SU1261044A1 - Устройство дл компенсации реактивной мощности нагрузки и симметрировани трехфазной сети - Google Patents

Description

осуществл етс  в зависимости от интегральных значений мгновенных реактивных мощностей. Каждый узел коррекции 25 5 26, 27 состоит из элемента выборки и хранени  28, операционного усилител  29, резисторов- 30, 31 и стабилитронов 32, 33. Узлы коррекции Бключе- нь в ка1наль формировани  узлов управле- тиристорами 9. В узлах коррекции интегральное значение мгновенной

Изобретение относитс  к электротехнике , в частности к устройствам повышени  качества электроэнергии, и может быть использовано дл  компенсации реактивной мощности мощ- ных несимметричных быстроизмен ю- щихс  нагрузок промьшленных предпри тий .. Целью изобретени   вл етс  повышение точности при одновременном упрощении и повышении надежности при резкопеременной нагрузке.

На фиг, 1-3 представлены функциональные схемы устройстваI на фиг. 4- 6 - временные диаграммы, по сн ющие его работу.

Устройство состоит из компенсатора 1, содержащего подключенные к сети 2 параллельно нагрузке {дуговой электропечи) 3 трехфазные силовые фильтры 4, каждый из которых выполнен из цепочек, выполненных в звезду и образованных из последовательно соединенных конденсаторов 5 и фильтровых реакторов 6 (на фиг. 1 дл  упро- щени  показан один из таких силовых фильтров, хот , в устройстве подразумеваетс  наличие К силовых фильтров ) , и тиристорно-реакторную группу 7, состо щую из цепочек, соединенных в треугольник и образованных из последовательно соединенных 1гунтовых реакторов 8 и встречно-параллельно включенных тиристоров 9, и из регул тора 10, содержащего три датчика 11 напр жени  сети (трансформаторы напр жени ) , три датчика 12 тока (трансформаторы тока)5 подключенные к общи шинам питани  дуговой электропечи 3 и силовых фильтров 4, первый-третий 13-15 умножители, первый-третий 16-1

суммарной мощности на п-м интервале интегрировани  суммируетс  с разностью интегральных значений мгновенной суммарной реактивной мощности на п-м и (п-1)-м интервалах интегрировани . Благодар  тому, что мгновенные значени  токов, измер емых датчиками тока 12, не содержат высших гармоник , и наличию узлов коррекции по- вьшаетс  точность компенсации, бил.

сумматоры, выполненные, например, на операционных усилител х, первый-третий 19-21 интеграторы с установкой в ноль, первый-третий 22-24 элементы выборки и хранени ; первый-третий 25-27 уЪлы коррекции, каждьш из .ко-- торых выполнен в виде дополнительного элемента 28 выборки и хранени  и операционного усилител  29 с первым резистором 30 на. инвертирующем входе и с параллельно соединенными вторым резистором 31 и встречно-последовательно включенными стабилитронами 32 и 33 в отрицательной обратно св зи, причем вхОД дополнительного элемента 28 выборки и хранени  соединён с неинвертирующим входом операционного усилител  29 и образует вход узла коррекции, а выход элемента 28 выборки и хранени  через первый резистор 30 соединен с инвертирующим входом операционного усилител  29, выход которого  вл етс  выходом узла коррекции; первый-трети 34-36 функциональные преобразователи каждьш из которых выполнен, например , в виде кусочно-линейного аппрок симатора, узел 37 управлени  тиристорами , выполненньй, например, в виде -каналов АВ 38, ВС 39 и СА 40, ,каждый из которых содержит первый 41 и второй 42 формирователи импульсов, первый 43 и второй 44 изолирующие трансформаторы, первый 45 и второй 46 выпр мители, перрый 47 и второй 48 элементы И, выход каждого из которых через соответствующие последовательно включенные формирователь 41 (42) импульсов, изолирующий трансформатор 43 (44) и выпр митель 45 (46) соединен с соответствующим

