Устройства компенсации реактивной мощности - Экономическая целесообразность автоматической компенсации реактивной мощности промышленных сетей
При регулировании РМ на стороне напряжением выше 1000 В встречаются значительно большие трудности, чем при регулировании низковольтных конденсаторов, поскольку при автоматизации процесса включения и отключения конденсаторов возникает необходимость в достаточно сложных и дорогостоящих переключающих аппаратах. В связи с острой необходимостью автоматического регулирования РМ в высоковольтных сетях используется автоматически управляемое устройство АРКОН, предназначенное для работы совместно с комплектными конденсаторными установками или с отдельными конденсаторными батареями как в электросетях 6 - 10 кВ, так и в сетях до 1000 В. Обычно регулятором АРКОН комплектуются установки напряжением 380 В.
Устройство АРКОН осуществляет автоматическое регулирование по напряжению с коррекцией с коррекцией или без коррекции реактивным (активным) током и по реактивному току и предназначено для работы при температуре окружающего воздуха от - 40 до + 40С, относительной влажности воздуха до 80% при 20С. Пределы регулирования установки отключения составляют 90 - 120% номинального напряжения, а пределы регулирования установки включения 94 - 99,5% напряжения установки на отключение [1]. Установка форсировки регулируется в пределах 70 - 90% напряжения установки на отключение.
Рисунок 1.3.1 Структурная схема устройства АРКОН: 1 - командный блок; 2 - программный блок; 3 - приставки
На рисунке 1.3.1. показана структурная схема устройства АРКОН. Из рисунка видно, что устройство состоит из двух частей: командного и управляемого им программного блока. Командный блок в зависимости от величины входного сигнала выдает программному блоку команды включения и отключения.
Программный блок осуществляет последовательное включение или отключение отдельных секций БК и представляет собой набор идентичных приставок, число которых равно числу подключаемых секций БК. Максимальное число ступеней регулирования устройства равно 15. Регулирование - программное, по единичному или двоичному коду.
При регулировании по единичному коду соотношение мощностей секций БК выбирается равным 1:1:1, а по двоичному коду 1:2:4. По единичному коду каждая приставка управляет одним аппаратом, а по двоичному - один аппарат включает и отключает несколько секций, что требует применения более мощных контакторов, а также больших затрат на цветной металл из-за увеличения сечения питающих магистралей.
На рисунке 1.3.2. представлена структурная схема из трех приставок, включенных по единичному коду 1:1:1. При единичном коде можно подключить все 15 приставок, в то время как при двоичном - 4 приставки. Устройство наряду с нормальным включением секций обеспечивает и форсированное их включение при снижении напряжения ниже заданного уровня.
Рисунок 1.3.2 Структурная схема из трех приставок устройства АРКОН, включенная по единичному коду 1:1:1
Принцип работы структурной схемы (рисунок 1.3.2.) заключается в следующем. В исходном состоянии левые части триггеров Тг1, Тг2 и Тг3 открыты, а правые - закрыты. Команда "Включение" поступает с командного блока или от кнопки ручного управления на один из входов логических элементов И1, И2 и И3 каждой приставки. На другой вход логического элемента поступает сигнал запрета с триггера предыдущей приставки. Первый импульс команды "Включение" поступает только на триггер Тг1 первой приставки, переключая его. Триггер выдает команду на включение секции БК, а также дает разрешение на логический элемент И2 второй приставки. Второй импульс команды "Включение" оставляет без изменения триггер первой приставки и переключает триггер Тг2 второй приставки, который дает команду на включение второй секции БК, а также выдает разрешение на логический элемент И3 третьей приставки. Третий импульс переключает триггер Тг3 третьей приставки, в результате чего включается третья секция БК.
Отключение секций БК происходит при поступлении с командного блока или кнопки ручного управления сигналов "Отключение". Работа устройства будет происходить аналогично команде "Включение", но в обратном порядке. Сначала переключается триггер третьей приставки, который дает разрешение на логический элемент И'2 второй приставки и отключает третью секцию БК. Вторым импульсом "Отключение" переключается триггер второй приставки, который дает разрешение на элемент И'1 первой приставки и отключает вторую секцию БК. Третьим импульсом "Отключение" переключается триггер первой приставки, который отключает первую секцию БК.
Автоматическое регулирование секциями БК с помощью устройства АРКОН в значительной мере зависит от связи между напряжением и нагрузкой. При выборе установок необходимо пользоваться диаграммой работы АРКОН, отражающей зависимость напряжения на измерительном органе устройства от нагрузки и напряжения сети.
Устройство АРКОН имеет небольшие габаритные размеры и массу: габарит командного блока составляет 290х325х216 мм, приставки - 130х160х210 мм; масса командного блока - 10 кг; приставки - 4 кг.
