DE3608704A1 - Spannungsspitzen freier festkoerperschalter und einrichtung zur automatischen leistungsfaktor-korrektur - Google Patents

Spannungsspitzen freier festkoerperschalter und einrichtung zur automatischen leistungsfaktor-korrektur

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DE3608704A1 DE19863608704 DE3608704A DE3608704A1 DE 3608704 A1 DE3608704 A1 DE 3608704A1 DE 19863608704 DE19863608704 DE 19863608704 DE 3608704 A DE3608704 A DE 3608704A DE 3608704 A1 DE3608704 A1 DE 3608704A1
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Description

Spannungsspitzen freier Festkörperschalter und Einrichtung zur automatischen Leistungsfaktor-Korrektur
Die Erfindung betrifft die automatische Leistungsfaktorkontrolle in Wechselstromnetzen. Das Zu- und Abschalten von induktiven Lasten führt zur Veränderung des Leistungsfaktors und damit zur Notwendigkeit, im Versorgungsnetz eine höhere Leistung zur Verfügung zu stellen. Dies wiederum bedingt im Hinblick auf die hohen Stromkosten eine wesentliche finanzielle Belastung beim Betrieb induktiver Lasten wie Elektromotoren und Induktionsöfen.
Es wurde bereits vorgeschlagen durch Zuschalten bzw. Abschalten von Kondensatorbatterien den Verlustwinkel und damit den Leistungsfaktor zu korrigieren bzw. zu verbessern. Das Zu- und Abschalten deer Kondensatorbatterien mittels bekannter mechanischer Schalter führt zu außer-
BAD ORIGINAL
ordentlich unerwünschten Einschwingvorgängen und Spannungsspitzen. In der US-PS 4 356 440 ist eine Leistungsfaktor-Korrektur mit geschlossenem Regelkreis beschrieben, bei der das Aufschalten von in Dreieck angeordneten Kondensatoren auf ein Drei- oder Vier-Leiternetzwerk mit zeitveränderlichen, nicht ausgeglichenen induktiven Lasten vorgeschlagen wird. Für induktive Lasten, die durch eine dreieckgeschaltete Kapazität nicht genau ausgeglichen werden kann, wird durch diese Korrektur der effektive Blindstrom minimiert.
Einen anderen Versuch,, das vorliegende Problem zu lösen, enthält die US-PS 4 348 631. Nach diesem Konzept soll das Auftreten von Einschwingvorgängen und Spannungsspitzen beim Zuschalten von Kondensatorbatterien dadurch vermindert werden, daß gleichzeitig die Unterdrückung der Einschwingvorgänge bewirkende Induktivitäten zugeschaltet werden.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, in einfacher und zuverlässiger Weise automatisch den Leistungsfaktor zu korrigieren und damit den Blindstrom zu minimieren unter praktisch vollkommener Vermeidung von Einschwingvorgängen und Spannungsspitzen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 angegebenen Merkmale. Vorteilhafte Ausgestaltungen . der erfindungsgemäßen Vorrichtung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
BAD ORIGINAL
IZJ
]_ Die automatische Leistungsfaktorkorrektureinrichtung nach der vorliegenden Erfindung für MehrphasenwechseIstroiunetze enthält eine erste Vorrichtung zum Bestimmen des Stromes einer jeden Phase des Wechselstromnetzes; eine zweite Vorrichtung zum Bestimmen der Spannung jeder der Phasen des Wechselstromnetzes, und eine dritte Einrichtung, die die eine Mehrzahl von Komparatoren und einen programmierbaren Zeitgeber enthält und außerdem aus von der
IQ ersten und zweiten Einrichtung gelieferten Informationen die Phasenverschiebung zwischen Strom und Spannung bestimmt und diese in eine Mehrzahl von zeitabhängigen Signalen umwandelt, die einer Recheneinrichtung zugeführt werden, welche sie in Winkelbeträge und weiterhin in entsprechende Kosinus-Werte umsetzt zur Lieferung eines Leistungsfaktorwertes und zur Erzeugung einer Mehrzahl von optisch isolierten Schaltsignalen. Weiterhin sind Festkörperschalter, denen von der Recheneinrichtung jene Schaltsignale zugeführt sind und jeweils zwei Thyristoren für je eine Kondensatorbatterie aufweisen, eine Mehrzahl von in Dreieckschaltung angeordneten Kondensatoren, die vermittels jener Festkörperschalter entsprechend den Schaltsignalen dem Netz zu- bzw. abgeschaltet werden, wobei die Kondensatorbatterien zu jedem Zeitpunkt zu- bzw. abgeschaltet werden können, zu dem die Spannung an den Schalteinrichtungen Null ist, so daß weder Stromstöße noch Spannungsspitzen auftreten, und schließlich analoge Schaltkreiseinrichtungen, um zu besrimmen, wenn der Strom unter einen vorbestimmten Wert absinkt, um dann die bzw. einen Teil der Kondensatorbatterien vom Netz zu trennen, vorgesehen.
