Устройство для автоматического регулирования конденсаторной установки

Устройство для автоматического регулирования конденсаторной установки

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ КОНДЕНСАТОРНОЙ УСТАНОВКИ, содержащее датчики реактивного тока и напряжения с входами для подключения к шинам иизковольтной части подстанции, блок коммутации , подключенный к батарее конденсаторов , отличающееся тем, что, с целью обеспечения оптимального режима конденсаторной установки и .расширения функциональной возможности , оно снабжено семью усилителями , пятью дешифраторами, четырьмя блоками задержки, счетчиками, двумя селекторами, двумя элементами И-НВ, двумя широтно-импульсными генераторами , делителем частотй, демодулятором , задающим генератором/ генератором TaKTOBiax импульсов и дополнительным блоком коммутации, причем входы первого усилителя подктпочеиы к датчику реактивного тока и датчику напряжения, к выходу этого усилителя подключен демодулятор, два выхода которого подключены к двум параллель там цепям, каждая из которых состоит из широтно-импульсного генератора , два выхода которого подключены к блоку задержки и селектору соответственно , выходы которых подключены к двум входам счетчика импульсов, соединенным через последовательно соединенные дешифратор, усилитель, вторые дешифратор и усилитель с блоком коммутации, на вторые входы вторых дешифраторов указанных цепей подключен через шЪстой усилитель блок задержки, соединенный с седьмш усилителем и с пятым дешифратором, выход которого через последовательно соединенны е элемент И-НЕ и блок задержки соединен с входом счетчика импульсов, к другому входу которого подключен чере генератор тактовых импульсов второй элемент И-НЕ, соединенный с первым элементом И-НЕ, выход счетчика импульсов соединен с входом пятого дешифратора, который соединен с седьмьм усилителем, подключенным к дополнительному блоку коммутации, а на входы селекторов подключен делитель частоты .с задающим генератором на его входе.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) з(5В G 05 F 1/70

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ к АВтОРснОмю с етельстВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3340785/24-07 (22) 28.09 ° 81 (46) 15.07,83. Бюл Ю 26 (72) Э.И. Блажис, Г.С ° Измайлов и Д.А ° Стонис (71) Таурагское .производственное

-объединение строительных материалов (53) 621.316 ° 925(088.8) (56) l Промьащенная электроника,1.

1978, 9 9 с. 36.

2. Авторское свидетельство СССР

9 771643, кл. G 05 F 1/70, 1978. (54)(57) УСТРОНСТВО ДЛЯ АВТОИАТИЧЕСКОРО РЕГУЛИРОВАНИЯ КОНДЕНСАТОРНОИ

УСТАНОВКИ, содержащее датчики реактивного тока н напряжения с входами для подключения к шинам низковольтной части подстанции, блок коммутации, подключенный к батарее конденсаторов, о т л и ч а ю щ е е с я тем что, с целъю обеспечения оптимального режима конденсаторной установки к .расширения Функциональной возможности, оно снабжено семью усилителями, пятью дешнфраторами, четырьмя блокайи задержки, тремя счетчикаМи, двумя селекторами, двумя элементами

И НВ, двумя широтно-импулъсными генераторами, делителем частотй, демодулятором, задающим генератором генератором тактовйх импулъсов и допол» нителъныа блоком коммутации, причем входы первого усилителя подключены к датчику реактивного тока и датчику; напряжения, к выходу этого усилителя:" подключен демодулятор, два выхода которого подключены к двум параллельным целям, каждая кз которых состокт из широтно-импульсного генератора, два выхода которого подключены .к блоку задержки и селектору соответственно, выходы которых подключены к двум входам счетчика имлульсов, соедкненкым через последовательно соединенные дешифратор, усилитель, .вторые дешиФратор и усилитель с блоком коммутации, на вторые входы вторых дешиФраторов указанных целей подключен через шестой усилитель Я блок задержки, соединенный с седъмьм усилителем и с пятым дешифратором„ выход которого через последовательно соединенные элемент И-НЕ и блок задержки соединен с входом счетчика импульсов, к другому входу которого ф подключен через генератор тактовых импульсов второй элемент И-НЕ, соединенный с кервюю элементом И-HR, выход счетчика импулъсов соединен с входом пятого дешифратора который соединен с седьмюю усилителем, подключенным к дополнительному блоку коммутации, а на входы селекторов подключен делитель частоты .с задающим генератором на его входе.

2029171

Изобретение относится к электро= технике и может быть использовано для компенсации реактивной мощности в электрических распределительных цепях.

