RU2713213C1 - Automatic reactive power compensation device - Google Patents
Automatic reactive power compensation device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2713213C1 RU2713213C1 RU2018146450A RU2018146450A RU2713213C1 RU 2713213 C1 RU2713213 C1 RU 2713213C1 RU 2018146450 A RU2018146450 A RU 2018146450A RU 2018146450 A RU2018146450 A RU 2018146450A RU 2713213 C1 RU2713213 C1 RU 2713213C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- reactive power
- power
- contactor
- cosine
- capacitors
- Prior art date
Links
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 67
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 11
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 abstract description 5
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004870 electrical engineering Methods 0.000 abstract description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 4
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 description 4
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 3
- 206010000060 Abdominal distension Diseases 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 208000024330 bloating Diseases 0.000 description 2
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 2
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 1
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 1
- 230000003534 oscillatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000010363 phase shift Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05F—SYSTEMS FOR REGULATING ELECTRIC OR MAGNETIC VARIABLES
- G05F1/00—Automatic systems in which deviations of an electric quantity from one or more predetermined values are detected at the output of the system and fed back to a device within the system to restore the detected quantity to its predetermined value or values, i.e. retroactive systems
- G05F1/70—Regulating power factor; Regulating reactive current or power
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
- H02J3/01—Arrangements for reducing harmonics or ripples
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J3/00—Circuit arrangements for AC mains or AC distribution networks
- H02J3/18—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
- Y02E40/30—Reactive power compensation
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
- Control Of Electrical Variables (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам, обеспечивающим энергосбережение путем автоматической компенсации реактивной мощности в условиях переменных нагрузок.The invention relates to electrical engineering, and in particular to devices that provide energy saving by automatically compensating for reactive power under variable loads.
Электрическая мощность переменного тока характеризуется фазовым соотношением между током и напряжением. Фаза тока, отстающая от фазы напряжения, возникает из-за преобладания индуктивных нагрузок, тогда как фаза тока, ведущая фазу напряжения, возникает из-за емкостных нагрузок. Синфазное соотношение напряжения и тока возможно или при чисто резистивных нагрузках или при балансе индуктивных и емкостных нагрузок. Обычно используемой мерой фазового соотношения между током и напряжением является коэффициент мощности, который равен косинусу фазового угла между ними или между активной мощностью и кажущейся мощностью. Коэффициент мощности максимизируется при значении единицы, то есть тогда, когда отсутствует сдвиг фаз между током напряжением в сети.AC electric power is characterized by a phase relationship between current and voltage. The current phase lagging behind the voltage phase occurs due to the predominance of inductive loads, while the current phase leading the voltage phase occurs due to capacitive loads. The in-phase ratio of voltage and current is possible either with purely resistive loads or with a balance of inductive and capacitive loads. A commonly used measure of the phase relationship between current and voltage is a power factor that is equal to the cosine of the phase angle between them or between active power and apparent power. The power factor is maximized at a value of unity, that is, when there is no phase shift between the current voltage in the network.
На практике обычно существует больше типов индуктивных нагрузок, таких как электродвигатели, трансформаторы, соединенные с линиями электропередачи, чем емкостных. В цепи, имеющей реактивные нагрузки, коэффициент мощности меньше единицы. Хотя реактивная мощность не потребляется как таковая в нагрузке, она доставляется в энергосистему и возвращается в генератор. Соответственно, линии электропередач должны пропускать больше тока, чем необходимо, чтобы обеспечить питание сети распределения электроэнергии, имеющей реактивные нагрузки. Дополнительный ток может привести к дополнительным реальным потерям мощности, вызванным потерями линий электропередач, и требует от генерирующего устройства увеличить мощность, что приводит к увеличению стоимости выработки электроэнергии.In practice, there are usually more types of inductive loads, such as electric motors, transformers connected to power lines, than capacitive ones. In a circuit having reactive loads, the power factor is less than one. Although reactive power is not consumed as such in the load, it is delivered to the power system and returned to the generator. Accordingly, power lines must pass more current than necessary to provide power to a power distribution network having reactive loads. Additional current can lead to additional real power losses caused by losses of power lines, and requires the generating device to increase power, which leads to an increase in the cost of generating electricity.