3

ыходом канала узла 37 управлени  тиристорами, элемент И-НЕ 49, трети формирователь 50 импульсов по спаду вход которого подключен к вьлсоду элемента И-НЕ 49, а выход - к треть входам первого 47 и второго 48 элементов И, компаратор 51, неинвертирующий вход которого  вл етс  сиг- нальньм входом канала блока 37 управлени  тиристорами, генератор 52 пилообраэного напр жени , выходом подключенный к инвертирующему входу компаратора 51, вьгход которого соединен с вторым входом элемента И-НЕ 49, элемент ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 53, вы- ходом подключенный к входу генератора 52 пилообразного напр жени , к первому входу элемента И-НЕ 49 и к вторым входам первого 47 и второго 48 элементов И, первый 54 и второй 55 нуль-органы, вьтолненные на компараторах , фазовращатель 56, выходом соединенный через первый нуль-орган 54 с первым входом элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ 53, а входом - с входом синхронизации канала блока 37 управлени  тиристорами и с входом второго нуль-органа 55, вьгход которого подключен к второму входу элемента ИСКЛЮЧАЩЕЕ ИЛИ 53, к первому пр мо- му входу первого элемента И 47 и первому инверсному входу второго элемента И 48, узел 57 синхронизации выполненный в виде первого АВ 58, второго ВС 59 и третьего СА 60 кана- лов, каждый из которых вьтолнен в виде цепочки последовательно соединенных фазовращател  61, вход которого  вл етс  входом канала блока 57 синхронизации, нуль-органа 62, первого формировател  63 имульсов по фронту и спаду, выход которого  вл етс  первым выходом 64 (65, 66) канала узла 57 синхронизации, вторрг го 67 и третьего 68 формирователей импульсов по спаду, выходы которых  вл ютс  соответственно, вторым 69 70, 71) и третьим 72 (73, 74) выходами канала узла 57 синхронизации, причем входы умножителей 13, 14 и 15 подключены к выходам датчиков 11 напр жени  сети и выходам датчиков 12 тока, а выходы - к входам первого- третьего 16-18 сумматоров, выход каждого из которых соединен через соответствующие последовательно соединенные интегпатор 19 (20,21) с установкой в ноль, элемент 22 (23,

0444

24) выборки и хранени , узел 25 (26 27) коррекции, функциональный преобразователь 34 (35, 36) с сигнальным входом соответствующего канала 38 (39,40) узла управлени  тиристорами 37, выходы первого 58, второго 59 и третьего 60 каналов узла 57 синхронизации подключены к выходам датчиков 11 напр жени  сети, а первый 64 (65,66), второй 69 (70, 71) и третий 72 (73, 74) выходы каждого из каналов - к входу управлени  узла коррекции 25 (26, 27), к входу управлени  элемента выборки и хранени  22 (23, 24) и к входу установки в ноль интегратора 19 (20, 21) соответственно йходы синхронизации каждого канала 38 (39, 40) узла управлени  тиристорами 37 соединены с выходами датчиков 11 напр жени  сети.

Устройство работает следующим образом.

В компенсаторе 1 каж,цый трехфазный силовой фильтр 4 щунтирует токи высшей гармоники из амплитудного спектра дуговой электропечи 3 той частоты, на которую он настроен. Конденсаторы 5 этих силовых фильтров  вл ютс  источниками реактивной мощности Qg. На шунтовый реактор 8 каждой фазы тиристорно-реакторной группы 7 подаетс  соответствующее линейное напр жение Цд при включении соответствующих тиристоров 9, угол управлени  ot которыми отсчитываетс  от положительного максимума анодного напр жени  на тиристорах и мен етс  от нул  до 1Г/2. При этом величина потребл емой реактивной мощности сдвига по основной гармонике Q шун- товым реактором 8 описываетс  выражением

иД.(1- 2.

О-ЛТ V -ТГ

2«JL

IT

sinZot. .,,

(1)

где U - амплитуда линейного напр жени , : L - индуктивность шунтового

реактора,:

и) - кругова  частота напр жени  сети.