BAD ORIGINAL
TJ JBUWT Die automatische Leistungsfaktorkorrektureinrichtung ist mit jeder Phase des Mehrphasennetzes verbunden. Die Strom- end Spannungssignale für jede Phase werden miteinander verglichen,.um die Phasenverzögerung zwischen ihnen festzustellen und ein von dieser abhängiges Zeitsignal zu liefern. Die zeitabhängigen Signale werden einem von einem Mikroprozessor gesteuerten Schaltkreis zugeführt, der sie zunächst in Winkelwerte und schließlich in den Kosinus derselben verwandelt. Der Kosinuswert wird dann mit dem Faktor hundert multipliziert, um so einen Leistungsfaktorwert zu liefern, der digital angezeigt wird. Der mikroprozessorgesteuerte Schaltkreis steuert des weiteren ein Schalternetzwerk, das Batterien von in Dreieckschaltung angeordneten Kondensatoren dem Netz auf- bzw. von diesem abschaltet. Mit sich verringerndem Leistungsfaktor werden Kondensatorbatterien aufgeschaltet, um so den Leistungsfaktor zu verbessern.
Die Schaltkreise enthalten jeweils nur zwei Thyristoren für jede Kondensatorbatterie. Die Kondensatorbatterien können jederzeit, unabhängig von der jeweils an ihnen liegenden Spannung zugeschaltet werden, ohne daß hohe Spitzenströme bzw. Spannungsspitzen auftreten.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Hierbei zeigen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm der automatischen Leistungsfaktorkorrektureinrichtung,
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Fig. 2 ein Blockdiagramm der Schaltsteuerkreise, Netzleitungen und einer in Dreieckschaltung angeordneten Kondensatorbatterie,
Fig. 3 ein schematisches Blockdiagramm
des Schaltsteuerkreises von Fig. 2, und
Fig. 4
bis 7 Ablaufdiagramme eines Rechnerprograinms,
das in der Leistungsfaktorkorrektureinrichtung eingesetzt werden kann.