Известны устройства автоматического регулирования мощности конденсаторной установки (2$.

Наиболее близким по своей технической сущности к изобретению является устройство для автоматического регулирования конденсаторной установки, содержащее канал управления по реактивному току, состоящий из датчика реактивного тока на входе и двух пороговых элементов на выходе, 15 входы которых подключены к выходу датчика реактивного тока, две логические схемы И-ИЛИ и триггер и канал управления по напряжению, состоящий из датчика напряжения на входе, 20 двух пороговых элементов, входы которых подключены к выходу датчика напряжения и двух логических схем И на выходе P2). К недостаткам этих известных 25 устройств относится невозможность дистанционного управления одновременно несколькими подстанциями.

Цель изобретения — обеспечение оптимального режима конденсаторной установки и дистанционное управление несколькими подстанциями.

Поставленная цель достигается тем, что устройство для автоматического регулирования конденсаторной установки, содержащее датчики реактивного тока и напряжения с входами для подключения к шинам низковольтной части подстанции, блок коммутации, йодключенный к батарее конденсаторов, снабжено семью усилителями, пятью дешиф- 40 раторами, четырьмя блоками задержки, тремя счетчиками, двумя селекторами, двумя элементами И-НЕ, двумя широтноимпульсными генераторами, делителем частоты, демодулятором, задающим re- yg нератором, генератором тактовых импульсов и дополнительным блоком коммутации, причем входы первого усилителя подключены к датчику реактивного тока и датчику напряжения, к выходу этого усилителя подключен демодулятор, два выхода которого подключены к двум параллельным цепям, каждая иэ которых состоит из широтно-импульс. ного генератора, два выхода которого подключены к блоку задержки и селектору соответственно, выходы которых подключены к двум» входам счетчика импульсов, соединенным через после-. довательно соединенные дешифратор, усилитель, вторые дешифратор и уси- 60 литель с блоком коммутации на вто" рые входы вторых дешифраторов указанных цепей подключен через шестой усилитель блок задержки соединенный с седьмым усилителем и с пятым де- . 65 шифратором, выход котороэо через последовательно соединенные элемент

И-НЕ и блок задержки соединен с вхо- дом счетчика импульсов, к другому входу которого, подключен через гене рВТор тактовых импульсов второй элемент И-НЕ, соединенный с первым элементом И-НЕ, выход счетчика импульсов соединен с входом пятого дешифратора, который соединен с седьмым усилителем, подключеиным к,дополнительному блоку коммутации, а на входы селекторов подключен делитель частоты с задающим генератором на его входе.

На чертеже приведена структурная схема устройства.

Устройство состоит из шин низковольтной части подстанций 1, каждая шина подключается блоком коммутации

2, который предназначен для подключения соответствующих шин на вход датчика реактивного тока 3 и датчика напряжения .4. Количество блоков коммутации равно количеству контролируемых подстанций (конструктивно блоки коммутации могут быть выполнены в виде магнитных пускателей, реле и др. в контактном или бесконтактном исполнении). датчики реактивного тока 3 и датчик напряжения 4 подключены с помощью блока коммутации к шинам контролируемой подстанции 1 и реагируют на изменения реактивного тока и напряжения, которые изменяются при подключении или отключении к соответствующей подстанции нагрузки. Выходы датчиков 3 и 4 подключены. к входам усилителя 5; предназначенного для усиления сигналов указанных датчиков. С выхода усилителя 5 сигнал подается на фаэочувствительный выпрямитель (демодулятор) 6, предназначенный для выпрямления сигнала, полярность которого зависит от фазы входного сигнала, т.е. от вида нагрузки (индуктивная или емкостная), подключенной на вход датчика 3 и 4.

Сигнал с выхода демодулятора б подается (в зависимости от полярности) на входы широтно-импульсных генераторов 7 и 8, которые генерируют импульсы Прямоугольной формы, длительность которых зависит от напряжения на входе, паузы импульсов постоянной длительности. Сигналы с выходов широтно-импульсных генераторов подаются на один иэ входов временных селекторов 9 и 10, йредставляющих двухвходовой элемент И-НЕ, на вторые

Входы подаются импульсы с задающего генератора 11 с делителем частоты

12. Временные селекторы 9 и 10 выделяют импульсы, совпадающие во времени с импульсами с выходов генерато" ров 7 и 8. Задающий генератор 11 re"" иерйрует импульсы с высокой стабильностью частоты.с целью уменьшения

