CN86206116U

CN86206116U - 电压无功功率控制装置

Info

Publication number: CN86206116U
Application number: CN 86206116
Authority: CN
Inventors: 杨彬
Original assignee: YINCHUAN POWER SUPPLY BUREAU NINGXIA HUI AUTONOMOUS REGION
Current assignee: YINCHUAN POWER SUPPLY BUREAU NINGXIA HUI AUTONOMOUS REGION
Priority date: 1986-08-23
Filing date: 1986-08-23
Publication date: 1988-10-05

Abstract

电压无功功率控制装置，是用于输配电网络中电压调整和无功功率补偿的自动控制装置。

本发明线路简单，对COS值的确定用逻辑电路判断，利用TTL集成电路中固有内阻和外加电容构成积分电路移相。无须任何接口装置即可直接控制变电所两台主变的有载调压开关及两组并联电容器组的油开关。本发明附有不同挡位保护、失控保护、继电保护动作闭锁，过负荷闭锁等，使本发明成为一具有较全功能造价低廉的变电所理想控制装置。

Description

本发明涉及一种电压无功功率控制装置，是输配电网中电压调整和无功功率补偿的自动控制装置。

本发明所涉及的同类技术，中国专利局已公开的有：CN8520038U“微机电压无功综合控制装置”及CN85203734U“一种无功功率补偿装置”。两种装置均采用微机控制，分别根据逆调压要求和功率要求的实测值进行无功功率补偿的。

本发明公开了一种电压无功功率控制装置，线路简单，原理清楚。COSφ值的确定，采用了非常规的逻辑判断方法，用TTL集成电路中固有电阻和外电容构成积分移相电路，无须任何接口装置直接控制变电所的两台主变的有载调电开关及两组并联电容器组的“投”或“切”。

本发明的原理如图1所示。

本发明由以下几部分组成：1.可确定电容器组“投”、“切”的逻辑判断及移相电路；2.对补偿电容器组投退有记忆功能的双稳态记忆回路；3.当主变负荷≥90％额定负荷时进行逆调压的逆调压控制电路；4.根据母线电压高低及COSφ值确定有载调压开关的升挡或降挡的电压采样和逻辑判断回路及与之相关的电机回路和调压开关回路组成的。

可确定补偿电容器组“投”“切”的逻辑判断及移相电路是根据力率和母线电压的情况来投切电容器组的。“投”、“切”的条件为：

（UBC≤10.3KV）·（COSφ≤0.94）· 1DW+

（UBC≤10KV）·（COSφ≤0.94）＝“投”

（UBC≥10.7KV）＋（COSφ＝0.98）＝“切”

1DW的调压开关不为1挡。按上述条件，电容器组投入后电压UBC升高，而达到降挡值，调压开关降至最低挡时母线电压仍高，电容器“切”除。“切”除后又达到“投”入值。“切”、“投”是循环的。

本回路是由电压逻辑判断及移相回路和电流逻辑判断及移相回路组成的。

电压逻辑判断和移相回路是由非门倒相器F1、F2、F3、F4、F9及TTL与非门yF1、yF2、yF3、yF4、yF12、yF13、yF14及与非门的外加电容C1、C3、C4、C5及二极管CK2、CK3、CK4组成的，电流逻辑判断和移相回路是由非门倒相器F5、F6、F7、F8及TTL与非门yF6、yF5、yF7、yF8、yF9、yF10、yF11及每个与非门的外加电容C2、C7、C8C9及二极管CK5、CK6、CK7、CK8组成的。F1及F3组成了电压整形5（参见图2、图1）；yF1及CK1、C1、F2组成电压移相6；yF2为电压采样7；yF3、F4、yF4、F9、yF13、yF12、yF14组成逻辑门9的一部分。非门F5、F7组成电流整形8；与非门yF5及外加电容C2及二极管CK7、C2、F6组成电流移相11；yF6为电流取样11；yF7、yF8、F8、yF9、yF11、yF10组成逻辑门9的另一部分（参见图1、图2）。电压移相中的非门F6的输出点d′和电流采样中的与非门yF6的输出 d相接。逻辑门9中的与非门yF13的输入点（A·5）、yF9的输入点（A·5）、（A·9）分别和电压采样回路中F15的输出点（A·5）、F18的（A·10）、yF19的（A·9）相接（参见图1、图2、图3）。

