Устройство для управления регулируемым источником реактивной мощности

 

Союз Сьветскнх

Соцналнстнческнн

Реслублнк

О Il И С А Н И Е и11в12з42

ИЗОБРЕТЕНИЯ (61) Дополнительное к авт. свил-вуМ 458921 (22) Заявлено24,pg.76 (21)2406353/24-07 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликоваио25 р6 78фюллетеиь ¹23 (45) Дата опубликования описания 26.05.78

2 (51) М, Кл.

Н 02 Х 3/18

Государственный номнтет

Совета Мнннстров СССР оо делам нзабретеннй н отнрытнй (53) УДК

621.3.072 86 (088.8) (72) Автор изобретения

О. А. Орел

Украинский государственный проектный институт (71) Заявитель (54} УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ РЕГУЛИРУЕМэ!М

ИСТОЧНИКОМ РЕАКТИВНОЙ МОЦНОСТИ

Изобретение относится к электротехнике в» предназначено для улучшения качества электроэнергии в электрических сетях, снабженных регулируемым источником реактивной мощности, и является усовершенствованием втэвестного изобретения, Иэ основного авторского свидетельства

М 458921 известно устройство дпя управления регулируемым источником реактивной

Мошности, подключенным к шинам питания группы потребителей с резкопеременной нагрузкой, содержащее датчики реактивной и активной составляющих токов потребителей и блок суммирования сигналов этих датчиков.

J5

Это устрэйство ие может обеспечить полного отсутствия колебаний напряжения на шинах узла нагрузки, поскольку в нем учитыва1отся лишь те изменения напряжения, которые вызваны изменениями активных и реактивных 20 токов потребителей, и не учитыв ются re изменения напряжения, которые явпяю и„:и сп дствием изменений ..:. ïðÿæñиия в сети самой энергосистемы, т.е, на иервичиэй эбмэтке питаюшег о трэисфэрм то э. 25

Следует отметить, что современные страноформаторы понизитепьных подстанций промышленных предприятий снабжаются переключателями отпаек обмотки для регулирования напряжения под нагрузкой (РПН). Однако эти РПН предназначены для компенсации се» эонных и суточных изменений напряжения, имеют специально предусмотренную зону не» чувствительности и выдержку времени и не могут обеспечить компенсацию- быстрых изменений (колебаний) напряжения энергосиотемы б

Кроме того, колебания напряжения энергосистемы могут возникнуть из-эа работы других предприятий, расположенных иногда за несколько километров и, (даже далее от рассма триваем ого объекта, Е1ель предложения - повышение качества электроэнергии на шинах узла нагрузки и повышение надежности и экономичности работы потребителей при наличии изменений напряжения, особенно быстрых, в сети энергосистемы.

Для достижения этого устройство по звт. св. ¹ 458921. дополнительно снабже612342

3 но датчиком напряжения, подключенным к шинам сети, питающей потребители, и инерционным звеном, вход которого подключен к датчику напряжения, а выходы датчика напряжения и инерционного звена подсоединены к

5 дополнительным входам блока суммирования.

На чертеже схематически изображено устройство.

B нем к энергосистеме 1 с помощью линни ? подключен понижающий трансформатор

3, вторичная обмотка которого присоединена

10 к шинам питания 4, or которых получают питание потребители 5. Такая схема является наиболее характерным элементом систем электроснабжения промышленных предприятий

15 и называется обычно узлом нагрузки.

Для повышения качества электроэнергии к шинам 4 подключен регулируемый источник

6 реактивной мощности. К управляющему входу источника 6 подсоединеы блок сумми20 рования управляющих сигналов 7, в качестве которого может быть использован, например магнитный или операционный усилитель, осуществляющий функцию алгебраического суммирования, Блок 7 дан с тремя входами, одна25 ко, он может иметь и большее число входов,,которые при необходимости могут использоваться для первоначальной настройки режима источника 6 или для других целей, например для слежения за режимом работы остальных

30 потребителей.

Кроме блока,7, являющегося общим элементом для известного и предлагаемого уст ройства, оно снабжено дополнительным дат чиком напряжения 8, подключенным к шинам пйтания, и инерционным звеном 9, причем вход етого звена 9 подключен к вьцсоду датчика 8, а нх выходы подключены с взаимно противоположной полярностью к входам блока 7.

В качестве датчика 8 может быть.использован измерительный трансформатор с подключенным к нему выпрямителем, либо стандартный датчик напряжения иэ серии унифицированной: блочной системы регулирования.

Инерционное звено имеет передаточную

45 функцию ъ °

1 +p, благодаря чему выходное напряжение этого звена связано с входным напряжением следующим соотношением: ц * U

4 вых 3x (+pT

50 где P - оператор Лапласа:

Т вЂ” постоянная времени.

Инерционное звено, изображенное передаточной функцией, обладает следующим свойством.

B установившемся режиме его выходное напряжение равно входному, а при скачкооб-. разном изменении входного напряжения выходное напряжение изменится до своего но вого значения плавно по экспонтенте с за4 честве инерционного звена м т быть использован операционный { или близкий ему по свойствам) усилитель, например, усилительунифицированной блочной системырегулирования, на входе которого включен резистор, а в цепи обратной связи - резистор и конденсатор параллельно. Такое звено получило наэ»вание апериодическ ого.

Устройство работает следующим образом.

При неизменном напряжении на шинах узла нагрузки выходное напряжение инерционного звена 9 является неизменным и благодаря обратной полярности уравновешивает сигнал, подаваемый на вход блока 7 непосредственно с выхода датчика 8. Величина реактивного тока источника при этом остается неизменной.

При изменении напряжения в энергосисте« ме, и, следовательно, на шинах узла нагрузки, мгновенно изменится выходной сигнал датчика 8, тогда как выходной сигнал инерционного звена 9 будет меняться медленнее, в реэульrare равновесие .снимаемых с них сигналов на входе блока 7 нарушится и источник, получив с выхода блока 7 измененный результирующий сигнал, изменит cooraer» ственно величину своего реактивного тока и уменьшит, тем самым, величину изменения напряжения на шинах 4 узла нагрузки. По истечении времени, определяемОго постоянной времени инерционного звена, выходной сигнал звена 9 сравнивается с входным, равновесие снимаемых с датчика звена 9 сигналов на вхо-. де блока 7 вновь установится и источник вювратится в исходный режим.

Полезный эффект or применения предлагаемого устройства состоит в том, что если в энергосистеме происходят изменения напряжения, то соответствующие изменения напряжения на шинах узла нагрузки будут происходить медленнее, т.е, качество электроэнергии у потребителей станет выше, благодаря чему повысится надежность Нх работы.

Предлагаемое устройство может применяться в сетях промышленных предприятий, снабисенных как статическим РИРИ, так и вращающимися, например, быстродействующими синхронными компенсаторами или синхронными двигателями с быстродействующим воэбуж дением.

Если при этом отдельные потребители работают в режиме быстро и часто изменяющейся нагрузки, то предлагаемое устройство может работать и совместно с другими известными устройствами, обеспечивающими улучшение качества электроэнергии или повышение энергетических показателей узла нагрузки.

Формула изобретения

Устройстве для управления регулируемым