1029171 данной частоты для необходимого ра- 1 бочего значения, на выходе задающего генератора установлен делитель частоты 12. На выход временных селекторов 9 и 10 подключены два счетчика импульсов 13 и 14, которые (в

scLBHcHMoQTH QT полярности сигнала. на выходе демодулятора) осуществляют

;счет импульсов, количество которых зависит от величины рассогласования на входных шинах 1 реактивного тока О и напряжения. К выходу счетчиков

13 и 14 подключены дешифраторы 15 и 16, преобразующие двоичный код отсчитанного числа импульсов счетчиками в десятичное число. Сигнал с 15 выхода .дешифраторов 15 и 16 усиливается до необходимой мощности усилителями 17 и 18 и подается на один иэ входов матричных дешифраторов 19 и 20, предназначенных для выбора не- 2О обходимого значения емкости батареи при контроле определенной подстанции и определенном рассогласовании на

I входных шинах. Один матричный дешиф ратор 19 работает при индуктивной нагрузке, другой 20 - при емкостной.

Матричные дешифраторы 19 и 20 состоят из горизонтальных шин, каждая из которых подключена к усилителям 17 и

18 на выходе дешифраторов 15 и 16 (в зависимости от десятичного кода на выходе дешифраторов 15 и 16 записываются различные горизонтальные шины матричного дешифратора) . Вертикальные шины записываются от усилителей мощности 21, предназначенных для З5 усиления мощности до необходимой величины, обеспечивающей заданную нагрузочную способность, Входы усилителей подключены к выходам блока задержки 22, необходимого для обеспе- 40 чения задержки подачи сигнала с выхода дешнфратора 23 на вертикальные шины матричных дешифраторов 19 и 20, что обеспечивает подключение беэ задержки блоком коммутации 2 шин конт- 4 ролируемой подстанции к датчикам 3 и 4 и через,1, определяемое параметрами схемы, подачу напряжения на вертикальные шины матричных Дешифраторов, что обеспечивает устойчивую работу устройства. К каждой вертикальной и горизонтальной шинам матричного дешифратора подключаются . двухвходовые элементы И-HE на выходе которых подключены усилители 24 и 25, осуществляющие усиление сигна- > лов до необходимого для управления блоками коммутации значения амплитуды и мощности. Блок коммутации 26 осуществляет подключение и отключение батарей конденсаторов 27 (обычно ис- 60 пользуются магнитные пускатели или контакторы) . Генератор тактовых им- пульсов 28 генерирует импульсы пря.моугольной формы через интервалы времени, необходимые для нормального 65 принятия и обработки информации устройством. К выходу генератора так" товых импульсов -28 подключен счетчик импульсов 29, осуществляющий счет тактовых импульсов и их преобразование дешифратором 23 в десятичное число. Каждый тактовый импульс осуществляет переключение шин на один шаг, т.е. на шины следующей подстанции ° .

К выходу дешифратора 23 подключена схема И-НЕ 30, входы которой подключены к выходам дешифратора, соответствующим количеству контролируемь подстанций. На выходе схемы

И-НЕ 30 подключен блок задержки 31, с выхода которого через время Ьб, обусловленное параметрами схемы,осуществляе.гся сброс счетчика в исход» ное состояние, т.е. готовится счетчик к новому гиклу. Блок. задержки

31 необходим для временного согласования элементов схемы при сбросе счетчика импульсов 29. Элемент

И-НЕ 32 реализует логическую операцию Запрет и с появлением сигнала на выходе И-НЕ прерывает генерациМ генератора тактовых импульсов

28 до момента сброса в исходное состояние счетчика импульсов 29.,Цля усиления мощности для управления блоком коммутации 2 служит усилитель мощности 33. Блоки задержки 34 и 35 на выходе широтно-импульсных генераторов обеспечивают надежный сброс счетчиков. В рабочем состоянии шины низковольтной части подстанций 1 (в дальнейшем шины контролируемой подстанций) при помощи блока коммутации

2 подключаются к датчику реактивного тока 3 и датчику напряжения 4, которые реагируют на изменение параметров контролируемой подстанции. Сигнал рассогласования с датчиков поступает на усилитель 5, который настраивается íà cos Q = 0,95. Прн cos

= 0,95 сигнал на выходе усилителя отсутствует. При отклонении тока и напряжения.от установленного значения появляется на выходе усилителя 5 сигнал, амплитуда и фаза которого зависит от величины рассогласования на входе и виде нагрузки (емкостная или индуктивная)., данный сигнал выпрямляется демодулятором 6, напряжение на выходе которого зависит-от величины рассогласования на входе, а полярность от вида нагрузки, поэтому к выходу демодулятора 6 подключен широтно-импульсный генератор 7 или