Повышенная загрузка сетей реактивным током приводит также к понижению напряжения в сети, а резкие колебания реактивной мощности - к колебаниям напряжения в сети.Increased load of networks with reactive current also leads to a decrease in voltage in the network, and sharp fluctuations in reactive power lead to voltage fluctuations in the network.
Существует много решений, известных в данной области техники для компенсации реактивной мощности в энергосистемах предприятий. При этом преимущественно для компенсации используются следующие средства: шунтирующие реакторы, статические тирристорные компенсаторы типа СТАТКОМ и компенсаторы выполненные с использованием батарей шунтирующих косинусных конденсаторов.There are many solutions known in the art for compensating reactive power in enterprise power systems. In this case, mainly for compensation, the following means are used: shunt reactors, static thyristor compensators of the STATCOM type and compensators made using batteries of shunting cosine capacitors.
Из области техники известны устройство компенсации реактивной мощности [пат. РФ №2335056 от 27.09.2009, пат РФ №2392717 от 20.06.2010 г.], выполненные на базе перестраиваемых шунтирующих реакторов. Недостатком таких устройств является низкая технологичность большие габариты, а также низкая технологичность и низкая надежность эксплуатации.A reactive power compensation device [US Pat. RF №2335056 from 09/27/2009, Pat RF №2392717 from 06/20/2010], made on the basis of tunable shunt reactors. The disadvantage of such devices is low manufacturability large dimensions, as well as low manufacturability and low reliability.
Известны устройства автоматической компенсации реактивной мощности [пат. США №8154896 В2 от 04.10.2012, пат. РФ №2280934, H02J 3/18, от 27.07.2006], выполненные на базе управляемых тиристорно-реакторных групп с фильтрами высших гармоник (СТАТКОМ), в котором частично устранены указанные выше недостатки. Однако недостатком такого устройства является высокая стоимость, значительное потребление активной мощности и высокий уровень гармоник, источником которых является СТАТКОМ.Known devices for automatic compensation of reactive power [US Pat. US No. 8154896 B2 of 04/10/2012, US Pat. RF №2280934,
Наиболее перспективными в электросетях сетях напряжением до 0,4 кВ являются устройства автоматической компенсации реактивной мощности, выполненные на базе батарей коммутируемых косинусных конденсаторов.The most promising networks with voltage up to 0.4 kV are devices for automatic compensation of reactive power, made on the basis of batteries of switched cosine capacitors.
Основными преимуществами использования батарей косинусных конденсаторов в устройствах энергосбережения являются небольшие, удельные потери активной мощности косинусных конденсаторов, отсутствие механически перемещаемых частей в процессе эксплуатации, простота монтажа и эксплуатации и относительная простота управления коммутацией.The main advantages of using cosine capacitor batteries in energy saving devices are small, specific losses of the active power of cosine capacitors, the absence of mechanically moving parts during operation, ease of installation and operation, and relative ease of switching control.
Известны [пат. РФ №2229766 от 27.05.2004, пат. США №8519679 от 27.08.2013, пат. США №9335776 от 05.10.2016] устройства автоматической компенсации реактивной мощности выполненные на базе батарей коммутируемых косинусных конденсаторов, обладающие указанными выше достоинствами, однако они имеют недостаточно высокую точность компенсации и надежности функционирования.Known [US Pat. RF №2229766 dated 05.27.2004, Pat. US No. 8519679 from 08.28.2013, US Pat. US No. 9335776 dated 10/05/2016] automatic reactive power compensation devices made on the basis of commutated cosine capacitor batteries having the above advantages, but they do not have high enough compensation accuracy and reliability.