Die automatische Leistungsfaktorkorrektureinrichtung nach Fig. 1 ist mit einem Versorgungsnetz mit Netzleitungen 11, 12 und 13, die von einem Verteilungstransformator 14 ausgehen, verbunden. Die Einrichtung enthält weiterhin einen Spannungswandler 15 mit drei kleinen Einphasentransformatoren, die ihrerseits drei Ausgangssignale Va, Vb und Vc liefern, welche die Spannungen der Netzleitungen 11, 12 und 13 anzeigen. Gleichfalls mit den Netzleitungen 11, 12 und 13 verbundene Transformatoren 17, 18 und 19 liefern
oc Ausgangssignale I , I. und I , welche eine Anzeige zo acc
für den Strom in der betreffenden Netzleitung darstellen. Die Ausgangssignale V3, Vfa und Vc und I , I, und I werden jeweils Komparatoren
el JD C
21 bis 26 zugeführt. Wie in Fig. 1 ersichtlich, besteht zwischen den sinusförmigen Wellenzügen
von V und I eine Phasenverschiebung. Am Ausgang a a
der Komparatoren 21 und 22 treten den sinusförmigen Eingangssignalen zugeordnete Rechtecksignale 27 und 28 auf. Die Ausgänge der Komparatoren 21 bis 26 werden der programmierbaren Zeitschaltung
BAD ORIGINAL
zugeführt, deren Ausgänge mit einem Datenübertragungsweg 31 und dem Adressenübertragungsweg 32 zugeführt werden. Die Ausgangssignale der Zeitschaltung 30 sind zeitabhängige Signale, die ein Maß für die Phasenverzögerung zwischen Spannung und Strom in den Netζleitungen 11, 12 und 13 sind. Der Adressenübertragungsweg 32 und der Datenübertragungsweg 31 sind weiterhin mit einem Analogschaltkreis 30 verbunden, der einen Analogschalter 33 einen Effektivwert/ Gleichstromumsetzer 34 und einen Analog/Digital-Wandler 35 enthält. An den Eingängen des Analogschalters 33 treten die Stromsignale I , I, und
a ο
I auf. Wenn diese unter einen bestimmten Wert c
absinken, liefert der Analogschaltkreis 30 ein Signal, welches bewirkt, daß die Korrektur des Phasenwinkels abgeschaltet und ein Fehler-= code gebildet wir.d.
Der Mikroprozessor 36 ist vorzugsweise ein 8-Bit-Prozessor und mit dem Datenübertragungsweg und dem Adressenübertragungsweg 32 verbunden. Der Mikroprozessor 36 wird von einem Programm gesteuert, das im Lesespeicher (PROM) 37 enthalten ist. Der Mikroprozessor 36 ist des weiteren verbunden mit der Auswahlschaltung 38 und über eine Pufferschaltung 40 mit dem Anzeigegerät Das Peripherie-Anpaßglied 41 ist über eine Pufferschaltung 42 und eine entsprechende Anzahl von Optokupplern 43 mit einer Mehrzahl von Schaltsteuerkreisen 44 verbunden, die Kondensatorbatterien den Netzleitungen 11, 12 und 13 zuschalten bzw. von diesen abtrennen. In einer bevorzugten Ausfuhrungsform werden acht Optokuppler 43, sechzehn Schaltsteuerkreise 44. und acht jeweils in Dreieckschaltung angeordnete
BAD ORIGINAL
07Q4
Kondensatorbatterien benutzt. Eine Anzeigetafel 50 enthält eine Anzahl von lichtemittierenden Dioden 51 mit den Bezeichnungen Nr. 1 bis 8, die anzeigen, welche der acht Kondensatorbatterien jeweils an die Netzleitungen 11, und 13 geschaltet sind. Die Anzeigetafel enthält weiterhin zwei Sätze von lichtemittierenden Dioden 52, die jeweils mit A, B und C bezeichnet sind und die eine Information über den Status der Phasen A, B und C der Netzleitungen 11, und 13 liefern. Eine Digitalanzeige 54 gibt den Prozentwert für den Leistungsfaktor an.
Fig. 2 ist ein Blockschaltbild mit einer in Dreieckform angeordneten Kondensatorbatterie 60, bestehend aus den Kondensatoren 61, 62 und 63 und ihren Nebenschlußwiderständen 64, 65 und 66. Die Kondensatorbatterie 60 ist über Induktivitäten 67 und 68 mit Thyristor-Schaltern 71 und 72 verbunden. Diese Schalter bestehen in einer bevorzugten Ausgestaltungsform jeweils aus zwei gegensinnig gepolten Thyristoren. Die Thyristor-Schalter 71 und 72 werden über Schaltsteuerkreise 44a und 44b,von denen jeweils einer für jede der Kondensatorbatterien 60 vorgesehen ist, gesteuert. Die Kondensatorbatterie 60 ist über die Thyristor-Schalter 71 und 72 mit den Netzleitungen 11, 12 und 13 mittels eines Anschlußblocks 73 verbunden. In einer bevorzugten Ausführungsform sind Sicherungen 74, 75 und 76 in den Leitungen zwischen dem Anschlußblock 73 und der Leistungsfaktorkorrektureinrichtung vorgesehen.
