Устройство для автоматического регулирования конденсаторной установки

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

G 05 F 1/70 с присоединением заявки Hо

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 15,10,80. Бюллетень Ио38

Дата опубликования описания 15,10,80 (53) УДК б21. З1б..925 (088,8) (72) Авторы изобретения

B,Н. Казанцев и И,Б. Потаповский (71) Заявитель, rIPe rIPHHTHe Уралтехэнерго (54 ) УСТРОЙСТВО,ЦЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ . КОНДЕНСАТОРНОЙ УСТАНОВКИ

Изобретение относится к электротехнике, в частности, к компенсации реактивной мощности в электрических распределительных сетях.

Известны устройства автоматичес- 5 кого регулирования мощности конденсаторной установки 11), Наиболее близким по своей технической сущности к изобретению является устройство для автоматическо- 10

ro регулирования конденсаторной установки, содержащее канал управления по реактивному току, состоящий из датчика реактивного тока на входе и двух пороговых элементов 15 на выходе, входы которых подключены к выходу датчика реактивного тока 12) .

Эти устройства обеспечивают регулирование конденсаторных установок 20 по комбинированному параметру, либо одновременно по напряжению и реактивному току, либо по напряжению, реактивному и активному току. При этом напряжение, действующее на входе25 регулирующего устройства, находится в сложной функциональной зависимости .одновременно от напряжения в начале линии электропередачи, от активного и реактивного токов 30 и от параметров линии электропередачи. Поскольку все изменения указанных величин практически учесть не удается,не исключается возмсжность потребления. нагрузкой сети реактивной мощности, превышающей экономически целесообразное значение, и не обеспечивается работа конденсаторной установки в оптимальном режиме.

Цель изобретения — обеспечение оптимального режима конденсаторной установки.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для автоматического регулирования конденсаторной установки, содержащее канал управ-. ления по реактивному току, состоящий из датчика реактивного тока .на входе и двух пороговых элементов на выходе, входы которых подключены к выходу датчика реактивного тока, введены две логические схемы ИЛИ, канал управления по напряжению, содержащий датчик напряжения на входе, два пороговых элемента, входы которых.подключены к выходу датчика напряжения; и две логические схемы

И на выходец а в канал управления по реактивному току введены две (61) Дополнительное н авт. саид-ву (22) Заявлено 200б78 (21) 2б29894/24-07 (51) И. КЛ.

3 логические схемы И-ИЛИ и триггер, входы которого подключены к выходам логических схем И-ИЛИ причем два прямых входа одной логической схемы

И-ИЛИ подключены к соответствующим выходам пороговых элементов канала управления по реактивному току, два инверсных входа подключены к выходам пороговых элементов канала управления по реактивному току, а два других прямых входа — к выходам пороговых элементов канала по напряжению,. один прямой вход каждой логической схемы И канала управления по напряжению подключен к выходу одного иэ порсговых цементов канала управления по напряжению, другой прямой вход - к инверсному выходу триггера, а два-инверсных входа. — раздельно и выходам пороговых элементов канала упоавленкя по реактивному току.

На фкг. 1 представлена структур-. ная схема устройства; на фиг, 2 представлена графическая завиcBMQcTb реактивного тока от активного, ожидаемая в электрической распределительной сети в случае использования предложенного устройства для конденсаторной установки °

Устройство содержит канал 1 управления по реактивному току, канал 2 управления по напряжению и логические схемы ИЛИ 3 и 4, В канал 1 управления по реактивному току Вхо дят датчик 5 реактивного тока, пороговый элемент б верхнего уровня, пороговый элемент 7 нижнего уровня, логические схемы И-ИЛИ 8 и 9 и триггер .10. Входы пороговых элементов

6 и 7 подклю тени к выходу датчика

5 реактивного тока, Входы триггера

10 подключены раздельно к выходам логических схем И-ИЛИ 8 и 9, Настройкой пороговых элементов

6 и 7 устапавливается эона нечувст- вительности какала 1 управления по реактивному току.

Канал 2 управления по напряжению содержит датчик 11 напряжения, пороговый элемент 12 нижнего уровня, пороговый элемент 13 верхнего уровня и логические схемы И 14 и 15„

Входы пороговых элементов 12 к 13 подключены к выходу датчика 11 напряжения. Настройкой пороговых элементов 12 и 13 устанавливается зона нечувствительности канала 2 регулирования по напряжению„

Прямые входы одной логической схемы И-ИЛИ 8 канала 1 управления по реактивному току подключены раздельно к выходам пороговых элементов б и 7 этого канала, а инверсные входы - к выходам пороговых элементов 12 и 13 канала 2 управления .По напряжению, В другой логической схеме И-ИЛИ 9 канала 1 управления по реактивному току два прямых входа подключены раздельно к выходам пороговых элементов б и 7 этого канала, и два прямых входа к выходам пороговых элементов 12 и 13 канала 2 управления по напряжению. .В каждой логической схеме И канала 2 управления по напряжению один прямой вход подключен к выходу одного из пороговых элементов этого канала, другой прямой вход - к инверсному выходу триггера 10 канала

1 управления по реактивному току, а инверсные входы - раздельно к выходам пороговых элементов б и 7 канала 1 управления по реактивному току.