Наиболее близким по технической сущности из известных является устройство автоматической компенсации реактивной мощности [пат. США №7002321 от 21.02.2006] содержащее регулятор реактивной мощности, измеритель реактивной мощности, выход которого подключен к информационному входу регулятора реактивной мощности, модуль датчиков тока и напряжения сети, выход которого подключен к входу измерителя реактивной мощности, n косинусных конденсаторов, емкость которых выбирается из соотношения Ci+1=2Ci, где 1≤i≤n, первые выводы которых объединены и подключены к проводу нейтрали сети, первый контактор, первый силовой вывод которого подключен к фазному проводу, n коммутаторов первые силовые выводы которых подключены ко вторым выводам каждого из n косинусных конденсаторов, а вторые силовые выводы которых объединены и подключены ко второму силовому выводу первого контактора. Достоинством данного устройства является потенциально высокая точность компенсации реактивной мощности, ограниченная только величиной емкости самой нижней ступени двоичной последовательности. Однако известное устройство имеет недостаточно высокую надежность функционирования, обусловленную возможными отказами отдельных косинусных конденсаторов, как в результате перегрузок по току и напряжению, вызванных, в том числе, наличием реактивных нагрузок, так и в результате старения конденсаторов.The closest in technical essence of the known is a device for automatic compensation of reactive power [US Pat. US No. 7002321 of 02.21.2006] containing a reactive power regulator, a reactive power meter, the output of which is connected to the information input of the reactive power regulator, a current and voltage sensor module, the output of which is connected to the reactive power meter input, n cosine capacitors, the capacitance of which is selected from the relation Ci + 1 = 2Ci, where 1≤i≤n, the first conclusions of which are combined and connected to the neutral wire of the network, the first contactor, the first power output of which is connected to the phase wire, n switches are the first s outputs of which are connected to the second terminal of each of the n capacitors of cosine and second power terminals are coupled and connected to the second power terminal of the first contactor. The advantage of this device is the potentially high accuracy of reactive power compensation, limited only by the value of the capacitance of the lowest stage of the binary sequence. However, the known device does not have a sufficiently high reliability of operation, due to possible failures of individual cosine capacitors, both as a result of current and voltage overloads caused, including by the presence of reactive loads, and as a result of aging of capacitors.
Кроме того косинусные конденсаторы в установках компенсации реактивной мощности в совокупности с индуктивными нагрузками способны образовывать колебательные контуры с параметрами, близкими к возникновению резонанса на одной из частот высших гармоник. Это приводит к значительному увеличению тока, протекающего через конденсаторы, что, в свою очередь, приводит к перегреву, снижающему сопротивление диэлектрика и его пробою. Так же при перегреве, вследствие нагрева диэлектрической жидкости (минеральное масло или синтетический диэлектрик), наблюдается газообразование. Появление газа в герметичном корпусе конденсатора создает избыточное давление, которое может привести к вспучиванию корпуса конденсатора и даже его взрыву с повреждением других элементов устройства компенсации.In addition, cosine capacitors in reactive power compensation units together with inductive loads are capable of forming oscillatory circuits with parameters close to the appearance of resonance at one of the frequencies of higher harmonics. This leads to a significant increase in the current flowing through the capacitors, which, in turn, leads to overheating, which reduces the resistance of the dielectric and its breakdown. Also, when overheating, due to heating of the dielectric fluid (mineral oil or synthetic dielectric), gas formation is observed. The appearance of gas in a sealed condenser housing creates excessive pressure, which can lead to expansion of the condenser housing and even its explosion with damage to other elements of the compensation device.
Из-за повышенного теплового воздействия снижается реальный срок службы косинусного конденсатора. Так из технических источников известно, что при средней температуре 40-45 градусов косинусного конденсатора повышение его температуры на 7 градусов снижает ожидаемый срок его службы вдвое.Due to the increased thermal effect, the real service life of the cosine capacitor is reduced. So from technical sources it is known that at an average temperature of 40-45 degrees of a cosine capacitor, an increase in its temperature by 7 degrees reduces its expected life by half.
При использовании в конденсаторах диэлектрика с восстановлением, в моменты электрических пробоев, на самом их месте испаряется металлическое напыление и удаляется с места пробоя. В результате образуется свободные от металлизации непроводящие зоны. Несмотря на то, что после локальных пробоев конденсатор восстанавливает свою работоспособность, это приводит, в конечном итоге, к уменьшению его емкости.When a dielectric with recovery is used in capacitors, at the time of electrical breakdowns, metal spraying evaporates in their place and is removed from the breakdown site. As a result, non-metallizing non-conducting zones are formed. Despite the fact that after local breakdowns, the capacitor regains its working capacity, this ultimately leads to a decrease in its capacitance.
