Устройство для управления регулируемым источником реактивной мощности

 

патен.на-ОПИСАЙИ

Союз Советских

Сециалнстических

Реслублин

708462

ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬС (о!). Дополнительное к авт. саид-еу (е (22) Заявлено 2309.77 (2!) 2526354/24 с присоединением заявки Нов (23) Приоритет

Опублиноеано 0 50 180 бюллетень

Дата оп! бликования описаниа 05

М. Кл.2

Н 02 J 3/18

Государственный комитет

СССР по дмаи изобретений н открытий

УДК621. 3.072. .86 (088.8) (72) Автор изобретенил

О. A ..Орел (71) 3аввитель украинский государственный проектный институт Тяжпромэлектропроект ° 1 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ РЕГУЛИРУЕМЫМ

ИСТОЧНИКОМ РЕАКТИВНОЙ МОЦНОСТИ

Изобретение относится к электро- ° технике. .Известно устройство по авт.св.

9 458921, в котором к энергосистеме (ЭС) подключен понижающий трансформатор (Т), соединенный с шинами питания через реактор (P). К шинам питания подключено и потребителей,,работающих в режиме быстро и часто изменяющейся нагрузки. Для повышення качества электроэнергии к шинам подключен регулируемый источник реактивной мощности (РИРМ) . К управляющему входу

РИРМ присоединен блок суммирования (УСРТ), в качестве которого может быть использован операционный усилиРезисторы R q R р, R R „— Bxo+ ные, резистор Rpp — обратной св язи усилителя. Выходы блока суммирования подключены к датчикам реактивной мощности (ДРТ), которые установпены на фидерах потребителей. Кроме того, устройство содержит (ДАТ) — датчик активной составляющей тока фидера .

Вход ДАТ также подключен к блоку суммирования через масштабный резистор

RЛ ьлагодаря наличию ДАТ известное устройство обеспечивает работу РИРМ с реактивным током, полная величина которого в каждый момент времени является суммой двух составляющих, одна из которых равна (или пропорциональна) величине алгебраической суммы реактивных токов потребителей, а другая равна (или пропорциональна) величине алгебраической суммы активных токов всех потребителей. При этом прототип обеспечивает работу в таком режиме, при котором реактивный ток

РИРМ уменьшает те изменения напряжения на шинах узла нагрузки, которые вызываются изменениями как реактивных токов потребителей, так и их активных токов.

Недостатком прототипа является то, что при его использовании РИРМ работает в режиме слежения не только за реактивной мощностью потребителей, но также и за их активной мощностью.

При этом слежение за реактивной мощностью приводит к ее компенсации и улучшает коэффициент мощности узла нагрузки в целом, а слежение за активной мощностью приводит к перекомпенсации реактивной мощности и, соответственно, к ухудшению коэффициента мощности узла нагрузки. Переком708462 пенсация происходит эа счет увеличения реактивного тока РИРМ на величину, пропорциональную активной мощности потребителей, и является причиной увеличения потерь в силовой цепи РИРМ, а также в реакторе Р, трансформаторе

Т и питающей их линии, т.е. приводит к снижению экономичности работы как самого РИРМ, так и всего узла нагрузки

С целью улучшения коэффициента мощности узла нагрузки и снижения потерь электроэнергии в силовой цепи

РИРМ, трансформатора, реактора и в питающей линии, т.е. с целью повышения экономичности работы РИРМ и узла нагрузки в целом, в предлагаемом устройстве к выходу датчика активной составляющей тока дополнительно подключено инерционное звено, выход которого подключен к дополнительному вхоцу блока суммирования, причем полярность подключения инерционного звена к блоку суммирования выполнена противоположной по отношению к полярности подключения датчика активной составляющей тока. 25

На чертеже изображена схема предлагаемого устройства.

К энергосистеме (ЭС) подключен понижающий трансформатор (Т), соединенный с шинами питания узла нагрузки Зо через реактор (Р), К шинам питания подключены и потребителей, работающих в режиме быстро и часто изменяющейся нагрузки, и регулируемый источник реактивной мощности (РИРМ) . 35

К управляющему входу РИРМ подсоединен блок суммирования (УСРТ), в качествее которого может быть использ ован операционный усилитель, или магнитный усилитель, или другое извест- 4 ное устройство для суммирования сигналов.

