196680. lajstromszámú szabadalom • Kapcsolási elrendezés nagyteljesítményű váltakozóáramú villamos hálózatra csatlakoztatott fázisjavító kondenzátor egységet (egységeket) kapcsoló vezérlő, kettőzött nullkomparátos és/vagy súlyozott kondenzátor kapacitásos hálózati fázisjavító automatikához
3 196 680 4 nyosságot sem a DD differenciái diszkriminátor bonyolult beállítási procedúrájával, sem a TA áram- és a TF feszültségtranszformátor nonlineáris terhelésével nem sikerült megszüntetni, miközben gyakorlati tapasztalataink alapján a hálózatból felvett áram változása I-2 nagyságrendű, vagy még ezt is meghaladja, a feszültségváltozás pedig elérheti a 10 — 20 %-ot is. Az ismert rendszerek másik alapvető hiányossága, hogy sok fázisjavító kondenzátor, illetve kondenzátor egység alkalmazásával sem eléggé finom a meddő áram kompenzálása. Ezen úgy próbáltak segíteni, hogy úgynevezett felező kapcsolással először mindig egy fel, esetleg negyed értékű fázisjavítót kapcsoltak be vagy ki, és ha ez nem járt megfelelő eredménnyel, úgy helyette nagyobb értékű kondenzátort kapcsoltak be vagy ki. Ezzel a megoldással javítani lehet ugyan a szabályozás finomságát, de a fázisjavító kondenzátorok darabszáma lényegesen nem csökkenthető. Ugyanakkor a vételezett csúcsteljesítmény megnövelése esetén mindig az eredeti kiépítésben levő értékű, nagy darabszámú fázisjavító kondenzátor bekapcsolására van szükség, amely viszont költséges. Felismertük, hogy az ismert megoldások egyik hiányossága úgy szüntethető meg, hogy a differencial diszkriminátor vezérlő bemenetéire olyan bibajclkcp-7.ő áramkör kimenetét csatlakoztatjuk, amelynek kimeneti feszültsége az R fázisvezetéken folyó áramtól és az S és T fázisvezetékek közötti feszültségtől széles tartományban történő változás esetén is független és csak a fázisszög eltéréssel összefüggő hibajelet biztosít. A találmány szerinti kapcsolási elrendezés ezt a feladatot úgy oldja meg, hogy az R fázisvezetéken folyó árammal arányos feszültséget egy nuükomparátorral fázisszinkron négyszögfeszültséggé alakítja át, amelynek nagysága független az R fázisvezetéken folyó áramtól. Ezzel a négyszögjellel kapuáramkört vezérlőnk, amely kapuáramkör megszaggatja az S és a T fázisvezeték közötti feszültséggel arányos jelet, majd ezt egy újabb komparálor bemenetére csatlakoztatjuk, amely megszünteti az S és a T fázisvezetők közötti feszültségváltozástól való függést. A komparátor kimeneti jelét aluláteresztő szűrő után a differenciál diszkriminátor funkcióját ellátó ablakdiszkriminátor bemenetére csatlakoztatjuk, amely ablakdiszkriminátor két kimeneti vezetéke a fázisjavító kondenzátor egység, illetve egységek be-, illetve kikapcsolását végző shiftregiszter vezérlő bemenetét képezi. Az ismert rendszerek másik hiányosságát, azaz hogy a terhelés képzetes komponensének széles határok közötti változása esetén a kívánt szabályozási finomság eléréséhez igen nagyszámú fázisjavító kondenzátorra van szükség. Ezt úgy szüntethetjük meg, hogy shiftregiszter helyett egy bináris, előre-hátra számláló áramkört alkalmazunk, amelynek kimenetei egy alapértéknek tekintett fázisjavító kondenzátor értékhez viszonyítva növekvő vagy csökkenő (pl. keltő hatványai szerint) értékű fázisjavító kondenzátorok bekapcsolását vezérlik. A terhelés rcakláns részének kis változási tartománya esetén a két megoldás (shiftT regiszter vagy bináris előre-hátra számláló áramkör) azonos eredményt szolgáltat. A terhelési viszonyok ismeretében konkrét