Помимо устройства АРКОН Рижским заводом "Энергоавтоматика" выпускается устройство ВАКО (выключатель автоматический конденсаторов), который осуществляет автоматическое включение и отключение БК в функции среднего значения полного (или скомпенсированного) тока нагрузки и служит для применения во внутренних электросетях предприятий.
Режим регулирования КУ, оснащенных устройством ВАКО, зависит от графика реактивных нагрузок электроприемников, степени их загрузки и величины РМ до компенсации (необходимо знать значения cos или tg до компенсации). Эти данные позволяют выбирать установки включения и отключения регулятора для обеспечения оптимального режима регулирования БК.
Устройство ВАКО обеспечивает одно - или двухступенчатое регулирование (при помощи двух БК с разными пределами установок регулятора) двумя способами.
Первый способ обеспечивает регулирование по полному току нагрузки, когда по заводской схеме токовый элемент подсоединяется к параллельно соединенным двум трансформаторам тока с одинаковыми коэффициентами трансформации. Данный способ целесообразно использовать при возможности установки двух трансформаторов тока.
Второй способ обеспечивает регулирование по скомпенсированному току нагрузки, когда по заводской схеме токовый элемент подсоединяется к одному трансформатору тока. Данный способ по исполнению более прост, чем предыдущий, но дает худшее качество регулирования и меньший эффект от компенсации РМ.
Установки включения и отключения устройства ВАКО выбираются независимо друг от друга.
Помимо автоматического регулирования РМ по току нагрузки устройство ВАКО осуществляет аварийный контроль по уровню напряжения и отключает БК (или блокирует ее включение) при превышении напряжения сети более чем на 10% сверх номинального значения.
Рассмотренные выше устройства автоматического регулирования РМ обладают рядом недостатков. Так, опыт работы устройства АРКОН показал, что для успешной эксплуатации устройства необходимы квалифицированные специалисты, поскольку оно является сложным в настройке. АРКОН настраивается под конкретную электрическую сеть. Из - за плохой настройки устройства снижается качество регулирования. Монтаж регулятора АРКОН очень трудоемкий. Другие устройства компенсации реактивной мощности в том числе ВАКО вообще не выдерживают критики.
Прежде чем приступить к разработке автоматического устройства, лишенного перечисленных выше недостатков, необходимо определить основные положения проектирования микропроцессорных систем.
Похожие статьи
-
Список сокращений БИС - большая интегральная схема. БК - батарея конденсаторов. МП - микропроцессор. ОЗУ - оперативное запоминающее устройство. МБР -...
-
Плата тиристорного управления предназначена для бесконтактного управления магнитными пускателями, которые в свою очередь подключают к электрической сети...
-
Рассмотрим основные элементы выбранные мной для силовой части контроллера - компенсатора. К ним можно отнести тиристоры и тиристорные оптопары. Тиристор...
-
Контроллер представляет собой микропроцессорную систему управления. Контроллер выполняет следующие функции: Контроль тока и напряжения в 3х фазной сети,...
-
Измерение тока, напряжения и угла В настоящем описании принято обозначение длины импульса напряжения через А и длины импульса тока через В. Разность во...
-
Потребителями реактивной мощности (РМ) являются все электроприемники, у которых кривая синусоидального тока отстает от кривой синусоидального напряжения...
-
Контроллер - компенсатор реактивной мощности включает в себя следующие компоненты (рисунок 2.4.1.): -плата контроллера; -плата тиристорного управления;...
-
В настоящем разделе приведено техническое задание на разработку контроллера компенсатора. Выбирается и обосновывается элементная база контроллера....
-
Ниже приведены данные о выбранных микросхемах памяти и ИС логических элементов. Выбор микросхем был сделан исходя из функциональных требований и...
-
В настоящем разделе приводится краткая характеристика и общая структура системы автоматизированного проектирования радиоэлектронной аппаратуры PCAD...
-
В настоящем дипломном проекте решена задача разработки микропроцессорного контроллера. Контроллер предназначен для автоматической компенсации реактивной...
-
Сервисная Программа Контроллера-компенсатора Работе контроллера предшествует его настройка. Настройка предполагает приведение в соответствие измеряемых...
-
Аппаратные средства В лабораторных условиях можно провести проверку работоспособности устройства, используя схему приведенную ниже (рисунок 2.7.1.1.)...
-
Реактивный мощность промышленный контроллер В настоящем разделе рассматриваются вопросы компенсации реактивной мощности промышленных сетей, проводится...
-
Основным, но не единственным источником реактивной мощности в системе являются генераторы электростанции. Располагаемая реактивная мощность...
-
Микропроцессор и микропроцессорный комплект При разработке контроллера - компенсатора был выбран микропроцессор К1821ВМ85А (Intel 8085), хорошо...
