Устройство для регулирования напряжения

(19) О А 0 Н 023 3/18 Я" НИЕ ИЗОБРЕТ юл, 16 К.А,Ананье Л енин о е а, орцерц на Труный инсти- ,722 (088.8) пенча т карьерных и, 1981,во СССР 8, 1969. во СССР 8, 1973. ОЛЯ РЕГУсоц ержашее циненные ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Ленинграцский орценана Октябрьской Революции ицового Красного Знамени готут им, Г,В,Плеханова(56) 1. Шуцкий и цр. Трехрегулирование напряжения всетях процольной компенсац11, с.33-36.2, Авторское свицетельс390624, кл Н 02 ) 3/13, Автор:кое свицетельс463190, кл. Н 02 3 3/(54) (57) 1. УСТРОЙСТВОЛИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЯконпенсаторную батарею, со ней цва основных ключа, цатчик параметров сети, характеризуюший уровень напряжения, трансформатор, о т л и ч а ю ш ее с я тем, что, с целью расширения функ циональных возможностей, оно снабжено тремя цополнительными ключами, блоком управления, обеспечиваюшим переключение конценсаторной батареи с послецовательного соецинения на параллельное, причем первый ключ соецинен с первым вывоцом цополнительного первого ключа, второй вывоц которого поцключен к первичной обмотке трансформатора и второму основному ключу, вывоцы второго цополнительного ключа поцключены к конаенсаторнойа батарее и к оцному из вывоцов вторичной Е обмотки трансформатора, вывоцы третьегоЖцополнительного ключа поцключены к кон- ценсаторной батарее и второму вывоцу вто-чричной обмотки трансформатора, третьи вывоцы всех ключей и цатчик параметров се- ф ти соецинены с блоком управления.г ОРс 700 2. Устройство по и, 1, о т л и ч а югц е е с я тем, что блок управления вь 1.- полнен из порогового элемента, четырех логических элементов НЕ, двух логических элементов ИЛИ и двух логических элементов И, причем вход порогового элемента образует вход блока управления, первый и второй выходы блока управления соединены параллельно, третий и четвертый выходы блока управления соединены параллельно, выходы порогового элемента под-: ключены к входу первого элемента НЕ и первым вхоцам первых элементов ИЛИ и И, вход второго элемента НЕ подключен к первому выходу блока управления, его Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано, например,пля регулирования напряжения в слабойэлектрической сети,питаюшей узел нагрузхг асинхронными двигателями, причемнегрягкечие се Ги может изменя ться,свыШЕ . ОЮ, ОТ НОМИНЕЛЬНОГО,ЯИзвес тно ус тройс твс пля регулированияна грлженкя с последовательной ко:лпеггсапией потери неггряженкя, ссдержашее цвеса тарегл хснпечса торов Вилсецгггя пс сггеЦОВггтЕЛЬНО, И Л тЫРЕ ВЬКггЮЧатЕПЯ, С ПОмошьго которых путем переключения батарей кс 1 гцеггсаторсв устройство позволяетП( гггЧК г Ь ТРг С ТУПЕгг,г УРОВглЯ НаггОЧЯ РНИЯФне выходе ЦНедостаток устройства - низкий КЩтагс клк прк напряженки пктеюлцей сетя,ПрЕВЫШЕЮШЕМ НОМКцаЛЬНОЕ, уС грОйСТВО НЕприводит компенсации реактивной состевлягошей тока, вызывающей дополнительные потери,Известно устройство цля регулирссаниянапряжения в слеоой электрической сети,соцержешее ба.арею конденсаторов, триключа, шуцтовай управляемый реактор, спомсшью которых в сети создается дсбевке глепряжегчггя, пропорциональная реактивной состевггягогцей токе нагрузки21Недостатками ценного устройства являготся сложность и повышенная устансвленнея могцлость оборудования игз-.