Стартовая >> Книги >> Оборудование >> Автоматические устройства по компенсации реактивной мощности

АРКОН - Автоматические устройства по компенсации реактивной мощности

Оглавление
Автоматические устройства по компенсации реактивной мощности
Электроприемники с повышенным потреблением реактивной мощности
Асинхронные двигатели
Сварочные трансформаторы и регуляторы
Специальные методы компенсации у АД и сварочных трансформаторов
Компенсация реактивной мощности за счет ограничения напряжения ХХ сварочных трансформаторов
Конденсаторные установки
УКБН-0,38
УКЛ(П)Н-0,38
Зарубежные ККУ
АРКОН
Автоматическое управление реактивной мощностью
Статические компенсаторы реактивной мощности
Определение дополнительных затрат предприятия от нерегулируемой работы КУ
Методика оценки экономической эффективности средств компенсации
Расчет годового экономического эффекта при внедрении автоматических устройств по компенсации реактивной мощности
Устойчивость работы системы с тиристорными регуляторами

10 АВТОМАТИЧЕСКИЙ РЕГУЛЯТОР КОНДЕНСАТОРОВ АРКОН

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 реактивной мощности в высоковольтных сетях с 1969 г. электропромышленностью освоено автоматически управляемое устройство АРКОН, предназначенное для работы совместно с ККУ 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.

АРКОН
Рис. 23. Структурная схема устройства АРКОН:
1 — командный блок; 2 — программный блок; 3 — приставки
Устройство АРКОН осуществляет автоматическое регулирование по напряжению с коррекцией или без коррекции реактивным (активным) током и по реактивному току и предназначено для работы при температуре окружающего воздуха от —40 до +40°С, относительной влажности воздуха до 80% при 20°С. Пределы регулирования уставки отключения составляют 90—120% номинального напряжения, а пределы регулирования уставки включения 94—99,5% напряжения уставки на отключение. Уставка форсировки регулируется в пределах 70—90% напряжения уставки на отключение.
На рис. 23 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 или 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 рис. 24 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.

Рис. 24. Структурная схема из трех приставок устройства АРКОН, включенная по единичному коду 1:1:1

Принцип работы структурной схемы рис. 24 заключается в следующем. В исходном состоянии левые части триггеров Тг1, Тг2 и ТгЗ открыты, а правые—закрыты. Команда Включение поступает с командного блока или от кнопки ручного управления на один из входов логических элементов И1, И2 и ИЗ 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 Включений 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 ИЗ третьей приставки. Третий импульс переключает триггер ТгЗ третьей приставки, в результате чего включается третья секция БК.
Отключение секций БК происходит при поступлении с командного блока или кнопки ручного управления сигналов Отключение.

Рис. 25. Схема подключения к сети устройства АРКОН с тремя приставками
Работа устройства будет происходить аналогично команде Включение, но в обратном порядке. Сначала переключается триггер третьей приставки, который дает разрешение на 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.
На рис. 25 приведена схема подключения,' устройства АРКОН с тремя приставками к сети. Из рисунка видно, что командный блок имеет 26 зажимов, к которым подводятся: входное напряжение — зажимы 21, 22, ток нагрузки первого ввода (зажимы 6 и 9 — ток 2,5 А; зажимы 7 и 9 — ток 3,75 А; зажимы 8 и 9 —ток 5 А); ток нагрузки второго 60 ввода (зажимы 10 и 13—ток 2,5 А; зажимы 11 и 13—ток

  1. А; зажимы 12 и 13—ток 5 А); ток конденсатора установки (зажимы 14 и 17—ток 2,5 А; зажимы 15 и 17—ток
  2. А; зажимы 16 и. 17—ток 5 А); зажимы 9, 13 и 17 подключаются к началам обмоток трансформаторов тока ТТ1, ТТ2 и ТТЗ.

Автоматическое регулирование секциями БК с помощью устройства АРКОН в значительной мере зависит от связи между напряжением и нагрузкой.

Рис. 26. График регулирования мощности трех секций БК по напряжению измерительного органа устройства АРКОН
При выборе уставок необходимо пользоваться диаграммой работы АРКОН, отражающей зависимость напряжения на измерительном органе устройства от нагрузки и напряжения сети.
На рис. 26 представлен возможный вариант регулирования трех" секций БК при согласном изменении напряжения и нагрузки. Наклонные прямые на рисунке показывают изменения напряжения на измерительном органе устройства при изменении нагрузки и постоянном напряжении сети, а горизонтальные прямые представляют собой уставки отключения и включения устройства АРКОН. Изменение напряжения в сети на рис. 26 фиксируется смещением наклонных линий. Точки пересечения наклонных и горизонтальных прямых отражают режимы переключения БК, а именно: в области выше линии U0ткл — отключение секций БК, а в области ниже Вкл — включение секций БК. Процесс изменения напряжения и нагрузки начинается с точки А. При росте нагрузки напряжение на измерительном органе снижается и по достижении уставки включения UВкл происходит подключение одной  секции БК, в результате чего напряжение на измерительном органе мгновенно повышается. Затем с продолжением роста нагрузки напряжение на измерительном органе вновь понижается до UВКл и происходит включение второй секции БК и т. д. Если же нагрузка будет  снижаться, то напряжение на измерительном органе устройства повысится до Uоткл и произойдет соответствующее отключение секций БК что на рис. 26 изображено пунктирными линиями. Видно, что если напряжение сети UC = UU то включение секций БК происходит при Q>Q44 а их отключение при Q<Qi. Если UC=U2, то включение секций БК происходит при Q>Q2, а их отключение при Q<Q1.

Устройство APKOН имеет небольшие габаритные размеры и массу: габарит командного блока составляет ‘290X325X216 мм, приставки— 130X160X210 мм; масса командного блока — 10 кг; приставки — 4 кг.
Помимо устройства АРКОН Рижским опытным заводом «Энергоавтоматика» в 1973 г. освоено 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 φ) или tgф до компенсации). Эти данные позволяют выбрать уставки включения и отключения регулятора для обеспечения оптимального режима регулирования БК.
Устройство ВАКО обеспечивает одно- или двухступенчатое регулирование (при помощи двух БК с разными пределами уставок 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 реактивной мощности.
Уставки включения и отключения устройства ВАКО  выбираются независимо друг от друга.
Помимо автоматического регулирования реактивной мощности 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.



 
Аккумуляторные батареи »
электрические сети