Устройство для регулирования мощности трехфазной конденсаторной батареи

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования мощности трехфазной конденсаторной батареи переключением конденсаторов треугольник-звезда. Цель изобретения - повышение надежности и быстродействия. Изобретение позволяет осуществлять форсированный разряд силовых конденсаторов до определенных значений остаточных напряжений. В результате снижаются длительность переключения конденсаторов с треугольника на звезду и броски тока при включении конденсаторов звездой. При подаче блоком управления команды на переключение с треугольника на звезду, тиристорный коммутатор отключается , логический блок формирует команды на включение тиристорных выключателей. Конденсаторы разряжаются до определенных напряжений, задаваемых проговыми элементами. Пороговые элементы формируют команды на отключение тиристорных выключателей и прекращение разряда конденсаторов. Затем в момент равенства значений остаточных напряжений на конденсаторах соответствующих мгновенных напряжений питающей сети включается коммутатор включения звездой. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУбЛИК (S l)5

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4697103/07 (22) 15,03,89 (46} 07,05,91, Бюл. ¹ 17 (71} Казанский филиал Московского энергетического института (72) О.А. Бурунин (53) 621,3..072,86 (088.8) (56) Заявка ФРГ

N 3205949, кл. Н 02 M 5/257, 1980, Авторское свидетельство СССР

¹ 1288818, кл. Н 02 J 3/18, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ. РЕГУЛИРОВАНИЯ

МОЩНОСТИ ТРЕХФАЗНОЙ КОНДЕНСАТОРНОЙ БАТАРЕИ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования мощности трехфазной конденсаторной батареи перекл ючением конденсаторов треугольник-звезда. Цель изобретения — повышение надежности и быстродействия. Изобретение позволяет

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для регулирования мощности трехфазной конденсаторной батареи переключением со схемы треугольник на схему звезды.

Цель изобретения — повышение надежности и быстродействия, На фиг,1 показана блок-схема предлагаемого устройства; на фиг.2 — кривые напряжения на конденсаторах, поясняющие работу устройства.

Устройство (фиг.1) содержит тиристорный коммутатор 1 включения конденсатора

2-4 конденсаторной батареи звездой и тиристорный коммутатор 5 включения конден, >50 1647763 А1 осуществлять форсированный разряд силовых конденсаторов до определенных значений остаточных напряжений. В результате снижаются длительность переключения конденсаторов с треугольника на звезду и броски тока при включении конденсаторов звездой. При подаче блоком управления команды на переключение с треугольника на заезду, тиристорный коммутатор отключается, логический блок формирует команды на включение тиристорных выключателей.

Конденсаторы разряжаются до определенных напряжений, задаваемых проговыми элементами. Пороговые элементы формируют команды на отключение тиристорных выключателей и прекращение разряда конденсаторов. Затем в момент равенства значений остаточных напряжений на конденсаторах соответствующих мгновенных напряжений питающей сети включается коммутатор включения звездой, 2 ил. сатаров 2-4 конденсаторной батареи треугольником, Блок 6 управления в зависимости от параметра регулирования Х выдает команды на включение или отключение коммутаторов 1 и 5. Параллельно конденсаторам 2 — 4 через тиристорные выключатели 7 — 9, выполненные на запираемых тиристорах

10-12, шунтирующих выходы диодных мостов 13 — 15, включены разрядные сопротивления 16 — 18. Логический блок 19 состоит из шести элементов И 20 — 25 и трех пороговых элементов 26-28. Первые входы Х1 элементов И 20-22 соединены с первым выходом

У1 блока 6 управления и прямым входом

1647763 элемента ЗАПРЕТ 29, выход которого соединен с входом коммутатора 1 включения конденсаторной батареи звездой. Вторые диоды Х элементов И 20-22 соединены с инверсным входом элемента ЗАПРЕТ 29 и выходом RS-триггера 30, S-вход RS-триггера 30 соединен с вторым выходом У блока

6 управления и входом коммутатора 5 включения конденсаторной батареи треугольником. Входы пороговых элементов 26 — 28 соединены с выходами элементов 31-33 контроля напряжения, включенных параллельно конденсаторам 2 — 4 соответственно, Выходы пороговых элементов 26-28 соединены вторыми входами Х элементов И 23—

25, первые входы Х1 которых соединены с выходами элементов И 20 — 22. Выход элемента И 34 соединен с R-входом RS-триггера 30, а входы — выходами пороговых элементов 26-28. Выходы элементов И 2025 соединены с входами формирователей

35-.37 импульсов, выходы которых соединены с входами управления запираемых тиристоров 10 — 12. Формирователи 35-37 импульсов управления состоят из формирователей (ключей) 38 — 40 импульсов включения тиристоров 10 — 12 и формирователей (ключей) 41 — 43 импульсов выключения. ука занных тиристоров.

Устройство работает следующим образом, В зависимости от величины контролируемого параметра Х на одном из выходов блока 6 управления появляется сигнал, Предположим, что сигнал управления ("Лог,1") появляется на втором выходе У блока 6 управления, разрешая включение коммутатора 5. Полупроводниковые ключи коммутатора 5 включаются, подсоединяя конденсаторы 2 — 4 сети по схеме треугольником, Напряжение на каждом конденсаторе 2-4 становится равным линейному напряжению питающей сети К3 Оф (0ф— фазное напряжени1 питающей сети). На выходах элементов 31 —.ЗЗ контроля напряжения появляются сигналы. равные с v3 0ф (а — коэффициент пропорциональности), которые подаются на входы пороговых элементов 26 — 28, В результате на выходах пороговых элементов 26-28 появляются сигналы "Лог,О".