за неличия упревляемогс реактора,Неибслсе близким пс технической суш"ности и дсс кгеемому результату к предвыход - к вторьгм входам первых элементов ИЛИ и И, а их выходы - к пятому ичетвертому выходам блока управления соответственно. выход первого элементаНЕ подключен к первому вхоцу второгоэлемента ИЛИ, второй вход которого подклго 1 гегг к выхоцу третьего элемента НЕ,вход третьего элемента НЕ подключен кпятому выходу блока управления, первыйвход второго элементе И подключен к выходу второго элемента ИЛИ, второй еговход - к выходу четвертого элементе НЕ,а выход - к первому выходу блока управления, вход четвертого элемента НЕ попклгочен ктретьему выходу блока управления,леге ем Ому явля ется ус тройс тво цля регулирования напряжения, содержашее батарею конденсаторов, соединенную с двумя ключами, трансформатор, датчик электрикческкх параметров сети, характеризуюший уровень неГ ряжения 3Нецссетксм известного устройстве является наличие двух батарей конпенсаторс г рддольнс 4 и поперечной), что увелир 3чквает габариты устройства, а также завышает установленную мсшность конценсаторов г;ри цопслнсм ее использовании, таккек устройство предусматривает шунтированне установки продольной компенсации, 15 гЛель изобретения - расширение функциональцых возможцостей устройстве.Постевлегщея цель достигается тем,что устройство цля регулирования напряжения, соцержешее конденсаторнуго ба.та- Орею, соедиценцые с ней два ключа, датчик параметров сети, характеризуюшикуровень негдрягкенкя, трансформатор, снабжено тремя цополнительными клгсчами,блоком управления, обеспечиваюшим переклгсчегие конденсаторной батареи с послепсвательнсгс соединения на параллельное,глргг 1 гем первый ключ соединен с первымВЫгЗОдогг ДОПОЛНКтЕЛЬНОГО ПЕРВОГО КЛЮЧЕ,второй вывод которого подключен к пергй вкчцсй обмотке трансформатора и второмуосновному клгочу, выводы второго допол -гктеггьнсго ключе годключеньг к конденсаторной батарее и к одному из выводоввтори:ной обмотки трансформаторе, выво"г цвг трЕГЬЕГС ПОПСЛцктЕЛЬНСГО КГгЮЧа ПОП 3 1089700 4ключены к конденсаторной батарее и ать рому выводу вторичной обмотки трансформатора, третьи выводы всех ключей и дат- чик параметров сети соединены с блоком управления. 5Кроме того, блок управления состоит из пороового элемента, четырех логичес- ких элементов НЕ, двух логических элементов ИЛИ и двух логических элементов И, причем вхоц порогового элемента обрв-о зует вход блока управления, первый и второй выхоцы блока управления соединены параллельно, третий и четвертый выходы блока управления соецинены параллельно, выход порогового элемента подключен к входу первого элемента НЕ и первым входам первых элементов ИЛИ и И, вхоц второго элемента НЕ поцключен к первому выходу блока управления, его выхоц - к вторым входам первых элементов ИЛИ 20 и И, а их выходы - к пятому и четвертому выходам блока управления соответст венно, выход первого элемента НЕ поцключен к первому входу второго элемента ИЛИ, второй вход которого подключен к выхоцу третьего элемента НЕ, вхоц треть его элемента НЕ подключен к пятому выходу блока управления, первый вход второго элемента И поцключен к выходу второго элемента ИЛИ, второй его вход - 30 к выходу четвертого элемента НЕ, а выход - к первому выходу блока управления, вхоц четвертого элемента НЕ подключен к третьему выходу блока управления.