В общем случае реактивна  мощность Q фазы компенсатора 1 равна

о t

- - О и  вл етс  переменной вели- 3 «Р

чиной - функцией от угла d управлени  тиристорами 9. Управление мощност ми Q, , и Q фаз АВ, ВС и СА соответственно тиристорно- реакторной группы 7 осуществл етс  по интегральным значени м реактивных мощностей Рд, Q и QC фаз А, В и С соответственно нагрузки 3 с силовыми фильтрами 4 в соответствии с вьфаже- ни ми

(2)

Дл  определени  значений реактивных мощностей Q,Qg о интегральному выражению измер ютс  с помощью трансформаторов 12 тока мгновенные значени  токов i , i

  о

и 1:

в общих щинах питани  параллельно соединенных дуговой электропечи 3 и силовых фильтров 4. Так как токи i , i и i не содержат высших гармоник , генерируемых дуговой элект-ро- печью 3 5 ввиду шунтировани  их силовыми фильтрами 4, а тиристорно-. реакторна  группа генерирует только нечетные гармоники, имеющие практически неизменный характер на интервале от tj, до t + -, которые также шунтируютс  силовыми фильтрами, то выражение дл  реактивной мощности сдвига по основной гармонике фазы дуговой электропечи 3 с силовыми фильтрами 4 принимает вид

2 I „. .

. fги,

и cosoJt ZI 1, )t +

t °4 . т

° г

f Mmsin4,dt(I)H 45

t.-Г °

+ -t I I )t +4 ,(Il)

°i- .

Mr: i isin(i+k)uJt -4

K-5 I

О

sin(1-k)cL)t -4 dt, (III)

где k - номер гармоники тока,: I - амплитуды k-й гармоники

tT К

тока; Ч - фазовый угол сдвига тока

k-й гармоники относительно фазного напр жени ; п - целое число. Так как в результате интегрироТ вани  за врем  - составл ющие II и

III обращаютс  в ноль, то реактивна  мощность Q определ етс  только т составл ющей

Vi

Q T

sin 44t, (3)

у

Выражение (3) показывает, что на результат измерени  практически не оказывают вли ни  высшие гармоники тока, генерируемые дуговой электропечью т тиристорно-реакторной группой . Следовательно, алгоритм управлени  фазами тиристорно-реакторной группы (интервал интегрировани 

Т,

-)  вл етс  помехозащищенным от высших гармоник тока. Подынтегральное

тт -г

вьфажение -™--- sin4f уравнени  (3)

определ ют величину реактивной мощности по основной гармонике фазы нагрузки с силовыми фильтрами и  вл етс  текущим значением, которое в результате операции интегрировани  усредн етс  на интервале, равном полупериоду изменени  напр жени  сети, Вьфажение (2) с учетом выражени  (3) имеет вид

VI

t..I

Q:. -If (art-c)dt.

5

0

2 Т

vi

t +

гт

0 J

Q; I 5b.c-a)

tii Vf

2 V . 2

ел

, 7 p б

(c+a-b)dt M

.1 v.i

(4)

Ufn i, J- mft. . Г

где .пч ,: .

b J m   -L tn в 1 . V ; 2 6,

Пип,I rnC., . .Г

c - -- Sin f

И

M 2

ГлС,

fl1

- амплитудные значени  первой гармоники токов i, i и ip . соответственно;

в1

фазовые углы сдвига - - сотоков 1

А Ч С

ответственно относительно соответствующих фазных напр жени Ид, Ug И Up сети. Интервалы интегрировани .каждого выражени  системы (4) выбираютс  так чтобы моменты окончани  их при вычислении реактивной мощности фазы тиристорно-реакторной группы 7 совпадали с моментами наиболее раннего угла управлени  тиристорами 9, т.е. с моментами максимумов положительных и отрицательных полуволн соответствующего фазе тиристорно-реакторной группы линейного напр жени .

На фиг. 6 в качестве примера показаны временные диаграммы изменени  подынтегрального выражени  Рдв, по которому определ етс  в результате интегрировани  реактивна  мощность Q фазы АВ тиристорно-реакторной группы, и линейного напр жени  Цдд . Моменты окончани  интервалов интегрировани  совпадают с моментами t(n-2), tCn-1), t(n), t(n+1) и т.д. максимумов положительных и отрица- тельньпс полуволн линейного напр жени  Uflg. В результате интегрировани 

например, на интервале от t(n-1) до t(n) текущее значение усредн етс на этом интервале и получаетс  значение реактивной мощности (п) дл  фазы АВ тиристорно-реакторной группы, равное значению Q в момент

Т

времени близкий t(n) - т как показано на фиг. 6, и т.д. Вычисленное значение реактивной мощности 0,„(п) соАО

ответствует потребл емой реактивной мощности фазы АВ тиристорно-реактор- ной группы при условии включени  тиристоров с углом управлени  d. (п) , вычисленным на основании выражени  (1).