tervezéssel dönthető el, hogy célszerü-e shiftregiszter helyeit bináris előre-hátra számláló áramkört alkalmazni. A találmány szerinti megoldás megszünteti a vezérlésnek a fogyasztó által felvett teljesítménytől (az R fázisvezetőkén folyó áramtól és az S és a T fázisvezetek közötti feszültségtől) való függését. Ugyanakkora terhelés képzetes komponensének széles határok közötti változása és nagy szabályozási pontosság igénye esetén a bináris előre-hátra számláló áramkör alkalmazása csökkenti a fázisjavító kondenzátorok, illetve kondenzátor egységek számát, ami beruházási és karbantartási szempontból egyaránt költségcsökkentést eredményez. A találmány szerinti megoldás különös előnye az is. hogy a shiftregiszter cs a bináris előre-hátra számláló áramkör alkalmazása együttesen is lehetséges és ezt a tervezés során célszerű eldönteni. A találmány tárgya tehát kapcsolási elrendezés nagyteljesítményű váltakozóáramú villamos hálózatra csatlakoztatott fázisjavító kondenzátor egységet (egységeket) kapcsoló vezérlő automalikához, amelynek egyik bemenetére a váltakozóáramú villamos hálózat egyik fázisvezetőkébe iktatott áramlranszformátor kimenetei, míg másik bemenetére a váltakozóéramű hálózat másik két fázisvezetékérc iktatott feszültséglranszformálor kimenetei csatlakoznak. A megoldás lényege az, hogy az áramlranszförmátor szekunder tekercsének kivezetései egy áramkomparátor bemenetére vannak iktatva, amely áramkomparátor kimeneté egy analóg kupuáramkör vezérlő bemenetével van összekötve, a feszültségtranszrormátor szekunder tekercse az analóg kapuáramkör bemenetére, ennek kimenete egymással sorbakapcsolt fcszültscgkomparálornak, illetve alulátcrcsztö szűrőnek a bemenetére csatlakozik, a feszültségkomparátor, illetve az aluláteicszlő szűrő kimeneté ablakdiszkriminátor jelbemenetére kapcsolódik, az ablakdiszkriminátor egyik kimenete egy bináris számlálólánc clőrc-számlálását vezérlő bemenetére és/vagy egy shiftregiszter előre léptetését vezérlő bemenetére, az ablakdiszkriminátor másik kimenete a bináris számláló hálrnszámláiást vezérlő bemenetére és/vagy a shiftregiszter hátralépcsét vezérlő bemenetére csatlakozik, az ablakdiszkriminátor, a bináris számlálólánc és/vagy a shiftregiszter további bemenetére és egy órajelgenerátor bemenetére a fázisjavító kondenzátor egység (egységek) kapcsolását vezérlő egység kimenete, míg az órajelgenerátor kimenete a bináris számlálólánc és/vagy a shift regiszter további bemenetére van kapcsolva, a bináris számláló és/vagy a shiftregiszter kimeneté a váltakozóáramú villamos hálózatra kötött fázisjavító kondenzátor egységet (egységeket) kapcsoló háromfázisú kapcsoló bemenetére, e kapcsoló kimenete a fázisjavító kondenzátor egységre (egységekre) cs a háromfázisú hálózat fázisvezetőkéire csatlakozik. A találmány szerinti megoldás egy célszerű kivitelénél a feszültségkomparátor, illetve az aluláteresztő szűrő kimenete és az ablakdiszkriminátor jelbemenete közé egy kijelző egység bemenete van csatlakoztatva. A találmány szerinti kapcsolási elrendezést, a lehetséges kivitelekkel együtt az 5. ábra szemlélteti, míg a 6. ábra 6a —f ábrái a működési viszonyok feltárását szolgálják. Amint az 5. ábrán látható, a váltakozóáramú hálózat árammal arányos Ua feszültsége a Ta áramtranszformátor, az S és T fázisok közötti Usr feszültség a Tf feszültsegtranszformátor primer tekercsére csatlakozik. A Ta áramtranszformátor szekunder oldali VI 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