Технической задачей заявленного устройства является повышение эффективности энергосбережения путем улучшение качества электрической энергии за счет повышения надежности функционирования.The technical task of the claimed device is to increase the efficiency of energy saving by improving the quality of electric energy by increasing the reliability of operation.
Поставленная задача решается за счет того, что в устройство автоматической компенсации реактивной мощности, содержащее регулятор реактивной мощности, измеритель реактивной мощности, выход которого подключен к информационному входу регулятора реактивной мощности, модуль датчиков тока и напряжения сети, выход которого подключен к входу измерителя реактивной мощности, n косинусных конденсаторов, емкость которых выбирается из соотношения Ci+1=2Ci, где 1≤i≤n, первые выводы которых объединены и подключены к проводу нейтрали сети, первый контактор, первый силовой вывод которого подключен к фазному проводу, n коммутаторов первые силовые выводы которых подключены к ко вторым выводам каждого из n косинусных конденсаторов, а вторые силовые выводы которых объединены и подключены ко второму силовому выводу первого контактора, введены: модуль диагностики, соединенный информационной шиной с регулятором реактивной мощности, n датчиков температуры, n тензодатчиков и n датчиков тока, размещенные возле каждого из n косинусных конденсаторов, электрические выходы, которых подключены к соответствующим информационным входам модуля диагностики, m резервных косинусных конденсаторов, емкость которых выбирается из соотношения Cj+1=2Cj, где Cm=Cn/2, 1≤j≤m, первые выводы которых объединены и подключены к проводу нейтрали сети, второй контактор, первый силовой вывод которого подключен к фазному проводу, m дополнительных коммутаторов, первые силовые выводы которых подключены ко вторым выводам каждого из m резервных косинусных конденсаторов, а вторые силовые выводы которых объединены и подключены ко второму силовому выводу второго контактора, третий контактор, первый силовой вывод которого подключен к фазному проводу, n формирователей тестовых сигналов, выходы которых подключены к каждому из вторых выводов соответствующих из n косинусных конденсаторов, входы питания которых объединены и подключены ко второму силовому выводу третьего контактора, а управляющие входы которых подключены к соответствующим из управляющих выходов модуля диагностики, при этом соответствующие управляющие выходы регулятора реактивной мощности соединены с управляющими входами первого, второго и третьего контакторов, управляющими входами n коммутаторов и управляющими входами m дополнительных коммутаторов.The problem is solved due to the fact that the device for automatic compensation of reactive power, containing a reactive power regulator, a reactive power meter, the output of which is connected to the information input of the reactive power regulator, a module of current and voltage sensors, the output of which is connected to the input of the reactive power meter, n cosine capacitors, the capacitance of which is selected from the relation Ci + 1 = 2Ci, where 1≤i≤n, the first conclusions of which are combined and connected to the neutral wire of the network, the first contact a torus, the first power terminal of which is connected to the phase wire, n switches of which the first power terminals are connected to the second terminals of each of the n cosine capacitors, and the second power terminals of which are combined and connected to the second power terminal of the first contactor, the following are introduced: a diagnostic module connected to the information bus with a reactive power regulator, n temperature sensors, n strain gauges and n current sensors, located near each of n cosine capacitors, electrical outputs that are connected to the corresponding the current information inputs of the diagnostic module, m reserve cosine capacitors, the capacitance of which is selected from the relation Cj + 1 = 2Cj, where Cm = Cn / 2, 1≤j≤m, the first conclusions of which are combined and connected to the network neutral wire, the second contactor, the first the power terminal of which is connected to the phase wire, m additional switches, the first power terminals of which are connected to the second terminals of each of the m backup cosine capacitors, and the second power terminals of which are combined and connected to the second power terminal of the second contact RA, the third contactor, the first power output of which is connected to the phase wire, n shapers of test signals, the outputs of which are connected to each of the second outputs of the corresponding n cosine capacitors, the power inputs of which are combined and connected to the second power output of the third contactor, and the control inputs of which connected to the corresponding control outputs of the diagnostic module, while the corresponding control outputs of the reactive power controller are connected to the control inputs of the first, second and third contactors, controlling inputs of n switches and controlling inputs of m additional switches.