由α点输入正半周信号时，反相器F1输出为逻辑“0”，这时电容C1上的正电荷通过二极管CK1放电。使与非门的两个输出端b1b2同时为“0”，与非门yF1的输出为“1”；当α端输入负半周信号时，反相器F1输出为“1”，与非门yF1的第一个输入端b1为“1”而第二个输入端b2由于反向二极管的隔离使电容C1不能直接充电，则由yF1门的内部通过b2向C1充电（参见图5）。由于集成电路输入端的固有内阻的存在，延长了C1的充电时间，即延长了输入端b2由“0”到“1”的时间。使yF1的输出端j1的波形得到改变（参见图4）。j1点滞后α点一个角度φ，j1经过C3微分后又经过F2反相于d′处得到一个正采样脉冲和Ib整形后的矩形波同时输入yF6（参见图2）。电流滞后电压的角度φ′≥φ时，yF6的两个输入端在每一个周波的正半周均有一个正采样脉冲输入，经过yF7、yF8、C7、C8、C9阻容延时，展宽反相后于yF8的输出端有一个长“1”，COSφ值已达到整定值。这时，相应的控制第1、2两组电容器“投”的与非门yF15（控制第二组电容器投的门）或是yF16输出一个低的电平H2或H1，经延时10后触发控制该电容器组的可控硅来导通控制该电容器组的电源回路，使该电容器组投入运动。同样的由α输入到F5的电流波形被整为矩形波后，产生一个滞后电流某一个角度的脉冲采样，使电流相位后移某一个角度。当与非门yF4有一个长“1”输出时，说明已达过补偿COSφ↑。这时相应的控制第1、2组电容器“退”的与非门yF17（yF18）输出一个低电平T2（或T1）经延时10后触发控制该电容器组的可控硅来导通操作该电容器组“退”的电源回路，以便切除该电容器组。

本发明中，利用TTL集成电路中固有内阻R和外加电容C构成积分移相电路，来完成电流相位的移动，是本发明的一个突出特征。该积分移相电路也可用于功率相位和其它相位的移动。

双稳态记忆回路是由电阻RQ1、RQ2、 RQ1、 RQ2电容C二极管AK1、AK2、双稳态电路ZQ（Q Q）及四个与非门yF15、yF16、yF17、yF18组成，使先“投”运的电容器组先“切”，后“投”运的电容器组后切。若先投入1＃电容器组则该双稳态记忆回路中CZ1、AK1被接通，此时记忆元件的状态为Q＝1、 Q＝0，此时若2＃电容器组再投入，记忆元件仍保持Q＝1、 Q＝0的状态。当逻辑部分出现该“切”电容器的信号时yF17和yF18中就只有yF18开门，去切1＃电容器组。

逆调压控制回路由B相电流引入，经电流电压变换器BT及整流器，由非门F10、F11电阻R19、R20、R21、R22、R23，电容C11C14、晶体管3DK4、CD4、CW3、继电器JDT组成。当主变电流经电流电压变换器BT后输入一个与电流成正比的信号，然后经整流放大起动继电器JDT，JDT的常闭触点串接在电压采样回路1中，由于电阻RT的降压作用，电压采样回路得到的电压比实际的电压低，因而实现了逆调压（参见图3）。

电压采样及逻辑判断回路可根据10KV母线电压的高低及COSφ值确定有载调压开关的升档或降档（参见图3），电压采样1由电容器C10及R3、R4、R5、R6、R7、R8、R9、R10组成。逻辑门2由F12、F13、F14、F16、F17、F18、F19、F20、F21、F22、F23及与非门yF19、yF20组成，延时部分3由R11、R12、R13、R14、R15、R16、R17、R18及电容C12、C13，二极管CD5、CD6、晶体管3DG1 、3DG2和继电器GJ1、GJ2组成。当母线pT的电压输入到电压采样回路中去后，经逻辑判断由触点GJ1、GJ2控制输入到调压开关和电机回路。UBC≥10KV时连续70秒升档，UBC≤10KV时连续70秒降档。

本发明还具有异常保护措施，（1）两台主变不同档位保护，将两台主变不同档位电平进行半加，档位不同时有输出信号，切除自动控制部分；（2）主变过负荷时停止自动调档；（3）低电压保护：当pT保险丝熔断时，切除自动升挡部分；（4）继电器保护动作闭锁：当电容器组的继电保护装置跳闸时，闭锁本电容器组的合闸电路；（5）当有载调电开关的一部分有故障时，切除自动控制部分。

上述异常保护措施使本发明的功能更加完备。本发明的原理简单、合理、造价低、具有较高的社发效益。为可有载调压的开关及补偿电容器组的理想控制器。

附图说明：

图1是本装置的原理图。1－电压采样；2－逻辑门；3－延时；4－逆调压；5－电压整形；6－电压移相；7－取样；8－电流整形；11－电流移相；12－取样；9－逻辑门；10－延时；13－闭锁；B－继电器保护装置，C－主变过负荷，D－调压电路异常，14－不同档位半加。