Одновременно сигнал "Лог.1" с выхода

Уг блока 6 управления подается на 3-вход

RS-триггера 30 и переводит его в другое устойчивое состояние с сигналом "Лог.1" на выходе, который подается на инверсный вход элемента ЗАПРЕТ 29.

В случае, когда контролируемый параметр Х1 изменяется настолько, что необходимо переключение конденсаторной батареи со схемы треугольник на схему звезды на обоих выходах блока управления кратковременно (на 10-15 мс) появляются "Лог,О"

5 (момент t фиг.2), Тиристором коммутатора

5 закрываются в моменты перехода тока в них через нуль (моменты т1, tz, тз, фиг,2).

Появление в. последующий момент времени (момент t4, фиг.2) сигнала управления

10 "Лог.1" на первом У1 выходе блока 6 управ ления не приводит к включению коммутатора 1 звездой, поскольку на инверсном входе элемента ЗАПРЕТ 29 сохраняется сигнал

"Лог.1", В этот момент времени на выходах

15 элементов И 20-22 появляются "Лог.1", которые подаются на входы формирователей

38-40 импульсов включения, формирующих импульСы (положительной. полярности) на входах управления запираемых тиристо20 ров 10 — 12. Тиристорные выключатели 7 — 9 открываются, замыкая конденсаторы 2-4 на разрядные сопротивления 16 — 18 соответственно. Напряжение на разряжаемых конденсаторах быстро уменьшается, 25 соответственно уменьшаются напряжения на входах пороговых элементов 26-28, Напряжения срабатывания пороговых элементов выбраны одного а U>, а двух других а Оф/2, Пусть пороговый элемент 26

30 срабатывает при остаточном напряжении на конденсаторе 2, равным Vg Оф,а пороговое элементы 27 — 28 — при остаточных напряжениях на конденсаторных 3 и 4, равных

1 — 2 (Vg Оф). При уменьшении напряжения

35 на конденсаторе 2 до Vg .Оф на выходе порогового элемента 26 появляется "Лог.1", которая подается на вход х1 элемента и 34 и через элемент И 24 поступает на вход формирователя 41, 42 импульсов выключе40 ния формируемого импульса (отрицательной полярности на входе управления запираемого тиристора 10), что приводит к закрыванию выключателя 10, прекращению разряда конденсатора 2 (момент tg, фиг.2), 45

Аналогично происходит закрывание выключателей 8 и 9 при уменьшении остаточного напряжения на конденсаторах 3 и 4 до

V g/20ô (момент tg, фиг.2), Одновременно с приходом "Лог.1" на входы Х и Хз элемента

И 34 на его выходе появляется "Лог.1", которая (через дифференциальную цепь) поступает на R-вход RS-триггера 30. Триггер

30 перебрасывается в другое устойчивое состояние с сигналом "Лог.О" на выходе, кото55 рый подается на инверсный вход элемента

ЗАПРЕТ 29, разрешая включение коммутатора 1 включения конденсаторной батареи по схеме звездой, Коммутатор 1 включается в момент нулевой разности напряжений на

1647763 его выключателе. осуществляя безударное подключение конденсаторов 2-4 на систему фазных напряжений питающей сети (момЕнт тт, фиг.2).

Таким образом, предлагаемая схема позволяет осуществить форсированный разряд силовых конденсаторов до определенных значений остаточных напряжений.

В результате снижается длительность переключения конденсаторов с треугольника на звезду, снижаются броски тока при включении конденсаторов, уменьшаются потери электроэнергии, улучшается качество напряжения в питающей сети. Все это повышает надежность конденсаторной установки, так и гальванически связанного с ней электрооборудования. Выключатели в разрядных цепях могут быть выполнены и на биполярно соединенных запираемых тиристорах.

Формула изобретения

Устройство для регулирования мощности трехфазной конденсаторной батареи переключением со звезды на треугольник, содержащее коммутатор включения конденсаторной батареи звездой и коммутатор включения конденсаторной батареи треугольником, блок управления с входами для подключения к датчику регулируемого параметра и с выходами "Включить" и "Переключить". три разрядных сопротивления, включенных последовательно с тремя выключателями, выполненными на запираемых тиристорах, элементы И, RS-триггер, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и быстродействия, оно снабжено элементом ЗАПРЕТ, тремя формирователями импульсов, тремя элементами контроля напряжения конденсато5 ров, трехвходовым элементом И и логическим блоком, выполненным из шести . элементов И и трех пороговых элементов, причем выход "Переключить" блока управления соединен с первыми входами первых

10 трех элементов И логического блока и прямым входом элемента ЗАПРЕТ, выход которого соединен с входом коммутатора включения конденсаторной батареи звездой, вторые входы первых трех элементов И

15 логического блока соединены с инверсным входом элемента ЗАПРЕТ и выходом RSтриггера, R-вход которого соединен с выходом "Включить" блока управления и входом коммутатора включения конденсаторной

20 батареи треугольником, входы пороговых элементов соединены с выходами соответствующих элементов контроля напряжения конденсаторов, а выходы — с первыми входами трех вторых элементов И логического

25 блока, вторые входы которых соединены с выходами первых трех элементов И, выход трехвходового элемента И соединен с Sвходом RS-тоиггера, а его входы — с выходами пороговых элементов, выходы каждого

ЗО из трех первых и каждого из трех вторых элементов И попарно соединены с входами соответствующих формирователей импульсов, выходы которых соединены с входами управления соответствующих запираемых

35 тиристоров, 1647763. и.,=и.„и,=и Уи=иас

Составитель О. Наказная

Техред M. Мор гентал Корректор О. Ципле

Редактор М. Бланар

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1409 .. Тираж 337 Подписное

ВНИИПИ. Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5