Устройство для управления конденсаторной установкой

Устройство для управления конденсаторной установкой

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ о>989669

Союз Советскня

Соцналнстнческня

Республик

1 (6!) Дополнительное к авт. свид-ву М 855851 (22) З,я, „> гг.об.81(21) зз043sгд4-07

Р М g+ з с присоединением заявки Йо

Н 02 J 3/18

Государствеииый комитет

СССР по делам язобретеиий и открытий (23) ПриоритетОпубликовано 15.0183. Бюллетень Мг (53) УДК 621. 316.925 (088.8) Дата опубликования описания 15.01. 83 (72) Авторь! изобретения .П.Комлев и С.И.Иалафеев

;Владимирский политехнический институт. (7Ф) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ КОНДЕНСАТОРНОЙ

УСТАНОВКОЯ

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в электрических сетях промышленных предприятий для повышения коэффициента мощности нагрузок.

По основному авт ° св. 9 855851 известно устройство для управления конденсаторной установкой, содержащее датчик напряжения, датчик реактинного тока нагрузок и исполнитель- . ный элемент, переключающий секцииконденсаторной установки, блок давления, к входу делимого которого подключен выход датчика реактивного тока нагрузки, к входу делителя -. выход датчика напряжения, а выход соединен с исполнительным элементом f1).

Такое устройство обеспечивает оптимизацию коэффициента мощности в узле при изменениях нагрузки и питающего напряжения.. Необходимая емкость конденсаторной батареи устанавливается путем переключения секций пропорционально отношению реактивного тока нагрузки к произведению напряжения.и частоты питающей сети.

Однако в процессе эксплуатации в результате старения диэлектрика и пробоя встроенных предохранителей 1 отдельных конденсаторов емкости секций конденсаторной батареи изменяются. Частота питающей сети также не остается постоянной. Так как в алгоритме работы известного устройства для регулирования конденсаторной батареи не предусмотрен контроль за состоянием секций батареи и частотой питающей сети, то точность регулирования остается невысокой.

Цель изобретения — повышение точности регулирования при изменениях частоты питающей сети и емкос» ти секций конденсаторной батареи.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для регулирования конденсаторной батареи введе-, ны датчик реактивного тока питающей сети, блок "Зона нечувствительности", .интегратор, источник опорного напряжения, сумматор и блок умножения, причем к входам сумматора подключен интегратор и источник опорного напряжения, к выходу сумматора - блок умножения, включенный между исполнительным элементом и блоком деления, а к входу интегратора подключены последовательно соединенные датчик

989669 реактивного тока питающей сети и блок "Эона нечувствительности".

На чертеже приведена схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит клемму 1 для подключения к питающей сети, датчик реактивного тока питающей сети 2, к которому подключен блок

"Зона нечувствительности" 3, выпол ненный в виде нелинейного элемента, конденсаторную батарею 4, интегратор,)0

5, исполнительный элемент б, сумматор 7, подключенный к входу блока умножения 8, источник опорного напряжения 9„ блок деления 10 с входами делимого и делителя, датчик напряжения питающей сети 11, датчик реак- тивного тока нагрузки 12, нагрузку

13.

Устройство работает следунщим образом.

Действующее значение U синусоидального питающего напряжения

0 =U V2 sin(404+ PJ где tv V - соответственно .частота и начальная фаза, измеряется с помощью датчика напряжения 11. Ток нагрузки 13 отстает по фазе от питающего напряжения йа угол М и равен где К6 — коэффициент передачи интегратора 5.

НапРяжение Uy суммируется с опорным напряжением U> g(û, в результате на выходе сумматора 7 формируется

5 сигнал н=3НЯ Ып (М+Ч-4 ) =4<02 ñîç Ìï(вИ)3нЯ sin М cos (%1+9) Зо где Эн — действующее значение тока нагрузки.

Действующее значение реактивной составляющей тока нагрузки ОнsinУ измеряется датчиком реактивного тока нагрузки 12.

Ток конденсаторной установки 4 опережает по фазе питающее напряжение на четверть периода

i„= 0Сьо- М2соз(оФ+Ч), 40 где С вЂ” номинальная емкость конденсаторной батареи.