Аналогичные операции можно произ- вести дл  других интервалов интегрировани . Так -ак моменты по влени  вычисленных интегральных значений

0

реактивной мощности сдвинуты по вреТ

мени на половину периода -, то нарастание либо убывание значений реактивной мощности происходит ступе-

Т н ми со сдвигом в - (диаграмма

L

на фиг. 6). Среднее текущее значение реактивной мощности Q „ дл  фазы АВ, как видно из диаграмм на фиг. 6, запаздьшает от текущего значени  подынтегрального выражени  tТ

что сохQ . на половину периода г

в „2

5 ран етс  при резкопеременном харак-. тере потреблени  реактивной мощности с частотой колебаний до 10-12 Гц, соответствующей наиболее динамичной нагрузке дуговой электропечи. В ре0 зультате этого возможна посто нна  коррекци  результатов измерени  дл  осуществлени  более точной компенсации реактивной мощности и симметрировани  нагрузки. В устройстве дл  этого от усредненного значени  реактивной мощности . на интервале от t(n-1) до t(n), равного Q (п), вычитаетс  усредненное значение Q на интервале от t (п-2) до t(n-1),

0 равное Q (п-1), и эта разность суммируетс  со значением Q (л). В результате получаетс  величина реакS

тивной мощност|й   фазыАВ тиристорно- реакторной группы Q}; (п) - 2Qj| (п)- РАВ (п-1), по которой рассчитьшают угол управлени  тиристорами Ыд (п), использу  дл  этого вьфажение (1). Аналогично рассчитываютс  с учетом . коррекции другие углы управлени  тиристорами 9, в соответствии с которыми при управлении фаза АВ тиристорно-реакторной группы 7 потребл ет реактивную мощность Q. в виде ступеней (диаграмма на фиг. 6), среднее текущее значение которой У оказьтаетс  практически равным необходимому текущему значению реактивной мощности Рдд. Подобным образом осуществл етс  коррекци  управлени  фазами ВС и СА тиристорно-реакторной группы. В результате повышаетс  точность компенсации реактивной мощности и симметрировани  нагрузки трехфазной сети в динамических режимах. В процессе компенсации реактивной мощности и симметрировани  нагрузки трехфазную сеть можно считать симметричной, при этом

и, cosJt - Ь.

U COS (uJt +

fn6

Г-)

,.

S

U, U, COS (lOt +

1) 3

Идо.

(5)

где t момент максимума полуволны линейного напр жени  U. . Управление тиристорами 9 каждой из фаз тиристорно-реакторной группы 7 компенсатора 1 осуществл етс  регул тор 10 по значени м реактивных мощностей, определ емых в соответствии с выражением (5). В регул то ре 10 на выходы умножителей 13-15 поступают сигналы с выходов датчиков 11 напр жени  сети и датчиков 12 тока, на выходе первого умножител  13 формируетс  сигнал вида g I,, на выходе второго умножител  14 - и.. 1Г vi на выходе третьего

РА (,

умножител 

g. и.

Сигнас -АВ с

с выходов умножителей 13-15 пос-

15 - .- и.„ 1 лы

тупают на входы первого 16, второго 17 и третьего 18 сумматоров со знаками , соответствующими знакам слагаемых и подынтегральных выражени х уравнени  (5). На выходе первого сумматора 16 формируетс  сигнал i

у и 1 8с

на вы- 1Ав -ее -д СА 6 лвЛс- : ходе второго сумматора 1 / - „

и, i + ic - Uec i-A и на выход третьего сумматора 18 - g - i + - U ig . Сигнал с выхода из сумматоров 16 (17, 18)

каждого поступает

на вход соответствующего

26104410

интегратора 19 (20, 21) с устанонкой в ноль. Сброс каждого интегратора 19 (20, 21) с установкой в ноль, как и управление элементом 22 (23, 24) 5 выборки и хранени  и узлам 25 (26, 27) коррекции, осуществл ет узел 57 синхронизации, схема которого показана на фиг. 2, а временные диаграммы работы - на фиг. 4. В узле 57 10 синхронизации на выход канала АВ 58, входы каналов ВС 59 и СА 60 подаютс 