-
Красик В. В. Автоматические устройства компенсации реактивной мощности в электросетях предприятий. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Энергоатомиздат,...
-
П/п отрабатывает с частотой 20 мс (50 Гц). Внутренний диспетчер прерываний следит за тем, чтобы отрабатывалось только 50-ое прерывание (величина DISKW)....
-
Компенсация реактивной мощности осуществляется путем подключения к сети конденсаторов. Микропереключателями на контроллере устанавливаются заданное...
-
В системе P-CAD можно выделить следующие взаимосвязанные подсистемы: Подсистема входного проектирования; Подсистема проектирования печатных плат;...
-
Программное обеспечение контроллера (ПО) физически расположено в микросхеме типа К573РФ4 объемом 8 Кбайт. При работе используется ОЗУ К537РУ10 2 Кбайта....
-
Свойства системы Система P-CAD характеризуется следующими основными свойствами: Ratsnest отображение электрических соединений; Rubberbanding в реальном...
-
Программы контроллера были написаны и отлаживались на IBM - совместимом компьютере. Для набора программ на языке Ассемблер i8085 использовался обычный...
-
Структура программного обеспечения ПО функционирует в реальном масштабе времени с прерываниями от сети (TRAP) и таймера (RST 7.5). Структура программного...
-
В устройствах управления объектами (контроллерах) на основе МП аппаратные средства и программное обеспечение существуют в форме неделимого...
-
Целью данного раздела является уточнение баланса активной и реактивной мощностей в сети с учетом уточненных значений потерь активной и реактивной...
-
Баланс активной и реактивной мощностей - Расчет электрической сети микрорайона в г. Иркутск
Нагрузка электроснабжение потребитель трансформатор Определить нагрузки подстанций при следующих исходных данных: Таблица 1.3 - Исходные расчетные данные...
-
Компенсация реактивной мощности - Расчет токов короткого замыкания
Имеет большое народно-хозяйственное значение, т. к. позволяет снизить потери мощности и напряжения питающих линий. Для повышения коофициента мощности...
-
Обеспечение потребителей активной и реактивной мощности Наибольшая суммарная активная мощность, потребляемая в проектируемой сети, составляет: Где -...
-
Выбор числа и мощностей силовых трансформаторов - Расчет электрической сети микрорайона в г. Иркутск
Выбрать число и мощность трансформаторов для схем электроснабжения района, представленных на рис. 1.4, рис. 1.6, рис.1.7 и рис. 1.8, с исходными данными...
-
Выбор числа и мощности трансформаторов - Районная электрическая сеть
При проектировании электрических сетей на подстанциях всех категорий рекомендуется применять не более двух трехфазных трансформаторов. При определении...
-
Определить напряжение на шинах низшего напряжения подстанций, приведенное к стороне ВН, и выбрать регулировочные ответвления трансформаторов с РПН на...
-
Разработка электрической схемы (выбор элементной базы, обоснование выбора) Рисунок 2- Функциональная схема блока управления Для обеспечения требований...
-
Регулирование напряжения в сети - Районная электрическая сеть
Одним из важнейших показателей качества электрической энергии служит отклонение напряжения. Установленные ГОСТом нормы на отклонение напряжения в...
-
Электрический расчет - Районная электрическая сеть
Электрический расчет предлагается проводить для случая, когда известна максимальная нагрузка на шинах НН. Расчет режимов выполняется методом...
-
Электрический расчет режимов сети - Расчет электрической сети микрорайона в г. Иркутск
Рассчитать режим сети для максимальных, минимальных нагрузок и в послеаварийном режимах. Напряжение на шинах РЭС при наибольших нагрузках и в...
-
Приведенные затраты - Расчет электрической сети микрорайона в г. Иркутск
Выбор рационального варианта сети производится на основании технико-экономических расчетов и сопоставления конкурентоспособных вариантов по минимуму...
-
Рис. 1 - Схема Заданы следующие значения: R1 = 18 Ом R2 = 25 Ом R3 = 20 Ом L1 = 28,65 мГн L2 = 31,83 мГн L3 = 63,66 мГн С1 = 318 мкФ С2 = 79,58 мкФ С3 =...
-
Провести проверку сети, приведенной на рис. 1.4, с исходными расчетными данными из табл. 1.12 по потере напряжения в нормальном и послеаварийном режимах....
-
Выбор сечений проводов, Выбор сечений проводов для варианта I - Районная электрическая сеть
Выбор сечений проводов для варианта I Экономический выбор сечений проводов воздушных линий электропередачи проводится по экономической плотности тока J...
Устройства компенсации реактивной мощности - Экономическая целесообразность автоматической компенсации реактивной мощности промышленных сетей