8, на входе которого присутствует сигнал положительной полярности, второй в этот момент импульсы не генерирует. Выходной сигнал на выходе широтнО-импульсного генератора прямоугольной формы, длительность которого зависит от амплитуды входного сигнала, т.е. с увеличением входного

1029171

15 подключен блок задержки 22 с усилителем 21, а на усилитель мощности

--33, осуществляющий усиление мощности для управления блоком коммутации

2, сигнал подается незадержанный, что и обеспечивает необходимую временную последовательность. После от" ю счета счетчиком импульсов 29 количества импульсов, соответствующего последней контролируемой подстанции, с выходных шин дешифратора 23 набирается схемой И»НЕ 30 двоичный код, соответствующий окончанию цикла, который через блок задержки 31 осуществляет сброс счетчика импульсов

29 в исходное состояние, а посредством элемента И-HE 32 прерывается генерация тактовых импульсов. Блоки задержки 34 и 35, подключенные на выход широтно-импульсных генераторов

7 и 8, при окончании импульса (c началом паузы) обеспечивают задерж40 ку на сброс счетчиков импульсов 13 и 16, что необходимо для обеспечения нормального срабатывания коммутационных устройств (так как время срабатывания, например, магнитного

45 пускателя составляет порядка О, 5 с, а микросхем - на несколько порядков меньше) . После переключения шин очередной подстанции цикл повторяется.

Таким образом, последовательно

50 обходя подстанции, дистанционно осуществляется контроль заданных параметров и в соответствии с рассогласованием более точно подключаются или отключаются конденсаторные бата. реи к .линии. сигнала длительность сигнала увеличивается, пауза остается постоянной, величина ее определяется временем приведения схемы в исходное состояние, после контроля параметров оче- ° редной подстанции °

Ввиду того, что устройство состоит иэ двух аналогичных частей схемы, которые работают в зависимости от вида нагрузки по одному принципу, рассматривается работа одной половины. Сигнал с широтно-импульсного генератора 7 и с задающего генератоIpa ll, разделенный делителем частоты

12, подается на вход временного се« лектора 9, который выделяет пачку импульсов h= Vlf< где и - количество импульсов, выделенных временным селектором 9; .- длительность импульса на выходе широтно-импульсного генератора 7; - частота на выходе делителя частоты 12. Импульсы с выхода временного селектора 9 подаются на вход счетчика импульсов 13, который подсчитывает в двоичной системе количество импульсов в пачке. Указанное количество импульсов с помощь дешифратора 15 преобразуется в десятичное число и усиливаются до заданного значения амплитуды и мощности усилителем 17, что необходимо,цля расширения нагрузочной способности дешифратора 15. К выходу усилителя

17 подключены горизонтальные шины матричного дешифратора 19, вертикаль ные шины подключены к усилителю мощности 21, количество горизонтальных шин определяется степенями подключаемых конденсаторов, а вертикальных шин - количеством подключенных к устройству подстанций. Элементы И-НЕ подключенные к каждой горизонтальной и вертикальной шине, однозначно определяют какие батареи конденсаторов 27 необхОдимо подключить при соответствующем рассогласовании на входе. На выходе каждого элемента@

И-НЕ матричного дешифратора подклВчен усилитель 24, на выходе которого подключен блок коммутации 26, осуществляющий включение и отключение батарей конденсаторов. При снятии нагрузки может произойти церерегулирование, в данном случае начинает работать другая цепочка, состоящая из счетчика импульсов 14 с дешифратором 16, усилителем 18, матричным дешифратором 20, усилителем 25, который, воздействуя на блок коьмутации 26, отключает соответствующие батареи конденсаторов, тем самым восстанавливают заданное значение соз Ч °

Переключение вертикальных шин мат" ричных дешифраторов 19 и 20 осуществляется генератором тактовых импульсов 28, импульсы с которого подаются на счетчик импульсов 29 с дешифратором 23 на выходе. Каждый тактовый импульс соответствует очередной контролируемой подстанции, подключае« мой к датчику реактивного тока 3 и датчику напряжения 4. Чтобы осуществить первоначальное подключение шин контролируемой подстанции, а затем управление, к выходу дешифратора 23

1029171

Составитель О. Наказная

Редактор Н. Швыдкая Техред N..Tåïåð корректор A. Повх . Заказ 4978/46 Тираж 874 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4