сигналы линейных напр жений U

Ав

И (фиг. 4) соответственно. В

дом из каналов 58 (59, 60) сигнал линейного напр жени  U (U,, фазовращателем 61 сдвигаетс  по фазе на угол ч, который не превышает

UCA)

тг

- (фиг. 4

и,)Сигнал с выхода

фазовращател  61 поступает на вход нуль-органа 62, на выходе которого формируютс  пр моугольные импульсы (фиг. 4, Ug) по положительным полуволнам входного сигнала. Нуль-орган 62 выполнен на компараторе с общей точкой на инверсном входе. По передним и задним фронтам пр моугольных импульсов с выхода нуль-органа 62 формирователем 63 импульсов по фронту и спаду формируютс  короткие пр моугольные импульсы (фиг. 4, Ugj), по заднему фронту которых формирователем 67 импульсов по спаду формируютс  короткие пр моугольные импульсы (фиг. 4, Ug), запускающие задним фронтом формирователь 68 импульсов по спаду, которьй формирует короткие пр моуг эльные импульсы ((|)иг. 4, ) . Таким образом, калодый канал 58 (59, 60) узла 57 синхронизации формирует в первой половине каждой полуволны соответствующего ему линейного напр жени  и.„ (и

йс

UCA)

на первом

выходе 64 (65, 66), затем на втором 69 (70, 71) и третьем 72 (73, 74) выходах не перекрывающиес  по времени короткие пр моугольные импульсы

и.

Use, и и„

(фиг. 4, „ ла АВ 58; U , U, и U.j и и.

ВС 59 и 1Ь

и.

дл  кана- дл  канала

jgg, UT, - 7 канала СА 60), причем сумма длительностей этих трех импульсов в электрических градусах на каждой полуволне линейного

lba(UA, и„. ) любого из

напр жени  чддчи,

каналов 58 (59, 60) и угла сдвига f

фазовращател  61 близка к , но не пре- вьшает этой величины, длительность кажДОГО импульса составл ет 1-2 эл. град. Каждый интегратор 19 {20, 21) с установкой в ноль сбрасываетс  импульсами, период следовани  которых равен интерва- Т

лу интегрировани  -,

с третьего выхода

72 (73, 74) соответствующего канала 58 (59, 60) узла 57 синхронизации. В результате на выходе первого интегратора 19 с установкой в ноль в конце, например , п-го интервала интегрировани  сигнал равен

W

г1

.

(U.ilj:Uc,,B ic ) dt 15 . Т/2

(см. фиг. 6, диаграмма Q на интергр ,

вале от i(n)- До t(n), на выходе второго интегратора 20 с установв;ой в ноль г,,

J

г,-1 (U ie+Uflgic-Uacibdt

(.n;- -

/3

T/2

и на выходе третьего интегратора 21 с установкой в ноль

/3

1

о (п) - - J- i -iMliya.e.iy,5L|)dt /3 т/2

СА

Сигнал с выхода каждого интегратора 19 (20, 21) с установкой в ноль с конце п-го интервала интегрировани  запоминаетс  соответствз ющим элементом 22 (23, 24) выборки и хра- нени  в момент подачи на его управл ющий вход импульса с второго выхода 69(70, 71) соответствующего канала 58 (59, 60) узла 57 синхрониза-- ции. Перед моментами управлени  каж- ДОГО из элементов 22 (23, 24) выборки и хранени  на управл ющий вход дополнительного элемента 28 выборки и хранени  соответствующего узла 25 (26, 27) коррекции поступают импуль- сы с первого выхода 64 (65, 66) соответствующего канала 58 (59, 60) узла 57 синхронизации. В результате дополнительный элемент 28 выборки и хранени  каждого узла 25 (26, 27) коррекции запоминает результат интегрировани  за интервал п-1 с вьпсода соответствующего элемента 22 (23, 24)

выборки и хранени . На выходе цоппл- нительного элемента 28 выборки и хранени  первого узла 25 коррекции формируетс  сигнал IK 1)

L , ,.1 (UaciA+UcAil-UA tbdt: Р.„ (п-1) --/2

АВ

(см. фиг. 6, диаграмма Q на интервале t(n-1) до t(n), на выходе второго узла 26 коррекции

t(f,-l)A.T/fi

/ n.,-i);(l),iB+UABic-UBcibdi:

Q,, -1) т72

и на выходе третьего узла 27 коррекции )|

1

. г

.г.

