Автоматический регулятор коэффициента мощности

 

О П И C А Н И Е «i>656!50

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Своз Соеетсютк

Сещталмстмместпа

Расвубани (61) Дополнительное к авт. свил-вуВ (5l) М, Кл, Н 02 J 3/18 (22) Заявлено 22.03.77 (2Ц 2466174/24-07 .> с присоединением заявки № (И) Приоритет

ГесудеаетеаеМ ааапет

СССР вв диам юебратв@9 и аткрвпнй

Опубликовано 05.04.795юллетень % 13

Дата опубликования описания 10 04 79 (53) УДК 621.316.

° 825 (088е8) В. Q. Ермак и Г, Е. Родин (И) Заявитель (54) АВТОМАТИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР

КОЭффИЦИЕНТА МОЩНОСТИ

Изобретение относится к автоматичес1 кому регулированию режимов, в частности коэффициента мощности (CO5 т) в электрических сетях путем ступенчатого изменения мощности конденсаторной батареи.

Известны устройства дпя регулирования коэффициента мощности прсмышленных установок с помощью конденса горной батареи, состоящие нз трасформаторов тока и напряжения, подключенных на вход дат- та чика фазы, осуществляющего сравнение по фазе напряжения и тока в сети и выполненного на основе поляризованного репе овусторохиего действия (1), Выходив>е сигналы датчика фазы поступают на вход двух каналов управления "включить" и отключить", форм ируюших соответствующие команды на логическую схему упрев-. ленияй имеющую выходь. по числу секций конденсаторной батареи, например регулятор типа АРЭР и АРЭР-Г>. Ввиду зависимости выходного сигнала датчика фазы от величины тока н напряжения сети и невысокой чувствительности точность этих устройств невелика.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является регулятор

COG g, содержащий трансформаторы тока и напряжения, включенные на вход датчика COSY, выполненного в виде мостового фазочувствительного выпрямителя 12). фазочувствительный блок этого регулятора получает гитание через промежуточный трансформатор от трансформатора тока, вследствие чего выходной сигнал переменной полярности в равной мере зависит от С059и величины тока в сети и имеет нелинейную зависимость Оаь,у

= f(c g). Чувствительность этого регулагора н точность поддержания заданного значения cîü Ê не превышают 3 >%, установка задания регулятору -осушествляется вручную переменным резистором фазоврашательного моста, вклк>ченного в цепи трансформатора напряжения. диапазон устойчивой работы этого регула» тора также невелик.

Целью изобретения является увеличе= ние тощости во всем диапазоне регулирования и изменение задания от оперативного блока управления.

Поставленная цель достигается тем, что в автоматическом регуляторе коэффициента мощности энергосистемы, содержащем трансформатор тока и трансформатор напряжения, соединенные с входом фазочувствительного блока, Выходы Koto рого через блоки управления "включить, ОТЕЛ. ЮЧИТЬ ПОДКЛЮЧЕНЫ К ЛОГИЧЕСКОму блоку управления батарей статических конденсаторов фазочувствительньЯ блок со

35 держит Однофазный Выпрямитель, выполНЕННЫй ПО HeOHMMBTPIBIIIOÉ МОСТОВОЙ СХВ*ме с двумя диодами и двумя управляемьтми элементами в плечах, блок упрмзления

BbIHpHмителем и сглажиВающий фильтр поди:!юченный к Выходу выпрямителя, Вход кэ торого подкл|очен K ВторичнО Й обмОтке трансформатора напряжения Выходы бло ка управления выпрямителем соединены с управпямиаим входом управляемьу элементов., а Входы блока управления ВыпрямВ телем пОдключены K Вторичной обмОтке трансформатора тока, причем первичная

Обмотка трансформато и иапрЯжения пред назначена для подключения к двум фазы тоех щзно и эн ергосис темьI G трансформа тор тока включен в третью фазу. Кроме того B аВтоматический регулятОр дОпОл нительно Введены оперативный блок управленияр дел итель напряжения и два элемен та сравнении напряжений, одни входы которых подключены к фазочувствительному блоку, другие - к Оперативному блоку упраВления и K делителю напряжения G. Вы

ХОДЫ к BxogGM блокОВ управления Вклю @ чить", "отключить .

На фщ". 1 приведена блок-схема автоматического регулятора; на фиг. 2 — схема фазочуВствительного блока H подкл13 ченных к нему трансформатора тока и трансформатора напряжения.

Автоматический регулятор. содеркит трансформатор тока 1 и трансформатор наприжения 2, подключенные на вход фазочувствительного блока 3, Выход которого р соединен с разноименными входами элементов сравнения напряжений < и 5.

Выходы элементов сравнении 4 и 5 соединены через соответствующие блоки управлении включить 6 и отключить 7 с логической схемой управлении батареей статических конденсаторов 8, имеющей

Выходы С, С > .... С на переключение конденсаторной батареи, ВторыB Bxogbl элементов сравнениЯ 4 и 5 соединены через переключатель с оперативным бпоком управления 9 HAH с движком делителя на пряжениЯ 10 Выпрямителяу подключенного

K выходу трансформатора напряжения 12, На выходе трансформатора тока вюпочен нагрузочный резистор 11, падение напря- . жения на котором поступает на вход блока управления выпрямителем 12. Вторичная обмотка трансформатора напряжения

2 Включена В диагональ мостового 1 управляемого ОднофазнОГО Выпрямителя 1 3 содержащего два диода и два управляемых элемента 14 и 15, например тириатора, управляющие выводы которых соединены с протиВОфазными Вь7ходами блока pGBленьи выпрямитепем 12„Вторая диагональ мостового выпрямителя соединена со сглаживающим фильтром 1О, сигнал с которого является Выходом фазочуватвительного блока 3.