Das schematische Blockdiagramm der Fig. 3 illustriert die Details des Schaltsteuerkreises 44a.
BAD ORIGINAL
Der Schaltsteuerkreis 44b ist analog aufgebaut. Zur Vereinfachung wird daher im folgenden lediglich der Schaltsteuerkreis 44a näher erläutert. Der Schaltsteuerkreis 44a ist mit dem Optokuppler 43, dem Thyristor-Schalter 71 und dem Schaltsteuerkreis 44b verbunden. Ein erstes Eingangssignal wird von der Pufferschaltung 42 über den Optokuppler 43 zum Schaltsteuerkreis 44a geliefert. Ein zweites Eingangssignal wird von einem Optokuppler 80 geliefert, der mit dem Thyristor-Schalter verbunden ist. Der Ausgang des Optokupplers 43 ist mit einem Selbstrückstellglied 81 sowie einer 0,5 Sekunden-Zeitschaltung 82 und über diese mit einem UND-Glied 83 verbunden. Der Ausgang des Optokupplers 80 ist mit einem Selbst-Rückstellkreis 84 und einer 50 ,u sec-Zeitschaltung 85 und über diese ebenfalls mit einem Eingang des UND-Glieds 83 verbunden. Das Ausgangssignal des Optokupplers 80 besitzt eine Rechteckwellenform 88, das die Nulldurchgänge zwischen der Spannung der Netzleitungen 11, 12 und 13 und der Spannung an den Kondensatoren 61, 62 und 63 anzeigt.
Es besteht keine Notwendigkeit, mit dem Schaltzeitpunkt für die Entladung der Kondensatoren 61, 62 und 63 zu warten. Der Schaltsteuerkreis 44a kann den Thyristor-Schalter 71 in jedem Zeitpunkt auslösen, in dem die Spannung über dem Schalter Null ist. Der Zweck der Selbst-Rückstellglieder 81, 84 besteht darin, zu vermeiden, daß Störsignale zur Auslösung des Schaltkommandos für die Thyristor-Schalter 71 führen, die über Gleichspannungs-Torsteuerkreise 86 und 67 übertragen werden können.
BAD ORIGfNAL
Der Ausgang des UND-Glieds 83 steuert über die Torsteuerkreise 86 und 87 die Thyristoren des Schalters 71. Das Eingangssignal für die Mikroprozessorsteuereinrichtung und das Nulldurchgangssignal sind kontinuierlich vorhanden, bis die Seitschaltungen 82 und 85 ausblenden. Jede Störspannung setzt die Zeitschaltunger. 82 und 85 zurück. Es soll bemerkt werden, daß das Einschaltsignal für den Schaltsteuerkreis 44b um 0,5 see. gegenüber dem Eingangssignal vom Optokuppler 43 verzögert ist, so daß der Einschaltbefehl entsprechend versetzt ist.
In den Fig. 4 bis 7 sind Flußdiagramme gezeigt für das im Lesespeicher 37 gespeicherte Rechnerprogramm, das die in Fig. 1 bis 3 dargestellte Einrichtung steuert und weiterhin den Mikroprozessor 36 in die Lage versetzt, den in der Digitalanzeige 54 angezeigten Leistungsfaktor zu berechnen. Die Berechnung erfolgt dergestalt, daß die Phasenverzögerung zwischen V&, V^ bzw. V und I , I, bzw. I in ein zeitabhängiges
O Si JD C
Signal umgewandelt wird, das seinerseits in Gradwerte und diese in entsprechende Kosinus-Werte mittels einer im Lesespeicher 37 enthaltenen Tabelle umgesetzt werden.
Die Kosinuswerte werden sodann mit dem Faktor hundert multipliziert, um so den in der Digitalanzeige 54 dargestellten Leistungsfaktor zu erhalten.