Q - (п-1)1- ---.l(MlllkciAiUc,ia)dt

/3

т/2

Сигнал с выхода дополнительного элемента 28 выборки и хранени  з каждом узле 25 (26, 27) коррекции подаетс  через первый резистор 30 на инвертирующий вход операционного усилител  29. на неинвертирующий вход которого подаетс  сигнал с выхода соответствующего элемента 22 (23; 24) выборки и хранени . Вследствие наличи  второго резистора 31 в отрицательной обратной св зи операционного усилител  29 на его выходе формируетс  сигнал,  вл ющийс  выходным дл  узла 25 (26, 27) коррекции. На выходе первого узла 25 коррекции формируетс  сигнал

-Qi.(n-i) ьь

ь

(см. фиг. 6, диаграмма Q на интервале от t(n) до t(n+1) прц

R

Ji 1) на выходе второго узла

рекции QL (-()r5О

И на выходе третьего узла коррекции

Q; (n)Q (n)Q; (n)-Q (n-1),

tA

CA

где R, и R,, величины сопротивлени  первого 30 и второго 31 резисторов узла коррекции.

Составл ющие выходных сигналов в виде разности интегральных значений реактивной мощности первого узла коррекции 25 (п) - Q . (п-1) -,

R

поnf IXjo

второго узла коррекции 26 (п) - Q (п-1) и третьего узла кор30

R:

рекции 27 - lQ ,(n) - Qe, ( ,

о

величины которых завис т от соотношени  сопротивлений резисторов 30 и

D

31 (в нашем примере ), обеспечи 30

вают коррекцию управлени  фазами ти- ристорно-реакторной группы 7 в динамических режимах потреблени  реактивной мощности нагрузкой 3 (дугова  электропечь), когда на точность регулировани  значительное вли ние оказывает запаздывание, обусловленное принципом работы тиристоров 9 и интеграторов 19-21. Однако при пре- вьппении максимально возможной скорор- ти изменени  реактивной мощности, котора  соответствует периоду расплава при потреблении дуговой печью мощности с частотой возмущений 10-12 Гц, величина коррекции ограничиваетс  на посто нном уровне. Это обеспечиваетс  тем, что параллельно второму резистору 31 в отрицательной обратной св зи операционного усилител  29 включен двухпол рный ограничитель напр жени  в виде, встречно-последовательно включенньпс стабилитронов 32 и 33. В результате исключаетс  значительное перерегулирование при скачкообразных, не свойственных дуговой электропечи, изменени х реактивной мощности, которые возможны, например, при подключении силовых, фильтров к сети или их отключении. Принцип работы узла коррекции при управлении фазой АВ тиристорно-ре- акторной группы описан выше и иллюстрируетс  диаграммами на фиг. 6. Сигнал с выхода ка сдого узла 25 (26, 27) коррекции поступает на вход Соответствующего функционального преобразовател  34 (35, 36), вьтолненно- го в виде кусочно-линейного аппрокси матора. Каждый функциональный преобразователь линеаризует передаточную функцию соответствующей фазы тирис

торно-реакторной группы 7, дл  которой св зь между входным и выходным параметрами описываетс  в соответствии с уравнением (1). С выхода каждого функционального преобразовател  34 (35, 36) сигнал поступает на сигнальный вход соответствующего канала 38 (39, 40) узла 37 управлени  тиристорами, который преобразует входной сигнал в угол подачи управл ющего импульса на тиристоры.

Работа канала АВ 38 узла 37 управлени  тиристорами (фиг. 3) иллюстрируетс  временными диаграммами напр жений на фиг,. 5.