图2是由B相电压、电流引入的电压逻辑判断及移相电路和电流逻辑判断及移相电路一双稳态记忆回路的线路图。

本图中A·5；A·10；A·9；A12是和图3中的A·5；A·9；A·10；A·12相连的点。

图3是由电流电压变换器BT引入的逆调压控制回路及母线电压UBC引入的电压采样及逻辑判断回路。

图4是电压波形经过图2上各点时，整形、采样、移相、延时的波形。

图5是逻辑移相电路中TTL与非门内阻R和电容C的连接图。

图6是调压开关和电机回路。图3电压采样及逻辑判断回路中的继电器GJ1、GJ2经逻辑判断打开或关闭本图中的触点GJ1、GJ2来控制调压开关的升档或降档。

图7是本装置的外形图。

1－1^＃主变档位指示；2－2^＃主变档位指示；3－电源开关；K2及指示灯和图2中CZ1相接；K3及指示灯和图2中CZ2相接。

Claims

1、一种电压无功功率控制装置，其特征在于上述电压无功功率控制装置是由a、逻辑判断及移相回路；b、双稳态记忆回路；c逆调压控制回路；d、电压采样及逻辑判断回路及与之相关的调压开关回路组成的；上述逻辑判断及移相回路分别由B相电压上的点U_B(A·12)和B相电流IB引入，一端和双稳态记忆回路中控制电容器组“退”的两个与非门yF18、yF17的连接点相接，另一端和双稳态记忆回路中控制电容器组“投”的两个与非门yF15、yF16的连接点相接；上述双稳态记忆回路一端和逻辑判断及移相回路中的yF14相接，一端和yF11相接，一端由CE1、CE2引入双稳态电路ZQ(Q、 Q)，上述双稳态记忆回路的四个输出点分别和控制两组电容器“投”的控制点H1、H2，控制两组电容器“退”的控制点T1、T2(1#、2#电容器组的投)相接；上述逆调压控制回路由B相电压引入，经电流电压变换器TB由继电器JDT接电压采样及逻辑判断回路：上述电压采样及逻辑判断回路，经由UBC(A·12)引入，一端通过控制第一台主变的有载调压开关的继电器GJ1及触点，控制第二台主变的有载调压开关的继电器GJ2及触点接入电机回路和调压开关回路。

2、根据权利要求1所述的电压无功功率控制装置，其特征在于上述逻辑判断及移相电路是由电压逻辑判断及移相电路和电流逻辑判断及移相电路组成的。

3、根据权利要求2所述的逻辑判断及移相电路，其特征在于上述电压逻辑判断及移相电路主要是非门倒相器F1、F2、F3、F9、F4、及与非门yF2、yF1 yF3、yF4、yF12、yF13、yF14及每个与非门的外加电容C1、C3、C5等组成的，一端和B相电压上的连接点（A·12）相接，一端和双稳态记忆回路中的两个与非门yF17、yF18的连接点相接，反相器F2的输出点d和电流逻辑判断及移相电路中的与非门yF6的输入点d相接。

4、根据权利要求2所述的逻辑判断及移相电路，其特征在于上述电流逻辑判断及移相电路是由非门倒相器F5、F6、F7、F8及与非门yF8、yF5、yF6、yF7、yF9、yF10、yF11及每个与非门的外加电容C2、C7、C8、C9等组成，一端和主变电流IB相接，另一端和双稳态记忆回路中的两个与非门yF15、yF16的连接点相接，反相器F6的输出点和电压逻辑判断及移相电路中的与非门yF2的输入点相接。

5、根据权利要求2或3或4所述的逻辑判断及移相电路其特征在于：与非门yF1、yF3、yF4、yF5、yF7、yF8分别和每个与非门的固有内阻电容C1、C2、C3、C5、C7、C9构成积分移相电路。

6、根据权利要求5所述的积分移相电路，其特征在于：上述积分移相电路可用于电流相位移动，电压相位移动，也可用于功率相位的移动及其它相位移动。

7、根据权利要求1所述的电压无功功率控制装置，其特征在于上述双稳态记忆回路是由二极管AK1、AK2、电阻RQ1、RQ2、 RQ1、 RQ2、电容C1和双稳态电路Q、 Q及TTL与非门yF15、yF16、yF17yF18组成的，与非门yF15、yF16的接点和逻辑判断及移相电路中的与非门yF11相接、与非门yF17、yF18和逻辑判断及移相电路中的与非门yF14相接，与非门yF18、yF17、yF15、yF16的四个输出点分别和控制电容器组“退”的两个控制点T1、T2及控制电容器组“投”的两个控制点H1、H2相接。

8、根据权利要求1所述的电压无功功率控制装置，其特征在于逆调压控制回路是由电流电压变换器B、与之相连的整流放大器、非门F10、F11及继电器JDT、变压器B1次极线圈上的电阻RT及继电器JDT常开触点和常闭触点组成的。

9、根据权利要求1所述的电压无功功率控制装置其特征在于调压开关回路及电机回路是由电压采样和逻辑判断回路上的继电器GJ1和GJ2控制的。