Устройство работает следующим образом, Эона нечувствительности канала

2 управления по напряжению устанавливается внутри зоны нечувствительности канала 1 управления по реактивному току, Устройство находится в статическом состоянии тогда„ когда величина реактивного тока в се" è равна значенто, лежащему в зоне нечувствительности канала 2, Если величина реактивного тока в сети превыщает уровень, опреде- ляемый пороговым элементом б, пороговый элемент б включается к формирует команду подклю:ш fb, которая подается через логическую схему ИЛИ

3 в устройство переключения секций конденсаторной установки, Если велкчкна реактивного тока в сети ниже нулевого уровня, определяемого Ioроговым элементом 7, г:ороговый элемечт 7 включается и формкрует команду отключить, которая подается через логическую схему ИЛИ 4 в устройство переключения секций конденсаторной установки, Регулирование по напряжению возможно лишь в случае, когда пороговые элементы б и 7 включены и триггер 10 находится в исходном состоянии.

Если величина напряжения сетк ниже уровня, определяемого пороговым элементом 1?, пороговый элемент 12 включается и формирует команду подключить, которая, прк выполнении укаэанного условия, подается в устройство переключения секций конденсаторной установки через логическую схему И 14 к логическую схему ИЛИ 3.

Если напряжение сети выше уровня, определяемого пороговым злемен гом

13, пороговый элемент 13 включается и формирует команду отключить, которая, при выполнении указанного условия, подается в устройство Ileреключеция секций конденсаторной установки через логическую схему и

15 и логическую схему ИЛИ 4, Поскольку зона нечувствительности канала 2 устанавливается внутри зоны

771б43 нечувствительности канала 1, то при нормальном режиме работы распределительной сети, согласно которому произ водится нас тройка устройства, включение порогового элемента б сопровождается включением порогового элемента 1?, а включение порогового элемента 7 - включением порогового элемента 13. В этом случае логическая схема И-ИЛИ 8 формирует сигнал, которым триггер 10 переключается в исходное состояние, подготавливая к включению логические схемы И 14 и 15, В результате неучтенного характера изменения режима работы распределительной сети возможен выход 30ны нечувствительности канала 2 из зоны нечувствительности канала 1, то есть при Включенном пороговом элементе б может оказаться включенным пороговый элемент 12, или при включенном пороговом элементе 7 может оказаться включенным пороговый элемент 13, В этом случае логическая схема И-ИЛИ 9 формирует сигнал, которым триггер 10 переключается в рабочее состояние, запрещая прохождение команд подключить и отключить, формируемых пороговыми элементами 1? и 13, через логические схемы И 14 и 15.

Таким Образом, устройство Осуществляет регулирование мощности конденсаторной установки раздельно по реактивному току и напряжению, .с блокировкой по реактивному току благодаря тому, что для регулирования пО каждому параметру уста.на.вливают в функции реактивного тока отдельную зону нечувствительности регулирующего устройства, При этом зону нечувствительности канала, регулирующего по напряжению, устанавливают внутри зоны нечувствительности канала, регулирующего по реактивному току. Регулированис -.О реактивном5 тОкj ОсущестВляют В том случcic когда реактивный ток B сети равен зна ению, лежащему вне внешней эоны нечувствительности, а регули-рование по напряжению — когда, реактивный ток в сети равен значению, лежащему внутри внешней, но вне внутренней зоны нечувствительности регулирующего устройства. При смещении внутренней зоны нечувствительности за границы внешней эоны исключается регулирование по напряжению.