На фиг, 1 представлена схема устройства цля регулирования напряжения; на фиг. 2 - то же, блока управления. Устройство для регулирования напряже ния (фиг.1) соцержит батарею 1 конценса, 40 торов с двумя силовыми зажимами 2 и 3. первый ключ 4 с цвумя силовыми зажимами 5 и 6 и цепью 7 управления, второй ключ 8 с двумя силовыми зажимами 9 и 10 и цепью 11 управления, трансформатор 12 с первичной обмоткой 13 и вторич 45 йой обмоткой 14 с цвумя зажимами 15 и 16, блок 17 управления с входом 18 и двумя выходами 19 и 20, датчик 21 параметров сети с вхоцом 22 и выходом 23, три дополнительных ключа 24-26 с силовыми зажимами 27-32 и цепями управления 33-35 каждого ключа, а блок 17 управления имеет три выхода 36-38, поцключенных к этим ключам.Блок управления 17 состоит из порого вого элемента 39, четырех логических элементов НЕ 40-43, цвух логических элементов ИЛИ 44 и 45 и двух логичес.ких элементов И 46 и 47, причем входпорогового элемента образует вход 18 блока 17 управления, первый 19 и второй20 выходы блока 17 управления соединены параллельно, второй 37 и третий 38дополнительные выхоцы блока 17 управления соединены также параллельно,Схема устройства цля регулированиянапряжения (фиг.1) и схема блока управления (фиг.2) исполнены оцнофазно. В общем случае количество устройств равночислу фаз сети переменного тока, в которую включается устройство,Все элементы предлагаемого устройства для регулирования напряжения могутбыть выполнены по любым известным схемам. При этом ключи могут быть выполнены в вице контакторов или тиристоров,а при выполнении блока управления могутбыть использованы контакты контакторов.Устройство работает следующим образом,В исходном состоянии при напряжениив сети, превышающем заданный уровень,сигнал, пропорциональный напряжению сети переменного тока, с выхоца 23 датчика 21 параметров сети подается на вход18 блока 17 управления, При этом на выходах 19 и 20 блока 17 управления сигнал равен "О", а на выходах 36-38 сигнал равен "1". При сигнале, равном "0",цепи 7 и 11 управления поццерживаютключи 4 и 8 в разомкнутом состоянии.При сигнале, равном "1, цепи 33-35управления поцдерживают ключи 24-26 взамкнутом состоянии. Таким образом, батарея 1 конденсаторов включена параллельно вторичной обмотке 14 повышающего трансформатора 12, а цепь первичнойобмотки 13 повышающего трансформатора12 замкнута ключом 24. При снижении напряжения в сети переменного тока ниже заданного уровня сигнал, пропорциональный напряжению сети переменного тока, с выхода 23 датчика 21 параметров сети подается на вход 18 блока 17 управления. При этом на выхоцах 37 и 38 блока 17 управления сигнал , становится равным "0", что приводит к размыканию ключей 25 и 26 чеж цепи 34 и 35 управления. Затем становится равным "1" сигнал на выхоцах 19 и 20 блока 17 управления, вследствие чего через цепи 7 и 11 управления замыкаются ключи 4 и 8. После этого появляется сигнал 0" на выходе 36 блока 17 управления и через цепь ЗЗ управления размы-кается ключ 24. Таким образом, батарея1 КО(дЕНСа ГОРОВ ОКаЗЫВаЕтея (с(К,.Отт(тпнгзй последовательно В тцепь терг 5 тттптоц обмоки 13 попы(цв(ОП(его траттсфорх(с .О".а 12 бЕЗ раЗПЬтва тОХа.