Als Funktion des errechneten Wertes bewirkt der Mikroprozessor 36, daß mindestens eine der dreieckgeschalteten Kondensatorbatterien 60 aufgegeschaltet wird. Anschließend errechnet der Mikrcprozessor 36 erneut den sich damit ergebenden
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10
20
30
Leistungsfaktor. Ergibt sich dabei nicht, daß der Leistungsfaktor geringfügig größer ist als ein gesetzter Sollwert, beispielsweise 96 % für einen Sollwert von 95 %, so wird keine weitere Kondensatorbatterie zugeschaltet. Die Anordnung der Kondensatorbatterien ist dergestalt gewählt, daß ein weitgehend gleichmäßiger bzw. stufenloser Anstieg der Kapazitätswerte erreicht wird. In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Werte in einer binären Progression geordnet, das heißt sind beispielsweise acht Kondensatorbatterien 60 vorgesehen, so können damit 2 56 verschiedene Kombinationen von Kapazitätswerten den Netzleitungen 11 bis 13 aufgeschaltet werden.
Die Flußdiagramme der Fig. 4 bis 7 enthalten eine Anzahl von Programmteilen, deren Funktion in der nachfolgenden Tabelle 1 näher dargelegt ist.=
TABELLE I Programmteil
DABBD
Adresse
FC4D
CKILD
FB99
Funktion
Teil des CKILD-Programmteils. Betrifft die Behandlung des Falles, daß der Leistungsfaktor außerhalb der zulässigen Bandbreite liegt. Haupttei!programm für die Schrittzuschaltung der Kondensatorbatterien.; 60.Mißt den Strom- j leistungsfaktor; prüft [ die Phasenvoreilung; j prüft, ob Leistungs- j
BAD ORIGINAL
Programmteil Adresse Funktion
CKLEAD
F9O6
CUMULA
FB8B
FAFDEC
FE12
FARINC
FDC2
faktor innerhalb der Zielwerte; setzt Status-Bits. Teil der Hauptschleife "OPERATE"; prüft auf Leistungsfaktorvoreilung nach Zuschalten der Kondensatorbatterien 60 in akkumulierender Weise.
Teil des Programmteils "INTERR Wenn Benutzer einen Stufenbetrieb "STEP Operation" verlangt in akkumulierender Art, werden die Kondensatorbatterien in kummulativen Schritten erhöht.
Hauptteilprograram für die Verringerung der Kondensatorbatterie 60. Liest den Leistungsfaktor und prüft den Voreilungszustand. Wenn Leistungsfaktor voreilt, bestimmt dieses Teilprogramm, welche Kondensatorbatterie zu entfernen ist und bewirkt dessen Entfernung. Diese Maßnahme wird solange wiederholt, bis Leistungsfaktor nicht mehr voreilt.
Hauptteilprogramm für die Erhöhung der Kondensatorbatterie 60. Es bestimmt, welche Kondensatorbatterie zuzuschalten ist und bewirkt deren Zuschaltung. Anders als FARDEC liest dieses Programm
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Programmteil 14 36087(K
I
1 Adresse Funktion
nicht den Leistungsfaktor und
schaltet auch nur ein Inkrement
FRSTDB zu.
5 FC43 Teil des CKILD-Teilprograrams.
Behandelt das erste Auftreten
einer Leistungsfaktorlesung
innerhalb der vorgegebenen
ILEAD Bandbreite.
10 FC57 Teil des CKILD-Teilprogramms.
Für den Fall, daß der Leistungsl
faktor voreilt, bewirkt dieses
Tel!programm, daß solange
Kondensatorbatterien entfernt
15 werden, bis die Voreilung nicht
INTERR mehr gegeben .ist.
FAE7 Hauptfall der Unterbrachungs-
behandlung bestimmt Quelle der
Unterbrechung und bewirkt in
20 Abhängigkeit hiervon entweder
Korrektur der Anzeige oder
INTEST erhöht Kondensatorbatterien 60.
F93E Jiaupttestschleife. Vermittels
dieser Schleife kann der Be
25 treiber Kondensatorbatterien
IS3EL0 von Hand gesteuert erhöhen.
FE86 Teil des FARDEC-Teilprogramins .