Сии усоидальное напряжение, подаваемое на вход блока управления выпрямитеJI&tvk 1 2 с нагвузочного резистора 1 1 трансформатора тока 1, пропорционально величине тока фазы сети и совпадает с ним по фазе. Блок управления выпрямителем

12 состоит пз усилителя-ограничителя входного аирнала и дВух дифференцирующих

ЗВЕНЬЕВ HG ВЫХОДЕ

Синусоидальный Входной сигнал преобразуетая ycImHтелем- Ограничителем В импя1ьсы прямоугольной формы и по их фронтам, совпадающим с моментом перехода через нулевое значение тока в измеряемой фазе системы, дифФеренцирующими о звеньями формируются сдвинутые на 180 импульсы Отпирания управляемых элементов выпрямительного моста. Транзисторный фильтр HG выходе выпрямителя является безреактквной нагрузкой и служит для сглаживания пуп ьаац иие

При активной нагрузке выходное напряжение управляемого выпрямителя равно

U =U (1 CQ59 )1 где U@=СовЫ - напряжение при d; — 0; с<.- угол отпирания (включения) управляемых элементов выпрямителя.

Так как при данном порядке включения трансформаторов тока и налряжения о и сдвигом фаз в их пенях К -" Q- 90 (где g - реальный угол сдвига фазы между током 3 фазы и напряжением U фазн. в энергосети), то

Цвых Оо< С " о )3

656150

Следовательно, величина напряжения

HG Выходе выпрямителя линейно ВНСНТ только от величины COS× и энергосети и определяется как US „„= К соМ; К =

Сой 9 .

Величина напряжения после фильтра на выходе фазочувствительного блока 3 независима от величины тока в энергосистеме и имеет строго линейную зависимость

3 (ричем перВичная Обмотка трансформато ра напряжения 2 подключена к двум фа35 зам трехфазной системы, а трансформатор тока 1 включен в третью фазу, что позволяет получить изменение выходного напряжепия фазочувствительного блока 3 От О дО U»дх (U с =cGI39*) flprf измене ю нии коэффициента мощности энергосистемы от О индуктивного до О емкостного.

Аналоговый выходной сигнал фазочувстВительнОГО блока 3 поступает IIG вхОды двух элементов сравне33ия напряжении 4, 5, выполняющих функции пороговых элементов, на вторые входы которых подается сигнал От оперативного блока управления

9, пропорциональный заданной велич не сОБ Ч . Яискретные С39 HBBbf c выхода элементов сравнения . 4-, 5 напряжений поступают на входы соответствующих блоков упоавления вкл3очить и отключить"

6И7.

3$

Регулятор позволяет поддерживать с большой точностью величину СОВ Ч энергосистемы непосредственно по величине

СО 5Ч и во всем диапазоне регулирования. 4О

В результате применения регулятора значительно снижаютря потери от реактивной составляющей тока в линиях энергосистем промып3ленных предприятий и установок. 45 фс рмула изобретения

1. Автоматический регулятор коэффи- о циента мощности энергосистемы, содержаший трансформатор юка и " инсформатор напряжения, соединенные с входом фазочувствительного блока, выходы которого через блоки управления "включить", отключить" подключены к логическому блоку управления батарей статических конденсаторов, 0 т л и ч а ю ш и Й с я тем, что, с целью увеличения точности во всем диапазоне регулирования фазочувствительный блок cofre p3Kèò однофазный, ыпрямитель, выполненный по несимметричной мостовой схеме с двумя диодами и двумя управляемыми элементами в пле- чах, блок управления выпрямителем и сглаживающий фильтр, подкл3оченный к выходу. выпрямителя, вход которого подключен к вторичной обмотке трапсформатора напряжения, выходы блока управления ВыпрЯмитОлОм соединены с управляю3пим Входом управляемых элементов, а Входы блока управлен3и выпрямителем подключены к вторичной обмотке трансформатора тока, причем первичная обмотка трансформатора напряжения предназначена для подключения к двум фазам трехфазной BHepi осистемы, а трансформатор тока включен в третью фазу.

2. Рег чтятор по п. r., о т л и ч а юЩ П Й с я тему "Itoр С БОЛЬЮ автоматнэа ции изменения задания регулятору, в него введены оперативный блок управления, делитель напряжения и два элемента сравнения напряжений, одни входы которых подключены к фазочувствительному блоку, другиек оперативному блоку управлечия и к делителю напряжении, э Выходы — к входам блоков управления . включить, отключить

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Гитгарц Г. A., Полищук А. Я. Автоматическое регулирование индукционных плав33льных установок. М., Энергия, 1965, 2. Автоматизация электро те рмических и энергетических установок. Отчет rfo теме ¹ 417-71/177-71. Раздел И.

Дальневосточный политехнический институт им. В. В." Куйбьппева, Владивосток, 1971.

Составитель Г. Дамская

Редактор В. Фельдман Техред О. Андрейко КорректорА. Гр.яценко

Заказ 1542/44 Тираж 856 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5 филиал HIM Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4