Резисторы R<, R, R;, R > и R p— входные, резистор  — обратной связи усилителя. Входы блока суммирования подключены к датчикам реактивной 45 мощности (ДРТ), которые установлены на фидерах потребителей, а также к датчику (ДАТ) активной составляющей тока фидера, питающего шины узла нагрузки. 5С

В устройстве к выходу датчика активной составляющей тока дополнительно подключено инерционное звено (ИЗ), выход которого подключен к дополнительному входу блока суммирования 55 через входной резистор R q. причем

IIoJIRpHocTb подключения инерционного звена к блоку суммирования выполнена противоположной по отношению к полярности подключения датчика активной составляющей тока.

Инерционное звено, как известно, имеет передаточную функцию g (P) =

1+Рт благодаря чему выходное напряжение инерционного звена связано с его 65 входным напряжением следующим соотношением: (Вы Эх 1+ PT где Р— знак оператора;

Т вЂ” постоянная времени, величина которОй зависит от выбранных параметров инерционного звена е

Инерционное звено, описываемое приведеной выше передаточной функцией, обладает следующим свойством .

В установившемся режиме его выходной сигнал равен входному, а при изменении входного сигнала выходной сигнал меняется медленнее входного и к своему новому установившемуся значению, равкому установившемуся значению

|входного сигнала, подходит плавно.

В частности, гри скачкообразном изменении входного сигнала выходной сигнал изменяется по э (споненте:

-t (Т

"в их= ) в х ("- где е. — основание натуральных логарифмов; текущее значение времени.

В качестве инерционного звена может быть использован операционный усилитель, например усилитель унифицированной блочной системы регулирования (УВСР), на входе которого включен резистор, а в цепи обратной связи включены параллельно резистор и конденсатор. Такое звено известно также под названием апериодического.

Устройство работает следующим образом.

При неизменной величине активной составляющей тока, протекающего от трансформатора к шинам узла нагрузки, выходной сигнал ДАТ и выходной сигнал ИЗ также неиэменены и благодаря противоположной полярности уравновешивают друг друга, т.е. взаимно компенсируются.

При изменении активной составляющей тока, протекающего от трансформатора к шинам узла нагрузки, соответственно изменится выходной сигнал

ДАТ, тогда как выходной сигнал ИЗ будет меняться медленнее. В результате в первый момент времени равновесие выходных сигналов ДАТ и ИЗ нарушится и под действием разности этих сигналов УСРТ изменит свой вь1ходной сигнал, под действием которого РИРМ соответственно изменит величину своего реактивного тока и тем уменьшит то изменение напряжения на шинах, которое вызвано изменением активной составляющей тока. однако выходной сигнал ИЗ не останется постоянным, а будет плавно изменяться, приближаясь по величине к значению выходного сигнала ДАТ.

При этом разность выходных сигналов

ИЗ и ДАТ будет плавно изменяться в сторону уменьшения, а выходной сигнал УСРТ и реактивный ток РИРМ будут

Формула изобретения

Составитель Л.Дементьева

Редактор С.ьайкова Техред N.Ïåòêî Корректор Н. Горв ат

Заказ 8510/50 . Тираж 783 Подписное

Ц ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул .Проектная,4 также плавно возвращаться к своим первоначальным значениям.

Через определенный промежуток времени, зависящий от заранее установленной величины постоянной времени

ИЗ, равновесие выходных сигналов ИЗ и ДАТ на входе блока суммирования вновь восстановится и PHPM вернется в свой первоначальный. режим, при котором его реактивный ток определяется только реактивным током потребителей, а то изменение напряжения на шинах узла нагрузки, которое вызвано изменением активной составляющей тока, в итоге окажется нескомпенсированным. Таким образом устройство уменьшает скорость тех изменений 35 напряжения, которые вызваны изменениями активной составляющей тока, т.е. делает эти изменения более плавными °

Изобретение может применяться в Я сетях промышленных предприятий, снабженных как статическими, так и вращающимися источниками реактивной мощности (быстродействующими синхронными компенсаторами или синхронными двигателями с быстродействующим возбуждением), например, в системах электроснабжения прокатных цехов ме. таллургических заводов. устройство для управления регулируемым источником реактивной мощности по авт.св. 9 458921, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью улучшения коэффициента мощности и снижения потерь электроэнергии, оно снабжено инерционным звеном, вход которого подсоединен к выходу датчика активной составляющей тока потребителя, а выход инерционного звена через дополнительный входной резистор подсоединен ко входу блока суммирования, причем полярность подключения инерционного звена к блоку суммирования противоположна полярности подключения датчика активной составляющей тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 458921, кл. Н 02 У 3/18, 19Т3.