Betrifft den Fall, daß die
Voreilung des Leistungsfaktors
30 einen Wert erreicht, der jen
seits des maximal zulässigen
Wertes ist. Es wartet 20 ms
und wiederholt dann eine Ver
ringerung der Kondensator
JS batterien 60, wodurch der
feAD ORIGINAL
Programmteil Adresse Funktion
MAXFAR
NOTARG
NTBELO
OPERAT
OUTEST
normale Abnahmezyklus wesentlich beschleunigt wird.
FDE4 Teil des FARINC-Programms. Es
gibt die berechnete Kondensatorbatteriekonfiguration aus an das die Kondensatorbatterien 60 steuernde Tor.
FBB3 Teil des CKILD-Programms. Dieser Teil prüft, ob Leistungsfaktor innerhalb des vorgegebenen Bandbereichs liegt und setzt ein Kontrollzeichen, das verhindert, daß weitere Nachführungen erfolgen bis zu dem Zeitpunkt, zu dem der Leistungsfaktor sich ans dem vorgesehenen Bandbereich herausbewegt .
FE5F Teil des FARDEC-Programmteils.
Dieses Teilprogramm berechnet die neue Kondensatorbatteriekonfiguration, wenn eine Verringerung des Kapazitätswertes erforderlich ist.
F8CF Hauptprogrammschleife. Sie kontrolliert den Zustand der Schalter 71, liest den Zustand der Einrichtung, prüft den Leistungsfaktor und ruft die Teilprogramme für die Erhöhung bzw. Verringerun der Kondensatorbatterie 60.
F988 Ausgangscode für INTEST. Schaltet die Kondensatorbatterien 60, bringt die Variablen auf Null und startet erneut die Einrichtung für automatische Betriebsweise.
BAD ORIGJNAL
Programmteil Adresse Funktion
RMSl
RxMS
10
RMS3
RMSAMP
20
TARGET
TESTOP
30
FA94 Teil des RMSAMP-Teilprogramms. Erhält das Statusbit/ wenn alle drei Phasenströme A, B, C oberhalb des Minimalwertes sind.
FAAD Teil des RMSAMP-Teilprograinins. Prüft für den Fall, daß der Strom unter einem Minimalwert ist, ob irgendwelche Kondensator batterien aufgeschaltet sind und wenn dies der Fall ist, schaltet es schrittweise eine Batterie nach der anderen ab.
FABD Ist Teil des RMSAMP-Teilprogramir Liefert verschiedene Statusbits als Funktion des jeweiligen Systemzustandes.
FA6O Liest Effektivwert des Stroms und prüft, ob der Strom oberhalb des festgesetzten Minimalwertes ist. Setzt Statusbits.
FD5D Teil des CKILD-Programins -
Wenn ein Zielleistungsfaktor vorgegeben ist, prüft dieses Teilprogramm, ob der zuletzt ermittelte Leistungsfaktor sich innerhalb dieses vorgegebenen Bereiches befindet.
F936 Teil des Hauptteilprogramms OPERATE. Prüft den Zustand des "OPERATE/TEST"-Schalters.
35
BAD ORIGINAL
10 15 20
Programmteil Adresse Funktion
UPDATE F90F Teil des Hauptprogramms OPERATE.
Es liest den gegenwärtiger. Leistungsfaktor, formatiert das Resultat und bringt die Anzeige auf letzten Stand.
ZEROVO FEB7 Teil des FARDEC-Teilprogramms.
Es setzt die entsprechenden Statusbits und bestimmt die Kondensatorkonfiguration für den Fall, daß alle Kondensatorbatterien 60 von den Netzleitungen H7 12 und 13
abgeschaltet sind.
Anhang A Kondensatorkonfiguration für den Fall, daß alle Kondensatorbatterien von den Netzleitungen 11, 12 und 13 entfernt sind. Anhang A enthält das in PROM 37 gespeicherte Programm in ASSEMBLY Sprache.