Па фиг. 2 прямая 1 представляет границу эоны последовательного подключения, а прямая 2 — границу зоны последовательного отключения секций конденсаторной установки по реактивном5 току, Прямая 3 представ! яет границу ЗОны ПОследовательного подключения, а прямая 4 — границу oяы последовательного отключения секций конден() и-7 1)1 -.! р» г, (б) величина реактивного тока, определяемая прямой 3; величина реактивного тока,, ! определяемая прямой 4; нижний допустимый уровень

45 Л .1 напряжения сети в месте присоединения конденсаторной ус=.àícBHH;

0 — верхний допустимый уровень напряжения сети В месте присоединения конденсаторной уста-;О i(H

Конденсатор ую установку делят на отдельные cFêi! I)II, Для обеспечения устойчивой работы СНСТ КОМПЕНсации мощность одной секции принимают меньше величины < "» ° 5Jp< (1Н,„, Конденсаторная установка находится B статическом состОянии B том случае, когда величина реактив$Q нога така В сет и равна значению лежащему В зоне нечувствHTeльнoсTИ

Р2

Если величина реактивнога тока в сети выходит из зоны Не«5.!зствительности ЬЗр„., ограни =-ен..ой пряьь—

40 где Эр саторной установки по напряжению, Ь-"c зона нечувствительности в функции реактивнага тока ус"ройства, регулирующего по реактивному току;

Ь3- — зона нечувствительности в функции реактивного тока устройства, регулирующего па напряжению, Уровень реактивного тока, определяемый прямой 1, соответствует экономически целесообразной величине реактивной;мощности, которую может получать потребитель из сети энергосистемы, а уровень реактивного тока, Опредсляемый прямой 2, устанавливается равным нулю, то есть

Gg

i5

> 11 (1)

" " ?HOW (7) -.) „= 3,, (3)

1 где 3p - Величина реактивного тока, ЫЪ определяемая прямой 1;

Вз — экономически целесообразная Величина реактивной мощности, которую может получать потребитель из сети э нер госисте..ы; () — номинальное значение иа ?.ном пряжения сети в месте присоединения конденсаторной 5 становки;

Д вЂ” величина реактивного тоР ка „определяемая прямой 2.

О1- 1) .1

:-) — " (4) ь Вх

Л

1) 2- о, Р,,у о y, (- >) 771643 ми 1 и 2, то производится регулирование мощности конденсаторной установки по реактивному току, что обеспечивает потребление нагрузкой сети реактивной мощности в экономи- чески целесообразных пределах.

Если величина реактивного тока в сети принимает значения, .ограниченные пряжами 1 и 3 или 2 и 4, то про ° изводится регулирование по напряжению, что обеспечивает оптимальиый режим работы конденсаторной установки.

Уровни реактивного тока, определяемые прямыми, 3 и 4, согласно уравнениям (4) и (5), зависят от нескольких параметров реЖима работы распределительной сети, все изменения которых учесть практически не удается. В результате неучтенного характера изменения режима работы распределительной сети (например, отключение или подключение отдельных участков сети) возможен выход эоны нечувствительности бар иэ зоЯ ны нечувствительности ьД ., то есть

,)1 У уровень реактивного тока, определяемый прямой 3, может превысить уровень„ определяемый прямой 1, или уровень реактивного тока, опреде ляемый прямой 4, может принять отрицательное значение, В этом случае для предотвращения многократного подключения и отключения одной и той же секции конденсаторной установки (что приводит к быстрому износу коммутирующих аппаратов) исключается регулирование по напряжению.

Формула изобретения устройство для автоматического регулирования конденсаторной установки, содержащее канал управления G0 реактивному току, состоящий из датчика реактивного тока на входе и двух пороговых элементов на выходе, входы которых подключены к выходу датчика реактивного тока, о т л ичающее с я тем, что, с целью обеспечения оптимального режима конденсаторной установки, в него введены две логические схемы ИЛИ, канал управления по напряжению, содержащий датчик напряжения на входе, два пороговых элемента, входы которых ,О подключены к выходу датчика найряжения, и две логические схемы И на выходе, а в. канал управления по реактивному току введены две логические схемы И-ИЛИ и триггер, входы которого подключены к выходам логических }5. схем H-ИЛИ, причем два прямых входа . одной логической схемы И-ИЛИ подключены к соответствующим выходам пороговых элементов канала управления по реактивному току, два инверсных входа подключены соответственно к выходам пороговых элементов канала управления по реактивному току, а два других прямых входа - к выходам пороговых элементов канала по напряжению, один прямой вход каждой логической схемы И канала управления по напряжению подключен к выходу одного иэ пороговых элементов канала управления по напряжению, О другой прямой вход - к инверсному входу триггера, а два инверсных входа — раздельно к выходам пороговых элементов канала управления по реактивному току.

Источники информации, 35 принятые во внимание при экспертизе

1. Тайц A,A., Мишель B.Ñ, Регулирование напряжения и реактивной мощности в электрических сетях промышленных предприятий . М.-Л., ГЭИ, 1960, .с. 148, 2. Устройство автоматического типа АРКОН I. Техническое описание инструкции по эксплуатации, Рижский опытный завод Латвэнерго, 1977,