснабжения компенсация реактивной мощности нужна; в этом случае целесообразно

35 ограничить верхний предел потребления реактивной мощности во все часы суток (включая часы минимальных нагрузок) величиной Q . В то же время

çi отсутствие нижнего ограничения в часы, 40 отличные от часов минимума, нецелесообразно, так как теоретически существует возможность передачи реактивной мощности в энергосистему (хотя в реальных системах электроснабжения

45 практически никогда этого нет). В этом случае нижний предел потребления реактивной мощности можно также or

P раничить величиной (Q — --), что

50 к тому же упрощает схему устройства, так как наличие одинаковых пределов изменения потребления реактивной мощности во все часы суток позволяет отказаться от применения специальных временных блоков управления, дифференцирующих алгоритмы управления устройством в часы максимальных и минимальных нагрузок энергосистемы. Этот принцип и реализован в предлагаемом устройстве.

На исполнительный орган воздействует один из укаэанных сигналов, и таким образом осуществляется симметрирование режима при обеспечении заданной компенсации реактивной мощности на входе узла произвольной несимметричной нагрузки. формула изобретения

Симметрирующее устройство для произвольной т рехфазной несимметричной нагрузки, содержащее датчик линейных напряжений и датчик линейных токов, два множительных устройства, сумматор и исполнительный орган с функцией регулирования, причем выходы множительных устройств подключены к входам сумматора, а выходы датчиков линейных токов и линейных напряжений подключены к входам множительных устройств, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функцио. нальных возможностей гутем обеспечения регулирования потребляемой реактивной мощности и снижения установленной мощности регулируемых компенсирующих элементов, оно дополнительно снабжено датчиком реактивной мощности, вторым и третьим сумматорами, делителем, релейным элементом, двумя логическими блоками сравнения, логическим элементом И и пороговым элементом, причем исполнительный орган выполнен с дополнительными функциями включения и отключения, выходы множительных устройств подключены к входам второго сумматора, выход первого сумматора подключен к входу порогового элемента,.выход второго через делитель и третий сумматор подключен к входу первого логического блока сравнения, выходы датчика реактивной мощности подключены к входам обоих логических блоков сравнения, выходы которых через логический элемент И подключены к релейному элементу, инверсный выход первого логического блока сравнения подключен к входу с функцией отключения исполнительного органа, а инверсный выход второго логического блока сравненияк входу с функцией включения, к входу

Составитель И. Мирошников

Техред И.Попович Корректор И. Муска

Редактор К. Волощук

Заказ 3588/54 Тирам 617 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 1330700 6 релейного элемента подключен выход гулирующему входу исполнительного порогового элемента, а выход — к ре- органа.