30
BAD ORIGINAL

Claims (4)

Patentansprüche
1. Vi.xrichtung zur automatischen Leistungsfaktor-Korrektur für den Betrieb von Mehrphasen-Wechselstromnetzen mit induktiven Lasten, dadurch gekennzeichnet , daß diese erste Sensoreinrichtungen (17,18,19) für den Strom und zweite Sensoreinrichtungen für die Spannung in jeder Phase, eine Mehrzahl von KoHiparatoren (21 bis 26) sowie eine programmierbare Zeitschaltung (30) zum Bestimmen des Phasenunterschieds zwischen Strom und Spannung und zu dessen Umwandlung in eine Mehrzahl von zeitabhängigen Signalen, eine Rechnereinrichtung (35) zum Umsetzen der zeitabhängigen Signale in Winkelgrade und zum Berechnen des entsprechenden Cosinus-Werts zur Vorgabe eines Leistungsfaktorwertes sowie zum Ableiten einer Mehrzahl von Schaltsignalen, auf die Schaltbefehle ansprechende Schalteinrichtungen (71,72) mit je zwei Thyristor-Festkörperschaltern für jede von in Dreieck schaltung angeordneten Kondensatorbatterien (60), eine Mehrzahl von Kondensatorbatterien (60) die mittels der Festkörperschalter mit fen Versorgungsnetzleitungen (11,12,13) verbunden bzw. von diesen abgetrennt werden, wobei das Zu- bzw. Abschalten jederzeit, wenn die Spannung über dem Festkörperschalter Null ist, erfolgen kann und damit frei von Spitzenströmen und Spannungsspitzen vor sich geht und einen Analogschaltkreis (30) zum Feststellen, ob der jeweilige Streitwert einen vorgegebenen Wert unterschreitet, uir. einseine oder alle Kondensatorbatterien (60) von den. Versorgungsleitungen (11,12,13) abtrennen zu können, enthält.
BAD ORIGINAL
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten Sensorexnrichtungen eins Mehrzahl von mit jeder der Versorgungsnetzleitungen verbundenen Transformatoren zur Stromanzeige und die zweiten Sensoreinrichtungen einen Spannungswandler mit einer Mehrzahl von Einphasen-Transformatoren enthalten.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Programm für den Rechner
- (36) in einem programmierbaren Lesespeicher (37, PROM) gespeichert ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß diese eine Anzeige (50) für den Leistungsfaktor enthält.
BAD ORIGINAL
DE19863608704 1985-03-13 1986-03-12 Spannungsspitzen freier festkoerperschalter und einrichtung zur automatischen leistungsfaktor-korrektur Granted DE3608704A1 (de)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/711,170 US4645997A (en) 1985-03-13 1985-03-13 Transient free solid state automatic power factor correction

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DE3608704C2 DE3608704C2 (de) 1993-03-18

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Application Number Title Priority Date Filing Date
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Families Citing this family (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62224814A (ja) * 1986-03-26 1987-10-02 Toshiba Corp 無効電力補償装置の制御装置
JPS63163514U (de) * 1987-04-13 1988-10-25
FR2646297B1 (fr) * 1989-04-21 1995-01-13 Caen Claude Procede de commande d'interrupteurs pour l'alimentation en ondes entieres d'un circuit triphase
US5134356A (en) * 1990-06-22 1992-07-28 Board Of Regents Of The University Of Washington Reactive power compensator
US5180963A (en) * 1990-06-22 1993-01-19 Board Of Regents Of The University Of Washington Optically triggered high voltage switch network and method for switching a high voltage
US5072187A (en) * 1990-06-29 1991-12-10 Digital Equipment Corporation Method and apparatus for determining the total harmonic distortion and power factor of a non-linear load circuit
DE69212742T2 (de) * 1991-03-07 1997-01-09 Univ Washington Blindleistungskompensator
EP0676854B1 (de) * 1994-04-08 2001-12-12 Vlt Corporation Effiziente Leistungsumwandlung
DE4436593A1 (de) * 1994-10-13 1996-04-25 Mueller & Weigert Verfahren zur Ermittlung einer Kompensationskapazität
DE4446864C2 (de) * 1994-12-27 1996-10-24 Siemens Ag Abschaltverfahren für einen dreiphasigen Blindleistungssteller mit zwei Thyristorschaltern
US5619405A (en) * 1995-12-21 1997-04-08 Reltec Corporation Variable bandwith control for power factor correction
US5847942A (en) * 1996-05-30 1998-12-08 Unitrode Corporation Controller for isolated boost converter with improved detection of RMS input voltage for distortion reduction and having load-dependent overlap conduction delay of shunt MOSFET
US5661645A (en) 1996-06-27 1997-08-26 Hochstein; Peter A. Power supply for light emitting diode array
US5927598A (en) * 1997-04-23 1999-07-27 Wexl Energy management method and apparatus
US6150771A (en) * 1997-06-11 2000-11-21 Precision Solar Controls Inc. Circuit for interfacing between a conventional traffic signal conflict monitor and light emitting diodes replacing a conventional incandescent bulb in the signal
ES2152889B1 (es) * 1999-03-30 2001-08-16 I D De Desarrollo De Circuitos Dispositivo para la conexion de condensadores a redes de corriente alterna.
