
- •1.1. Компенсация реактивной мощности 7
- •Здесь будет лист со штампом Общесистемный раздел
- •1.1. Компенсация реактивной мощности
- •1.2. Промышленные потребители реактивной мощности
- •1.3. Устройства компенсации реактивной мощности
- •1.4. Основные положения проектирования микропроцессорных устройств.
- •1.5. Pcad -основное средство проектирования микропроцессорных систем
- •1.5.1. Основные характеристики
- •1.5.2. Структура пакета
- •Здесь будет лист со штампом.
- •2. Специальный раздел
- •2.1. Техническое задание на разработку контроллера - компенсатора реактивной мощности
- •2.2. Общая характеристика
- •2.3. Обоснование элементной базы
- •2.3.1. Микропроцессор и микропроцессорный комплект
- •2.3.2. Память и логические элементы
- •2.3.3. Силовые элементы
- •2.4. Аппаратные средства контроллера
- •2.4.1. Плата контроллера
- •2.4.2. Плата тиристорного управления
- •2.4.3. Блок питания
- •2.4.4. Подключение контроллера – компенсатора
- •2.5. Алгоритмы контроля и управления
- •2.5.1. Измерение тока, напряжения и угла
- •2.5.2. Принцип управления конденсаторной установкой
- •2.6. Программное обеспечение контроллера
- •2.6.1. Структура программного обеспечения
- •2.6.1.1. Основная программа
- •2.6.1.2. Подпрограмма обработки прерывания trap
- •2.6.1.3. Подпрограмма обработки прерывания rst 7.5
- •2.6.1.4. Комплекс подпрограмм типа bios
- •2.6.2. Распределение адресного пространства
- •Область векторов прерываний
- •2.7.2. Технология разработки и отладки программ контроллера наIbm– совместимом компьютере.
- •2.7.3. Программные средства Сервисная программа контроллера-компенсатора
- •2.7.4. Конструктив
- •3. Организационно – экономический раздел
- •4. Раздел безопасности и экологичности Заключение
- •Литература
- •Приложение
1.3. Устройства компенсации реактивной мощности
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.
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 выдаёт
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 трёх приставок, включённых 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.
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 выдаёт команду на включение секции БК, а также даёт разрешение на логический элемент И2 второй приставки. Второй импульс команды «Включение» оставляет без изменения триггер первой приставки и переключает триггер Тг2 второй приставки, который даёт команду на включение второй секции БК, а также выдаёт 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 даёт 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 «Энергроавтоматика» 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, оснащённых устройством ВАКО, зависит от графика реактивных нагрузок электроприёмников, 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 соединённым 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 даёт 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 её 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 трудоёмкий. Другие устройства компенсации реактивной мощности в том числе ВАКО вообще не выдерживают критики.
Прежде чем приступить к разработке автоматического устройства, лишённого перечисленных выше недостатков, необходимо определить основные положения проектирования микропроцессорных систем .