Технический результат заявленного устройства заключается в том, что обеспечивается постоянный контроль состояния косинусных конденсаторов в процессе функционирования устройства автоматической компенсации реактивной мощности и, в случае выявления выхода параметров конденсатора за заданные пределы, его отключение и оперативная замена на резервные конденсаторы с соответствующим номинальным значением емкости. После отключения конденсатора от сети проводится, его оперативная диагностика и оценка возможности дальнейшего использования в составе устройства автоматической компенсации реактивной мощности.The technical result of the claimed device lies in the fact that constant monitoring of the state of cosine capacitors is ensured during the operation of the device for automatic compensation of reactive power and, if the capacitor parameters exceed the specified limits, it is switched off and quickly replaced with reserve capacitors with the corresponding nominal capacitance value. After disconnecting the capacitor from the network, its operational diagnostics and assessment of the possibility of further use as part of the device for automatic compensation of reactive power is carried out.
Изобретение поясняется чертежом, который не охватывает и, тем более не ограничивают весь объем притязаний данного технического решения, а является лишь иллюстрирующими материалами частного случая выполнения. Связи, указанные между функциональными блоками, в общем случае являются многоканальными, для обеспечения алгоритма функционирования отраженного в формуле и описании изобретения. Питание функциональных блоков осуществляется от источника бесперебойного питания, который на чертежах не показан.The invention is illustrated by the drawing, which does not cover and, moreover, does not limit the entire scope of the claims of this technical solution, but is only illustrative materials of a particular case of execution. The relations indicated between the functional blocks are generally multichannel in order to ensure the functioning algorithm reflected in the claims and the description of the invention. The power of the functional units is provided by an uninterruptible power supply, which is not shown in the drawings.
На фиг. 1 приведена функциональная схема устройства автоматической компенсации реактивной мощности.In FIG. 1 shows a functional diagram of a device for automatic compensation of reactive power.
Устройство автоматической компенсации реактивной мощности содержит: регулятор реактивной мощности 1, измеритель реактивной мощности 2, модуль датчиков тока и напряжения сети 3, n косинусных конденсаторов 4, первый контактор 5, n коммутаторов 6, модуль диагностики 7, n датчиков температуры 8, n тензодатчиков 9, n датчиков тока 10, m резервных косинусных конденсаторов 11, второй контактор 12, m дополнительных коммутаторов 13, третий контактор 14, n формирователей тестовых сигналов 15. При этом первый, второй и третий контакторы 5, 12, 14 могут быть выполнены в виде силовых механических переключателей, коммутаторы 6i и дополнительные коммутаторы 13i реализованы на базе быстродействующих силовых тиристоров. Регулятор реактивной мощности 1, измеритель реактивной мощности 2 и модуль диагностики могут быть выполнены на базе современных цифровых котроллеров. Формирователь тестовых сигналов 15 в простейшем виде может быть выполнен в виде включаемого регулятора напряжения сети, но может содержать в своем составе, например, генераторы испытательных импульсных сигналов, параметры которых задаются модулем диагностики 7.A device for automatic compensation of reactive power contains: a reactive power regulator 1, a
Устройство автоматической компенсации реактивной мощности работает следующим образом. При включении устройства, по сигналу с измерителя реактивной мощности 2, выработанному по информации с датчиков напряжения и тока 3, регулятором 1 формируется соответствующая управляющая команда на включение первого контактора 5, соответствующих из коммутаторов 6i…n, подключающих соответствующие косинусные конденсаторы 4i…n. При изменении параметров нагрузки в сети в процессе функционирования, на основании сигналов с измерителя реактивной мощности 2, регулятором реактивной мощности 1 обеспечивается формирование команд на подключение и отключение косинусных конденсаторов 4i…n, обеспечивая тем самым компенсацию реактивной мощности в сети. Информация о подключенных к сети косинусных конденсаторах 4i…n по информационной шине постоянно поступает на модуль диагностики. При этом с датчиков температуры 8i…n, тензодатчиков 9i…n, датчиков тока 10i…n в модуль диагностики постоянно поступает соответствующая информация о параметрах каждого из косинусных конденсаторов 4i…n. В случае превышения параметров (температуры, деформации корпуса, протекающего тока) какого-то из