Устройство для автоматического регулирования конденсаторной установки

(19) Н) 1 7 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕН СТВУ ТОРСНОМУ СВИДЕТ венноеатериало ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР О ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. фПромьащенная электроника, 1978, В 9 с, 36.2. Авторское свидетельство СССР 9 771643, кл. 0 05 Г 1/70, 1978.(54)(57) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОИАТИЧЕСКОРО РЕГУЛИРОВАНИЯ КОНДЕНСАТОРНОЙ УСТАНОВКИ, содержащее датчики реактивного тока н напряжения с входами для подключения к шинам низковольтной части лодстанцйи, блок коммутации, подключенный к батарее конденсаторов, о т л и ч а ю щ е е с я тем что, с целью обеспечения оптимального режима конденсаторной установки к .расширения функциональной возможности, оно снабжено семью усилителями, пятью дешнфраторами, четырьмя блокаМи задержки, тремя счетчикайи, двумя селекторами, двумя элементами И НВ, двумя широтно-импульсными генераторами, делителем частотй, демо" дулятором, задающим генератором генератором тактовйх импульсов и допол нительныа 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 импульсов, соеднненкым через последователь. но соединенные дешифратор, усилитель, .вторые дешифратор и усилитель с блоком коммутации, на вторые входы вторых дешифраторов указанных целей подключен через шестой усилительблок задержки, соединенный с седьмье( усилителем и с пятью дешнфратором, 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 первьэе элементом И-НЕ, выход счетчика импульсов соединен с входом пятого дешифратора, который соединен с седьмьи усилителем, подключенным к дополнительному блоку коммутации, а на входы селекторов подключен делитель частоты .с задающим генератором на его входе.Изобретение относится к электро=технике и может быть использованодля компенсации реактивной мощностив электрических распределительныхцепях.Известны устройства автоматического регулирования мощности конденсаторной установки ) 1).Наиболее близким по своей технической сущности к изобретению является устройство для автоматического 10регулирования конденсаторной установки, содержащее канал управления пореактивному току, состоящий из датчика реактивного тока на входе идвух пороговых элементов на выходе, 15входы которых подключены к выходудатчика реактивного тока, две логи"ческие схемы И-ИЛИ и триггер и каналуправления по напряжению, состоящийиз датчика напряжения на входе, 20двух пороговых элементов, входы которых подключены к выходу датчиканапряжения и двух логических схем Ина выходе ) 2 ,фК недостаткам этих известных 25устройств относится невозможностьдистанционного управления одновременно несколькими подстанциями.Цель изобретения - обеспечениеоптимального режима конденсаторнойустановки и дистанционное управлениенесколькими подстанциями,Поставленная цель достигается тем,что устройство для автоматическогорегулирования конденсаторной установки, содержащее датчики реактивного З 5тока и напряжения с входами для подключения к шинам низковольтной частиподстанции, блок коммутации, подключенный к батарее конденсаторов, снаб"жено семью усилителями, пятью дешиф" 40раторами, четырьмя блоками задержки,тремя счетчиками, двумя селекторами,двумя элементами И-НЕ, двумя широтноимпульсными генераторами, делителемчастоты, демодулятором, задающим генератором, генератором тактовых импульсов и дополнительным блоком коммутации, причем входы первого усилителя подключены к датчику реактивноготока и датчику напряжения, к выходуэтого усилителя подключен демодулятор, два выхода которого подключенык двум параллельным цепям, каждаяиэ которых состоит из широтно-импульсного генератора, два выхода которогоподключены к блоку задержки и селектору соответственно, выходы которыхподключены к двумф входам счетчикаимпульсов, соединенным через после-.довательно соединенные дешифратор,усилитель, вторые дешифратор и усилитель с блоком коммутации, на вто"рые входы вторых дешифраторов указанных цепей подключен через шестойусилитель блок задержки, соединенныйс седьмым усилителем и с пятым дешифратором, выход котороэо через последовательно соединенные элемент И-НЕ и блок задержки соединен с вхо- дом счетчика импульсов, к другому входу которого, подключен через генератор 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, подключенным к,дополнительному блоку коммутации, а на входы селекторов подключен делитель частоты с задающим генератором на его входе,На чертеже приведена структурнаясхема устройства,Устройство состоит из шин низковольтной части подстанций 1, каждая шина подключается блоком коммутации2, который предназначен для подключения соответствующих шин на входдатчика 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 фазочувствительный выпрямитель (демодулятор) б, 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 шнротно-импульсных генераторов 7 и 8, которые генерируют им" пульсы Прямоугольной формы, длительность которых зависит от напряжения на входе, паузы импульсов постоянной длительности, Сигналы с выходов широтно-импульсных генераторов подаются на один иэ входов временныхселекторов 9 и 10, йредставляющихдвухвходовой элемент И-НЕ, на вторыевходы подаются импульсы с задающего генератора 11 с делителем частоты 12. Временные селекторы 9 и 10 выделяют импульсы, совпадающие во време" ни с импульсами с выходов генерато" ров 7 и 8. Задающий генератор 11 ге" нерйрует импульсы с высокой стабильностью частоты.с целью уменьшенияданной частоты для необходимого ра бочего значения, на выходе задающего генератора установлен делительчастоты 12, На выход временных селек.