ПРтт ПОВЫШЕНИИ НаПРЯХ(ЕНИЯ В СЕТ(: г(Е- ремепетого тока вьпце з;(д(Нцо о уровня С си ЕВЛ ПРОПОРЦЦОНВЛЬНЫй На ПРЯК ЕНЦ О С С- тц переменного тока,с Вь(хо(еа 23 (пэ гчцЕга 03 (1" рамот(,ОВ Се-" Попс(-тт:(а ВХОИ8 бтОКВ, 7 1 гтт-,авдЕ.Еця (15 Эг.05, (с, (т ходо 36 Олока 17 угтгэавлениг (Эц("нал Г:"а- НОВЕ(ТСЯ рОВЕЕЫМ 1 И "808 З ЦЕПЬ 3 с 3 у"- (эа(эле(1 ця замыкается кгпоч 2 4, з(1 тс(,. на.Выходах 19 и 20 блока 17 ут ра(злепия сигнал стаповц 11 ся ра(вньм "0" и через цепи 7 и 11 уп;эдт(ленця е(леди 4 и 9 раз. - М ЫК(1(ОТСЕ(, . Оф Л Е Э того С атот.и РанТ:(упрдг ения;. Лгтрез цепи 34 и 35 управ- ГЕЕНс тспт 5 ЕКЧ(оотг 5 КттгЭт(т Э сЭ ттр(сОбразгэм, бс Га(эея 1 кое,8;:(са "0 эов 01(а:-ть - : Ва 8 Тт" 5 ПОД КГ Еот сПцоп Е(са (Э( Лп 8- ЬЕ Г Г т ОР,ст:.-. нэй обмотке 14 повтцшд ошего .(1 ацсг(чср(,.:а - тэра 12 (эез разрыва тОкд В петэвспто(тт оэмотке 13, а устро(с (Во Возврчшастся В ИСХОДНО 8 СОСТОЯНИЕ,"1 Г. ЛттзГцт:Гтхт(Х Зп-ттт ст "(,8 1=7ЧЕо г(р:(Водт К.ЭявгЕгтц(0 .,Гга эГт(Э ВЫХОЧ Е 1( Отт (У тт Га ТЕ т(атт,т., Л 3;Ч ВСКОГО зле; Еен та И с 7: Вьтх(т Э х 1 920 блоЕа 1 ( уц(ав(ОПся, 1 0ттт С Г(5 О,.Вятсг( оаьцымц", 30(Г сцт.ета(1, г:5 Еэ:-т 1 Э( Гттт(18 Т На)(гЕЕ "гт - я тсс (тьп(ода ко горого и порогового элемента 39 сигналы нсступатот на входы 52 и 48 гоге(теского энецента,ЛИ 44, В резутче тд ". - : .,; его;:, (Оде и Выходе блока 17 уп- ",гт" ОИИ 5 ( ЦВл рс(ВЕН Орц ног ышениц напряекенця сети выше "ттЧт 1( 1(1 тО ттр(ЭВЕЕ 5 СИГЕЕВГ Ета ВЫХО(18 Пороффщ сового леманта 39 становится равным 1" ц п(эс;утг(гтет на логический элементг 40, первый Вход 48 логического зле,(Опта ИЛИ 44 и первый вход 49 логичес:ого элемента И 46, В результате на выэп( Элемецта ИЛИ 44 и выходе 36 блока 17 упрявления сгнал становится рав,., ( Вьхода 36 блоха 17 управле: (:цг(:агт ра(тпыц "1", подаЕтся на логис(".И( с Вмспт .ЕЕ 42. Иа Входы 50 и 5." цогттос(гого эл 8 мента ИЛИ 45 сигеа:ОСТУ(т(ЕИ Г С ЛО ЦЧ 8 СКИХ ЭЛЕМЕЕ(ТОВ НЕт(.Г ,. (",С.к КВК Ета ВЫХО (гаХ ЭТИХ ЭЛЕ (ст гов сигналы В ттанцом случае равны т(1., то на ььходе элемента ИЛИ 45 сиг- Е.а( такт 1 равен 0", что приводит к появ.ч(.цгк 1 (э:гнала "0" на выходе логического, .тецгга И,гИ 47 ц в.ходах 19 ц 20 гп О(:а 17 упраг 55 гения, После этого на высо.,(:,(10; (ттескогО элемента г"., 41 появля,.т тт Наг. "", КОТОРЬй ПопаЕтСЯ На Втоэх(э.(г(ог;(сВского эе(е(т(ее;та И 46.,. ".1 т 3(т,: (Э(тзуЬТат 8 На ВЫХОттте ЛОГИлэ 3 т. ЕгЕ тгг:. И 46 и Выходах:(гда.:Итшй РОВЕЦЬ НаПРЯ;КЕНИЯ, ПРИ КОг.э ( 1(оизвод(цтся переклеоченце батареи Е(;:тн:.:8 ТГ В ТОРОВ г: ПОСЛОДОВВТОЛ( НОГО ВКЛЕС.- -(.:. И(Я .Е(1тсрс(ЛЛЕ:ЬНОЕ ц Ооратт(0 ОПрзде , Ц 81 г и Паем.ЭРВМИ УЗЛа НаГРУЗКИ И СЕТИЗ Ег Овця 0 .о(еттеттЕЯ МИт(ЕМалстНЫХ-Б;8 сг (ОООВ на стороне первичной 00:1(: ГХЕ(,т(а С тотопо ВЫСОКОГО с(ВПРЯКСНЕЕЯ )(Ссц Эпова ТОЛЬтот:ЗелтттЦПЕа РЕакТИВНСГО СО(:В:(0111(я:т(111 реп лс Выбирается ис Э"Ч тггт"(нттт"ч (ПЕЦ ОЧИЕСТЬ О "ттти аст( тэ - . сг,; 1 г(ттг ГО -.ОГр(ЭТ (В ЕЕ(ЕЯ г,стц(тц та(0 ей линии, так как прцгЭ, О(т Сг(С И(Эссттвт Я ТВКИКЕ уСТСЙттттвсстттРат:га( ., Эт 1 НГП ГЭЕЗКЦ, 5 Ос(Уста(ЭЕЕ(тй Е агтттд1089700 ецак тор Л. Ку ра Тилак 611 т е1,-,обоетенл Поаписное илиал ППП "Патент, г.Ужгоро,а, уп Проектная, 4гяаФ 29 43 52 ВБ 4 ИПЛ Гос ло лелам 35, МоскаОс чаиитель О.На казиниехрец А.,Бабцнеи Корректор А, Ференц оГо ко 1.иеаза Д и -.тк)рп иау 1 нс:;ая наю