косинусных конденсаторов 4i…n заданных в памяти модуля диагностики 7 граничных значений, по информационной шине на регулятор реактивной мощности 1 выдается соответствующий сигнал. В соответствии с этим сигналом регулятор реактивной мощности 1 выдает команду на отключение косинусного конденсатора с выявленным нештатным функционированием, а также команды на включение второго контактора 12 и соответствующих из коммутаторов 13i…m. При этом, если емкость отключенного конденсатор Gi≤Cn/2, то включается один резервный косинусный конденсатор Ci того же номинала, что и отключенный, а если емкость отключенного конденсатора Ci>Cn/2, то включается совокупность резервных косинусных конденсаторов, суммарная емкость которых равна емкости отключенного косинусного конденсатора.A device for reactive power compensation works as follows. When the device is turned on, according to the signal from the
После отключения косинусного конденсатора Ci с выявленной нештатной ситуацией, с регулятора реактивной мощности 1 выдается команда на включение третьего контактора 14, при этом подается питание на формирователи тестовых сигналов 15i. По сигналу с модуля диагностики 7 обеспечивается включение формирователя тестовых сигналов подключенного к косинусному конденсатору Ci с выявленным нештатным функционированием. В соответствии с командами с модулем диагностики 7 с помощью формирователя управляющих сигналов 15i и датчика тока 10i автоматически производится оценка работоспособности косинусного конденсатора Ci (например, проверка тангенса диэлектрических потерь, грубая оценка изменения емкости, проверка на внутренние электрические пробои различными уровнями и формами напряжения). Может быть предусмотрена повторная проверка параметров косинусного конденсатора после снижения температуры его корпуса до номинальных значений (по информации с датчика температуры 9i). Наличие информации с тензодатчиков 8i, позволяет своевременно зафиксировать вздутие корпуса косинусного конденсатора Ci и предотвратить его взрыв в устройстве.After disconnecting the cosine capacitor C i with an emergency, a command is issued from the reactive power controller 1 to turn on the
В случае положительных результатов проверки, с модуля диагностики 7 в регулятор реактивной мощности 1 по информационной шине выдается соответствующая информация в соответствии с которой обеспечивается возможность дальнейшего использования проверенного косинусного конденсатора. При этом регулятором реактивной мощности 1 обеспечивается отключение подключенных ранее резервных косинусных конденсаторов и включение вместо них проверенного косинусного конденсатора Ci. Производится также выключение второго контактора 12 и третьего контактора 14.In the case of positive results of the check, the corresponding information is issued from the
В случае отрицательных результатов проверки, производится замена конденсатора Ci на аналогичный, с последующим его тестированием модулем диагностики 7 и передачей результатов тестирования в регулятор реактивной мощности 1. При этом совокупность косинусного конденсатора 4i, датчика температуры 8i, тензодатчика 9i и трансформатора тока 10i целесообразно выполнить в виде единой легкосъемной конструкции, обеспечивающей возможность его замены без отключения от сети устройства автоматической компенсации реактивной мощности.In the case of negative test results, the capacitor C i is replaced with a similar one, followed by testing by the
Таким образом, в предложенном техническом решении обеспечивается улучшение качества электрической энергии и повышение надежности функционирования за счет постоянного контроля параметров косинусных конденсаторов, по результатом которого обеспечивается автоматическая замена вышедшего из строя конденсатора на резервный. При этом, несмотря на то, что число косинусных конденсаторов в резервной батарее вдвое меньше чем в основной батарее, обеспечивается эквивалентная по емкости замена любого из косинусных конденсаторов основной батареи. Проведение автоматической диагностики косинусных конденсаторов после их отключения, позволяет вернуть часть конденсаторов в основную батарею что увеличивает в целом срок службы устройства автоматической компенсации реактивной мощности. Обработка в модуле диагностики 7 информации с тензодатчиков 8i, позволяет своевременно зафиксировать вздутие корпуса косинусного конденсатора Ci и предотвратить его взрыв в устройстве.Thus, the proposed technical solution provides an improvement in the quality of electric energy and an increase in the reliability of operation due to the constant monitoring of the parameters of the cosine capacitors, which results in the automatic replacement of a failed capacitor with a reserve one. In this case, despite the fact that the number of cosine capacitors in the backup battery is half that of the main battery, equivalent capacity replacement of any of the cosine capacitors of the main battery is provided. Carrying out automatic diagnostics of cosine capacitors after they are turned off, allows you to return part of the capacitors to the main battery, which increases the overall service life of the device for automatic compensation of reactive power. Processing in the