На вход синхронизации канала АВ 38 Z выхода соответствующего датчика 11 напр жени  поступает сигнал линейного напр жени  Цд (фиг. 5), которьй фазовращателем 56, вьтолнен- ным аналогично фазовращателю 61 блока 57 синхронизации, сдвигаетс  по фазе

на угол - (фиг. 5, Uj ) и затем

первым нуль-органом 54, вьтолненным на компараторе с общей точкой на инверсном входе, преобразуетс  в пр моугольные импульсы (фиг. 5, U.g ) , соответствующие положительным полуволнам входного сигнала Ugg ) . Сигнал линейного напр жени  непосредственно преобразуетс  в пр моугольные импульсы вторым нуль-органом 55, вьтолненным на компараторе с общей точкой на неинвертирующем входе (фиг. 5, Ujg). Пр моугольные импульсы с выходов первого 54 и

второго 55 нуль-органов поступают на входы элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ШШ 53, на выходе которого формируютс  пр моугольные импульсы (фиг. 5, Ujj), соответствующие второй половине каждой полуволны линейного напр жени  . Пр моугольные импульсы с выхода элемента ИСКЛЮЧАНЩЕЕ ИЛИ 53 запускают генератор 52 пилообразного напр жени , который формирует линейно измен ющеес  напр жение от +11,

до -и в диапазоне от г до ТГ каждой полуволны линейного напр жени 

и

g , а в диапазоне от О до - - нап

55

р жение +и„ (фиг. 5, Ug Напр жение пилы с выхода генератора 52 пилообразного напр жени  поступает на инвертирующий вход компаратора 51, на неинвертирующий вход которого с

5

выхода первого функционального преобразовател  34 через сигнальный вход канала АВ 38 блока 37 управлени тиристорами подаетс  сигнал в виде напр жени  Uc., которое в моменты превьшени  напр жени  пилы переключает компаратор 51 из состо ни  О в состо ние 1 (фиг. 5, Uy моменты времени t-) . Если сигналы в виде 1 с выхода компаратора 51 и импульсы с выхода элемента ИСКЛЮЧА- ЩЕЕ ШШ 53, поступающие соответст- венно на второй и первый входы элемента И-НЕ 49, совпадают по времени, то моменты совпадени  на выходе эле- мента И-НЕ 49 формируютс  сигналы из 1 в О, которые запускают формирователь 50 импульсов по спаду, формирующий пр моугольные импульсы (фиг. 5, USD) длительность которых определ ет необходимую длительность импульсов управлени  дл  надежного управлени  тиристорами 9. Пр моуголь ные импульсы с выхода формировател  50 импульсов по спаду поступают через третьи входы и выходы элементо И 47 и 48 на входы формирователей 41 и 42 импульсов. Причем на вход первого формировател  41 импульсов импульс поступает в положительный полу период линейного напр жени  U (фиг. 5, , момент t, ) , так как импульс с выхода второго нуль-органа 55 (фиг, 5, Us5) доблокирует первый элемент И 47, а на вход второго фор- мировател  42 импульсов - в отрицательный полупериод (фиг. 5, U,g, мо- мент t ) , так как на первом инверсном входе второго элемента И 48 в это врем  отсутствует импульс с выхода второго нуль-органа 55. Импульсы на выходах элементов И 47 и 48 блокируютс  в

7Т

диапазоне О - - каждой полуволны

линейного напр жени  U

Ь

так как

45

на вторых их входах отсутствуют им- пуйьсы с выхода элемента ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ШШ 53 (фиг. 5, Uj и и момент tj). Каждый формирователь 41 и 42 импульсов преобразует входные импульсы в 50 пачки мощных разнопол рньпс импульсов высокой частоты (фиг. 5, U, и U, ) , которые поступают через импульсный трансформатор 43 (44), изолирующий низковольтные цепи регул тора 10 от 55 силовых цепей тиристорно-реакторной группы 7, затем выпр мителем 45 (46) преобразуютс  в однопол рные импуль044

16

5 О 5 20 - 30 35 0

5

0 5

сы (фиг. 5, и и и ), которые подаютс  на управл ющие переходы соответствующих тиристоров 9, подключа- а1щих соответствующий шунтовый реактор 8 на линейное напр жение U . Преобразование импульсов в пачки разнопол рных импульсов высокой частоты дл  передачи их через импульс- ньй трансформатор с последующим выпр млением позвол ет передавать импульсы любой длительности при поирм- лемых габаритах импульсного трансформатора При изменении сигнала на с.игнальном входе канала АВ 38 блока 37 управлени  тиристорами от -f-U до -и„ (размах напр жени  пилы генератора 52 пилообразного напр жени ) на его выходе формируютс  импульсы дл  соответствующих тиристоров 9, углы управлени  которыми