торов 9 и 10 подключены два счетчика импульсов 13 и 14, которые (взависимости от полярности сигнала. навыходе демодулятора) осуществляют;счет импульсов количество которыхзависит от величины рассогласованияна входных шинах 1 реактивного тока 10и напряжения. К выходу счетчиков13 и 14 подключены дешифраторы 15и 16, преобразующие двоичный кодотсчитанного числа импульсов счетчиками в десятичное число. Сигнал с 15выхода .дешифраторов 15 и 16 усиливается до необходимой мощности усилителями 17 и 18 и подается на одиниэ входов матричных дешифраторов 19и 20, предназначенных для выбора не Ообходимого значения емкости батареипри контроле определенной подстанциии определенном рассогласовании навходных шинах. Один матричный дешифратор 19 работает при индуктивнойнагрузке, другой 20 - при емкостной.Матричные дешифраторы 19 и 20 .состоятиз горизонтальных шин, каждая из которых подключена к усилителям 17 и18 на выходе дешифраторов 15 и 16(в зависимости от десятичного кодана выходе дешифраторов 15 и 16 записываются различные горизонтальныешины матричного дешифратора) . Вертикальные шины записываются от усилителей мощности 21, предназначенных для 35усиления мощности до необходимой величины, обеспечивающей заданную нагрузочную способность, Входы усилителей подключены к выходам блока задержки 22, необходимого для обеспечения задержки подачи сигнала с выхода дешнфратора 23 на вертикальныешины матричных дешифраторов 19 и 20,что обеспечивает подключение беэ задержки блоком коммутации 2 шин контролируемой подстанции к датчикам 3и 4 и через ,1, определяемое параметрами схемы, подачу напряжения навертикальные шины матричных дешиФраторов, что обеспечивает устойчивуюработу устройства. К каждой вертикальной и горизонтальной шинам матричного дешифратора подключаютсядвухвходовые элементы И-НЕ, на выходе которых подключены усилители 24и 25, осуществляющие усиление сигналов до необходимого для управленияблоками коммутации значения амплитуды и мощности. Блок коммутации 26осуществляет подключение и отключениебатарей конденсаторов 27 (обычно ис" 60пользуются магнитные пускатели иликонтакторы) . Генератор тактовых им-пульсов 28 генерирует импульсы пря"моугольной формы через интервалывремени, 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 подстанцииК выходу дешифратора 23 подключена схема И-НЕ 30, входы которой подключены к выходам дешифратора, соответствующим количеству контролируемьзс 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 1 Запрет и с появлением сигнала на выходе И-НЕ прерывает генераци 1 о генератора тактовых импульсов 28 до момента сброса в исходное состояние счетчика импульсов 29. Цля усиления мощности для управления бло. ком 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 на соэ 9 = 0,95. При соз 9 = = 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)1, 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 широтнб"импульсного генератора прямо. угольной формы, длительность которого зависит от амплитуды входного сигнала, т.е. с увеличением входного5 1 О 15 подключен блок задержки 22 с усилителем 21, а на усилитель мощности- 33, осуществляющий усиление мощности для управления блоком коммутации2, сигнал подается незадержанный,что и обеспечивает необходимую временную последовательность. После от"ю счета счетчиком импульсов 29 количества импульсов, соответствующегопоследней контролируемой подстанции,с выходных шин дешифратора 23 набирается схемой ИНЕ 30 двоичный код,соответствующий окончанию цикла,который через блок задержки 31 осуществляет сброс счетчика импульсов29 в исходное состояние, а посредством элемента И-НЕ 32 прерываетсягенерация тактовых импульсов. Блокизадержки 34 и 35, подключенные навыход широтно-импульсных генераторов7 и 8, при окончании импульса (сначалом паузы) обеспечивают задерж 40 ку на сброс счетчияов импульсов 13и 16, что необходимо для обеспечения нормального срабатывания коммутационных устройств (так как времясрабатывания, например, магнитного45 пускателя составляет порядка О, 5 с,а микросхем - на несколько порядковменьше) . После переключения шин очередной подстанции цикл повторяется.Таким образом, последовательно50 обходя подстанции, дистанционно осуществляется контроль заданных параметров и в соответствии с рассогласованием более точно подключаютсяили отключаются конденсаторные батареи к линии,сигнала длительность сигнала увеличивается, пауза остается постоянной, величина ее определяется временем приведения схемы в исходное состояние, после контроля параметров оче- . редной подстанцииВвиду 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 генерато 1 ра 11, разделенный делителем частоты 12, подается на вход временного се" лектора 9, который выделяет пачку импульсов И"-Г 1 О, где и - количество импульсов, выделенных временным селектором 91 С - длительность импульса на выходе широтно-импульсного генератора 7; 1 - 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 для 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 элементами И-НЕ матричного дешифратора подклВ- чен усилитель 24, на выходе которого подключен блок коммутации 26, осуществляющий включение и отключение батарей конденсаторов. При снятии нагрузки может произойти неререгулирование, 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 231029171 оставитель ОНакаэна ехред И,.Тепер. Редактор Н. Шв ов ррект. Заказ 4978 н 11303 атент 1, г, Ужгород, ул. Проектна Филиал ПТираж 874 ИИПИ Государственног по делам изобретенийМосква, Ж, Рауш комит Откр ая на