US6121758A (en) * 1999-06-23 2000-09-19 Daq Electronics, Inc. Adaptive synchronous capacitor switch controller
US6181113B1 (en) 1999-07-29 2001-01-30 Abb Power T&D Company Inc. Harmonic resonance control and protection system for switched power factor control capacitor devices
US7002321B2 (en) * 2001-06-05 2006-02-21 Mcdaniel William D Automatic power factor correction using power measurement chip
US9093833B1 (en) * 2008-12-05 2015-07-28 Power Factor Correction Llc Power factor correction apparatus for appliances having inductive loads
US8164314B2 (en) * 2009-05-07 2012-04-24 Toyota Motor Engineering & Manufacturing North America, Inc. Distributed capacitor bank controllers and methods thereof
US8922175B2 (en) 2011-03-31 2014-12-30 General Electric Company System and method for operating capacitor banks
CA2854438C (en) * 2011-11-03 2018-12-11 Hubbell Incorporated Control system for synchronous capacitor switch
FR3029024B1 (fr) * 2014-11-21 2018-10-12 Evtronic Procede d'optimisation de l'energie electrique d'appoint fournie par une source auxiliaire
US10985562B2 (en) 2018-02-21 2021-04-20 Telefonaktiebolaget Lm Ericsson (Publ) Reactive power control in power systems
GB2576715B (en) * 2018-08-24 2022-06-15 Energy Facilities Uk Ltd Capacitive unit for local power factor correction and system comprising multiple capacitive units

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4348631A (en) * 1981-06-04 1982-09-07 Westinghouse Electric Corp. Static VAR generator
US4356440A (en) * 1980-09-18 1982-10-26 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Power factor correction system

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH429920A (de) * 1965-02-19 1967-02-15 Bbc Brown Boveri & Cie Einrichtung an einer Induktions-Glüh- oder Schmelzanlage zur Blindleistungskompensation
US3701013A (en) * 1971-03-18 1972-10-24 Allis Chalmers Mfg Co Power factor relay
US3754184A (en) * 1972-06-21 1973-08-21 Harnischfeger Corp Reactive power compensation control system
US4055795A (en) * 1976-07-15 1977-10-25 H.O.P. Consulab Inc. Correction system for regulating the power factor of an electrical network
DE2811751C2 (de) * 1978-03-17 1983-02-03 Licentia Patent-Verwaltungs-Gmbh, 6000 Frankfurt Elektronischer Schalter zum Ein- und Ausschalten eines Leistungskondensators
US4365190A (en) * 1981-03-19 1982-12-21 Asi Systems, Inc. Automatic var controller

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4356440A (en) * 1980-09-18 1982-10-26 The Charles Stark Draper Laboratory, Inc. Power factor correction system
US4348631A (en) * 1981-06-04 1982-09-07 Westinghouse Electric Corp. Static VAR generator

Also Published As

Publication number Publication date
GB8605592D0 (en) 1986-04-09
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GB2172417A (en) 1986-09-17
US4645997A (en) 1987-02-24
DE3686825D1 (de) 1992-11-05

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