На фиг. 1 приведена реализация изобретения для одной из фаз 3-фазной сети, реализация для других фаз может быть идентичной.In FIG. Figure 1 shows an implementation of the invention for one of the phases of a 3-phase network; the implementation for other phases can be identical.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018146450A RU2713213C1 (en) | 2018-12-26 | 2018-12-26 | Automatic reactive power compensation device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018146450A RU2713213C1 (en) | 2018-12-26 | 2018-12-26 | Automatic reactive power compensation device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2713213C1 true RU2713213C1 (en) | 2020-02-04 |
Family
ID=69625587
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018146450A RU2713213C1 (en) | 2018-12-26 | 2018-12-26 | Automatic reactive power compensation device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2713213C1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2166226C1 (en) * | 2000-02-04 | 2001-04-27 | Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет | Automatic reactive power correction and voltage regulation system for transformer substation |
RU2229766C1 (en) * | 2002-10-07 | 2004-05-27 | Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина | Balancing and reactive power correction device |
US7002321B2 (en) * | 2001-06-05 | 2006-02-21 | Mcdaniel William D | Automatic power factor correction using power measurement chip |
-
2018
- 2018-12-26 RU RU2018146450A patent/RU2713213C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2166226C1 (en) * | 2000-02-04 | 2001-04-27 | Комсомольский-на-Амуре государственный технический университет | Automatic reactive power correction and voltage regulation system for transformer substation |
US7002321B2 (en) * | 2001-06-05 | 2006-02-21 | Mcdaniel William D | Automatic power factor correction using power measurement chip |
RU2229766C1 (en) * | 2002-10-07 | 2004-05-27 | Московский государственный агроинженерный университет им. В.П. Горячкина | Balancing and reactive power correction device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10601226B2 (en) | Advanced uninterruptable power module controller and method of operating same | |
Chen et al. | DC voltage variation based autonomous control of DC microgrids | |
US9620994B2 (en) | Method and system of anti-islanding of a microgrid in a grid-connected microgrid system | |
EP1156573A2 (en) | High-temperature secondary battery based energy storage and power compensation system | |
CN105051999A (en) | Method and device for regulating the charge state of a battery power plant | |
WO2014062383A1 (en) | Bidirectional power system, operation method, and controller for operating | |
KR20180032480A (en) | Power compensation apparatus and method of controlling the same | |
Prasad et al. | A Review of Control Techniques and Energy Storage for Inverter‐Based Dynamic Voltage Restorer in Grid‐Integrated Renewable Sources | |
CN112470358A (en) | Power supply system | |
RU195195U1 (en) | REACTIVE POWER COMPENSATION DEVICE | |
Rzayeva et al. | High and low voltage coordination in electrical power systems | |
RU2713213C1 (en) | Automatic reactive power compensation device | |
CN110768266B (en) | Reactive power compensation system for substation and control method thereof | |
US11146064B2 (en) | Power supply system and control device | |
RU181451U1 (en) | ADAPTIVE THREE-PHASE NETWORK ENERGY SAVING SYSTEM | |
RU2561192C1 (en) | DEVICE OF CENTRALISED COMPENSATION OF REACTIVE POWER IN n-PHASE HIGH-VOLTAGE NETWORK | |
Shang et al. | A new volt/VAR control for distributed generation | |
KR20210057960A (en) | Power Compensator for AC Railway System | |
CN114221377B (en) | Off-grid multi-energy-storage response control method and system | |
CA2824895C (en) | A high voltage dc power source and a power apparatus for a high voltage electrical power system | |
CN115940184A (en) | Reactive power compensation circuit and method | |
Sang et al. | The Internet of Things based fault tolerant redundancy for energy router in the interacted and interconnected micro grid | |
Babaiahgari et al. | Coordinated control and optimization of DC power systems | |
Carmeli et al. | Hybrid distributed generation system for a rural village in Africa | |
CN216699518U (en) | Power-free compensation circuit and power-free compensation equipment |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201227 |