Ток в сети равен

1 -" 1н+ к = 3H V2 cos V ein (io4+cP)-g„ß sin y cos „45

"(,t iP)+UC f2 coo(+ д)

Действующее значение его реактивной составляющей (ОСе,ЗНм Ю) измеряется датчиком реактивного тока питающей 50 сети 2. Выходной сигнал датчика реак- тивного тока 2 поступает в блок "Зона нечувствительности" 3 с хараате . ристикой

3нз1ЙУ 3 sinV

С = и 10 =

f3> при 13<17,b $5 (р) (О ори 1э 1<, где Ъ - эона нечувствительности;

Сигнал с выхода блока 3 подается на интегратор 5, выходное напряжение О которого изменяется по закону

t 1

3нз3пч

V0U

Ю 5 (р) К5 (ПС 3нз " )

У =0 +0 =К (Ucw 3„sin< ) 1+

О который поступает на первый вход блока умножения 8. На второй вход блока умножения 8 подается выходной сигнал блока деления.10, который формирует сигнал, равный .отношению реактивного тока нагрузки к действующему значению йитанлцего напряжения

Эн sin V

U

Выходной сигнал блока умножения 8

)„sin V (в=, К QUCw-3 з1нУ)Ж+ 11

5 н

ы) 0 поступает на исполнительный элемент

1 который переключает секции конденсаторной батареи таким образом, что . ее емкость устанавливается пропорциональной Пн.

Коэффициент мощности в узле нагрузки равен и достигает максимального значения = 1, если емкость конденсаторной батареи равна

3 о 9 шС

В том случае, если в установившемся режиме емкости секций конденсаторной батареИ 4 и частота питающей сети равны номинальным, а начальное значение выходного напряжения интегратора 5 равна О, то емкость батареи устанавливается равной

При этом реактивный ток питающей сети OG& ЭнвИУ Сигнал на входе и, следовательно, на выходе блока 3 равен О, поэтому выходное напряжение интегратора не изменяется.

Ебли в установившемся режиме происходит отклонение емкости на величину дС или частоты питающей сети на dao, то при емкости батареи

989669

О «(0 (С+4 С) (е+ Юш)- J„S th V) N . г

Изменение емкости происходит та Ким образом, что реактивный ток в сетй уменьшается, и как только его значение снижается до порога чувствительности блока 3, входной сигнал интегратора становится равным 0 и его выходное напряжение перестает изменяться, а устройство продолжает работать с новым козффициентом передачи, обеспечивая близкое к максимальному Ь = 1 значение коэффициента мощности в узле нагрузки.

Зона нечувствительности Ь блока

3 выбирается таким образом, чтобы изменения реактивного тока питающей сети, не превышающие значения емкос.тного тока минимальной секции конденсаторной. батареи, не.вызывали изменения коэффициента передачи регулятора мощности конденсаторной установки. Чем меньше емкоств минималь1ной секции, тем меньшую зону нечувствительности следует устанавливать, )и наоборот.

Коэффициент передачи интегра- ., тора К6 выбирается таким обра25

Формула изобретения

Устройство для управления конден3О саторной установкой по авт. св.

9 855851, о т л и ч а ю щ е е с я тем; что, с целью повышения точнос ти регулирования при измененияМ .частоты питающей сети и емкости

:конденсаторной установки, оно снаб35 жено датчиком реактивного тока питающей сети, блоком "Зона Iнечувстви- ° . тельйости", интегратором, источником опорного напряжения, сумматором и блоком умножения, причем к входам

4О сумматора подключены интегратор и источник опорного напряжения, к выходу суьиатора -. блок умножения,вклю ченный между исполнительным элементом и блоком деления, а к входу ин45 тегратора подключены последовательно соединенные датчик реактивного тока питающей сети и блок "Зона нечувствительности"..

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 855851, кл. Н 02 g 3/18, 1979. в питающей сети 1 будет протекать реактивный ток

Зр О(с+яС) (е+яя) я п+

При атом, если 5»0, то реактивный ток сети имеет емкостной характер, еслибы <О, то — индуктивный.

Еслибы,)) b., то выходной сигнал блока 3 У (0(С+Ю)- (инде) —.З„в п У) поступает на интегратор 5, формирующий напряжение

0 =К У О(С+ЛС!(и+ВШ)-3 МПЮ)еВ, О

1 которое суммируется с опорным 0 =4/ы и подается на вход блока умножения

8. В результате изменяется коэффициент мощности конденсаторной батареи, -и ее емкость устанавливается равной

"зом, чтобы йэменение коэффициента передачи регулятора происходило только в установившихся режимах прн отклонениях емкости секций конден-, саторной установки или частоты питающей сети, а в переходных режимах быстрые изменения реактивного тока сети не вызывали бы существенного изменения выходного напряжения интегратора.

Таким образом, предлагаемое устройство для регулирования конденсаторной батареи обеспечивает оптимизацию коэффициента мощности в узле нагрузки при изменениях реак15 тивного тока электроприемников, напряжения и частоты питающей-. .сети и отклонениях емкости секций ..конденсатОрной батареи от номинального; минимизацию реактивного тока и, следовательно, потерь напряжения и мощности в питающей сети; повышенную точность регулирования при изменениях питакщей сети и емкости конденсаторной батареи.

ВНИИПИ Заказ 11143/74

Тираж 615 Подписное

Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4