Устройство для регулирования напряжения узла нагрузки электрической сети

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК ЯОа) 4 Н 023/12 А 1 ВСЕГ)УЗМФЯ3," 13 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Ьпс,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Куйбьппевский политехнический институт им. В. В. Куйбьппева (72) В.Г. Панин, Ф.Н. Рассказов и М.А. Шишков(53) 621.311.072.12(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР У 1171901, кл. Н 02 Н 3/12, 1982.Авторское свидетельство СССР У 1330699, кл. Н 023/12, 1986. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ УЗЛА НАГРУЗКИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ(57) Изобретение относится к электротехнике И может быть использовано для управления режимами электрических систем. Цель изобретения - повышение надежности путем уменьшения колебаний мощности. Это достигается тем, что переключение отпаек на повышение напряжения в узлах нагрузкипроизводится не одновременно, а сосдвигом во времени, причем величинасдвига равна времени переходногопроцесса изменения мощности при отклонении напряжения. Устройство содержит реле времени, которое запускается делителем частоты 12 и подаетсигнал на элемент И 8, на второйвход которого приходит сигнал со знакоанализирующего блока 7. Инвертор11 единичный сигнал с блока 7 преобразует в нулевой сигнал и подает навход элемента ИЛИ 10, на другой входкоторого подается единичный сигналс элемента И 8. Элемент ИЛИ 10 срабатывает и разрешает работу блока 2устройства регулирования напряженияпод нагрузкой, т.е. переключениеотпаек трансформатора на повьппениенапряжения произойдет через время,заданное выдержкой реле времени, 2 ил.Изобретение относится к электротехнике и может быть использованодля управления режимами электрических систем.Пелью изобретения является повышение надежности путем уменьшения колебаний мощности.На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства для регулирования напряжения узла нагрузки; на фиг, 2 - кривые изменения мошности в системе при регулировании напряжения в узлах нагрузки в зависимости от времени.Мощность узлов нагрузки зависит от приложенного напряжения и возрастает при повьппении напряжения, т.е. каждый узел нагрузки характеризуется положительным регулирующим эффектом мошности по напряжениюЬР;а = - Оо Ь 11,фЬ = - 0ЬОгде Ь ц, - приращение напряжения вузле.Тогда ЬР, = аЬО,;ЬО; = Ь,ЬОПричем составляющая ЬО; многобольше Ь Р;, т. е. при регулированиинапряжения в основном происходит изменение реактивной мощности.Улучшение режима питающей системыпри регулировании напряжения узловнагрузки состоит в том, чтобы такоерегулирование создавало меньше колебания мощности, так как большие колебания мощности в системе могут создать ее дефицит, что приводит к лавине напряжения, нарушению устойчивости, увеличению потерь энергии.Уменьшение колебаний мощности прирегулировании напряжения можно достичь тем, что переключение отпаекна повьппение напряжения в узлах нагрузки производилось не одновременно,а со сдвигом времени.Причем величина сдвига равна времени переходного процесса изменениямощности при отклонении напряжения. В случае, когда переключение отпаек на повьппение перенапряжения происходит поочередно со сдвигом во времени, величина колебаний мощности Ь 5 меньше, чем в случае, когда это переключение осуществляют одновременно в каждом узле.45 50 55 1 О 15 20 25 30 35 40 Указанные процессы повторяются периодически через время, которое рав- но Т1 )где о - время переходного процесса изменения мощности 1-го узла при изменении напряжения в 1-ом узле,Устройство (фиг. 1) содержит трансформатор 1 узла нагрузки, переключение отпаек которого осуществляется устройством 2 регулирования напряжения под нагрузкой, управляемого блоком 3 автоматического регулирования напряжения. Блок 3 подключен к датчику 4 напряжения и через функциональный преобразователь 5 тока компенсации к блокам 6 токовой компенсации отходяп,нх присоединений. Знакоанализирующий блок 7 преобразует сигнал, поступающий с блока 3 в дискретный: положительный сигнал в единичный, отрицательный - в нулевой сигнал.