Ио1 измен ютс  от - дотт относительно линейного напр жени  Пдд, на которое подключаетс  шунтовый реактор 8, потребл ющий реактивную мощ/1 и tv л 6 ность по выражению (1), от o-jr ДО

нул . Аналогично работают каналь ВС 39 и СА 40 узла 37 управлени  тиристорами . На вход синхронизации канала ВС 39 узла 37 управлени  тиристорами с выхода соответствующего датчика 11 напр жени  подаетс  сигнал линейного напр жени  U., на сигнальный вход с выхода второго функционального преобразовател  35 - сигнал который преобразуетс  в углысу в(. подачи управл ющих импульсов с выходов канала ВС 39 на управл ющие переходы соответствующих тиристоров 9, подключающих соответствующий шунтовый реактор 8 на линейное напр жение . На вход синхронизации канала СА 40 узла 37 управлени  тиристорами с выхода соответствующего датчика 1I напр жени  подаетс  сигнал линейного напр жени  Uj, , а на сигнальный вход с выхода третьего функционального преобразовател  36 - сигнал UQ(CA который преобразуетс  в углыо/сА подачи управл ющих импульсов с выходов канала СА 40 на управл ющие переходы соответствующих тиристоров 9, подключающих соответствующий шунтовый реактор 8 на линейное напр жение сд .

Claims (1)

17 Формула изобретени 

Устройство дл  компенсации реак-- тивной мощности нагрузки и симметрировани  трехфазной сети, содержащее подключённые к шинам питающей сети параллельно нагрузке силовые фильтры, состо щие из конденсаторов и фильтровых реакторов, и тиристорно-реактор- ную группу, состо щую из цепочек, соединенных в треугольник и образо- ванных из последовательно соединенных шунтовых реакторов и встречно- параллельно включенных тиристоров, снабженных узлом управлени , умножители , первый, второй и третий сумматоры , первый, второй и третий интеграторы с установкой в О, первый, второй и третий элемент выборки и

хранени , датчики тока и датчики нап- 20 вертирующий вход операционного усилир жени  сети, выходами соединенные через умножители с входами сумматоров , выход каждого из которых через соответствующий интегратор с установкой в О соединен с входом соот- ветствующего элемента выборки и хранени , узел синхронизации, входами подключенн11й к Датчикам напр жени  сети, а выходами к входам установки в О интеграторов и входам управлени  элементов выборки и хранени , первый, второй и третий функциональные преобразователи , выходами подключенные к узлу управлени  тиристорами, отличающеес  тем, что, с целью

, ,

26104418

повышени  точности при одновременном упрощении и повышении надежности при резкопеременной нагрузке, в него введены первый, второй и третий узлы

5 коррекции, каждый из которых вьшолнен в виде операционного усилител  с первым резистором и параллельно включенными вторьм резистором и двухпо- л рным ограничителем напр жени  в

10 отрицательной обратной св зи и дополнительного элемента выборки и хранени , выходом подключенного через первый резистор к инвертирующему входу операционного усилител , выход

15 которого  вл етс  выходом узла коррекции , причем вход дополнительного элемента выборки и хранени , управл ющий вход которого  вл етс  управл ющим входом узла коррекции, и неинтел  соединены между собой и образует вход узла коррекции, причем вход каждого узла коррекции соединен с выходом соответствующего зле- мента выборки и хранени , выход каждого узла коррекции - с входом соответствующего функционального преобразовател , а управл ющий вход каждого узла коррекции - с соответствующим выходом узла синхронизации , при этом датчики тока подключены к общим шинам пи- тани  параллельно соединенных нагрузки и указанных силовых филров . .

72777Ш71 7; ff« SS SS Z

Vat.f

фигЛ

9,0,i

Составитель И, Мирошников Редактор л. Весело ска  Техред М.Ход&нкч Корректор Л. Патай

Тираж 612

Подпис

5240/54

V

вшили Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предпри тие, г. Ужгород, ул. Проектна , 4

Подписное