Логический элемент И 8 вырабатывает сигнал в том случае, когда на его входы поступают единичные сигналы с реле 9 времени и знакоанализирующего блока 7. Логический элемент ИЛИ 10 вырабатывает сигнал в том случае, когда на его входы или с инвеотооа 11, или с логического элемента И 8 поступает единичный сигнал. Делитель 12 промьппленной частоты, которая во всех узлах нагрузок системы одинаковая, обеспечивает периодичность срабатывания устройства в узле нагрузки с периодом Т. Это время и задает делитель 12 частоты, коэффициент деления которого равенТ ТДЕ" Т,О,О 2 Устройство работает следующим образом.При изменении режима электрической сети блока 3 автоматического регулирования напряжения на блок 2 устройства регулирования напряжения под нагрузкой поступает сигнал для переключения отпаек трансформатора узла нагрузки. При этом знак сигнала на выходе блока 3 определяет направление изменения напряжения в узле. Положительный сигнал соответствует увеличению напряжения, а отрицательный - уменьшению. При поступлении сигнала на повышение напряжений знакоанализирующийблок вырабатывает единичный сигнал,который поступает на вход логического элемента И, который срабатываетпри поступлении на его другой входсигнала с реле времени. Реле временизапускается делителем 12 частоты,на вход которого поступает сигналпромьппленной частоты датчика 4 напряжения, инвертор 11 единичный сигнал со знакоанализирующего блока 7преобразует в нулевой сигнал и пода"ет на вход логического элемента ИЛИО, а на другой вход которого подается единичный сигнал с логическогоблока И 8.Логический элемент И 10 срабатывает и разрешает работу блока 2 устройства регулирования напряжения поднагрузкой, т.е. переключение отпаектрансформатора на повышение напряжения произойдет через время, заданноезадержкой реле времени. Выдержкареле времени для отдельных узлов нагрузки (фиг. 2) определяется следующим образом: 1 узел: 1=0; 11 узел:1,=Г,; 111 узел: й =Г, + Т,Через период времени Т работасхемы повторяется.При поступлении сигнала на понижение знакоанализирующий блок 7 выдает нулевой сигнал, который черезинвертор преобразует в единичный.Этот сигнал поступает на вход логического элемента ИЛИ 10, который срабатывает и разрешает работу блока 2 З 5устройства регулирований напряженияпод нагрузкой без выдержки времени.При срабатывании устройства 2в каждом узле нагрузки устанавливается такое напряжение, чтобы потреблялось наименьшее количество электроэнергии вне допустимого диапазонаизменения напряжения.Требуемый закон изменения напряжения в узле электрической сети привариациях нагрузки формирует функциональный преобразователь тока компенсации. При помощи датчика 4 напряжений, осуществляется обратная связь по напряжению,т.е. данное устройство обеспечивает необходимый закон регулирования напряжения в узле нагрузки, являющегося центром питания распределительной сети, и улучшает режим питания питающей системы путем снижения колебаний мощности.Ф о 1 м у л а и э о б р е т е н и яУстройство для регулирования напряжения узла нагрузки электрической сети, содержащее автоматический регулятор напряжения, воздействующий на переключение отпаек трансформатора, нелинейный функциональный преоб" разователь тока нагрузки, вход которого соединен с блоками токовой компенсации, а выход подключен к автоматическому регулятору напряжения, второй вход которого соединен с датчиком напряжения, а его выход подключен к знакоанализирующему блоку, о т л и ч а ю щ е е с я тем,.что, с целью повышения надежности путем уменьшения колебаний мощности, оно снабжено делителем частоты, реле времени, инвертором, логическими элементами И и ИЛИ, причем вход реле времени через делитель частоты соединен с датчиком напряжения, выход подключен к первому входу логического элемента И, второй вход которого через энакоанализирующий блок соединен с выходом автоматического регулятора напряжения, выход логического элемента И соединен с первым входом логического элемента ИЛИ, второй вход которого через инвертор соединен с выходом знакоанализирующего блока, а выход логического элемента ИЛИ подключен к устройству регулирования напряжения под нагрузкой.1370699 Фис. 1 О, Наказная Пож орректо аж 649осударственногоам изобретенийква, Ж, Рауш акаэ 424/51 ятие, г,ужгород, ул,Проектная,4 Составите Редактор Ю. Середа Техред М,МВНИИПИ Гпо дел113035, Мос иэводственно-полиграфическое п Подписное митета СССР открытий я наб., д,