188826. lajstromszámú szabadalom • Fázisjavító automatika
1 188 826 2 A találmány tárgya fázisjavító automatika, amely mintavételezéssel működő automatikus meddőáramszabályozó berendezésként van kiképezve. Energiaátvitelnél a keletkező veszteségek jelentős részét a hálózatban fellépő meddőáramok okozzák. Az erőművek villamos berendezés és a hálózat szempontjából nem a kilowattokban kifejezett hatásos (wattos) teljesítmény határozza meg a hálózat igénybevehetőségének, terhelhetőségének a határát, hanem az áramerősség, mert ez szabja meg a transzformátorok, vezetékek, készülékek stb. melegedésének a mértékét. Gyakori eset az, amikor például a váltakozó áramú hálózatnál az áramerősség elérte már azt a maximális értéket, amelynél többel a hálózat már nem terhelhető, ugyanakkor az áram és a feszültség közötti fáziseltolás akkora, hogy a fogyasztó hatásos teljesítménye mégis kicsi lesz, ugyanis az Uha(4sos = U • í • cos fi, és ha cos fi értéke kicsi, az U hali503 is kicsi lesz. A teljesítménytényező, amely egy adott hálózatra jellemző, mindig a hatásos és az összteljesítmény hányadosa, tehát az előbb említett cos fi, amely minél jobban megközelíti az 1 értéket, annál kedvezőbb a hálózat kihasználhatósága, amely elsősorban igen fontos gazdasági érdek. A keletkező induktív meddőáramot általában megfelelő számú kondenzátorteiepek közbeiktatásával csökkentik. A kondenzátortelepeket kapcsoló berendezések az úgynevezett fázisjavító automatikák, amelyekkel a meddőáram hatásosan csökkenthető. Az ismert fázisjavító auíomatikák egy része úgy működik, hogy valamilyen módon megmérik a hálózat cos fi-jének az értékét és annak függvényében kapcsolják a hálózatra, az erre a célra kiképezett kondenzátortelepeket, vagy azok egy részét. Alapvető elv azonban, hogy nem közvetlenül a meddőáramot, hanem a hálózat cos íi-jét mérik, és ez képezi a beavatkozás alapját. Ennek a működési elvnek tehát, hogy a mért cos fi értékének függvényében kapcsolják a megfelelő számú kondenzátortelepet a hálózatra, hátránya az, hogy a mérés csak arról ad tájékoztatást, hogy mekkora a cos fi, arról azonban nem, hogy ez mekkora meddőteljesítmény mellett áll fenn, kompenzálni pedig csak úgynevezett meddőteljesítmény-egységekkel lehet, amelyek közül a legkisebb is 8 kVAr teljesítményű. Ezért például, ha rossz, azaz kis cos fi-t mérhetünk akkor is például, ha a meddő teljesítmény csak 1 kVAr. Ennek az eljárásnak tehát hátránya az, hogy a kisteljesítményű tartományokban könnyű a rendszert túlkompenzálni, és ez a rendszer instabilitásához vezethet, míg nagyteljesítményű tartományokban a még kedvezőnek mért cos fi is nagy meddőáramot enged meg. Egy másik ismert rendszer a meddő teljesítményt méri, abból számolja a cos fi-t, illetőleg a mérés során méri a munkát és azt osztva az idővel számolja a teljesítményt. Ennek a rendszernek az a hátránya, hogy az adott kondenzátortelepeket csak meghatározott sorrendben tudja kapcsolni és így nagyon nehéz, gyakorlatilag lehetetlen, a megfelelő kompenzációt beállítani. További hátránya, hogy maga a rendszer nem automatikus. A találmánnyal az volt a célunk, hogy olyan fázisjavító automatikát hozzunk létre, amelynek segíségével a hálózat optimálisan és automatikusan kompenzálható, és amely mind kis, mind pedig nagy teljesítményű tartományban egyaránt kedvezően alkalmazható. A találmány szerinti fázisjavító automatika kialakítása azon a felismerésen alapult, hogy ha nem a hálózat cos fi-jének értékét, hanem közvetlenül a meddőáramot mérjük, és azt egy szabályozóba vezítve annak alapján kapcsoljuk a kondenzátortelepeket a hálózatra, sokkal hatásosabban tudjuk kompenzálni a hálózatot és egyidejűleg mindig csak a szükséges számú kondenzátortelepet kapcsoljuk a hálózatra. A találmány tárgya tehát fázisjavító automatika, amely áramváltót, mágneskapcsolókat, és a mágreskapcsolókhoz csatlakoztatott kondenzátortele{eket tartalmaz. A találmány szerinti fázisjavító automatikát az jellemzi, hogy az áramváltó és a mágneskapcso- i )(k) közé egy szabályozó van kapcsolva, amelynek egyik bemenetére a fázisfeszültség kapcsa, másik bemenetére a meddőáramot mérő áramváltó sze- 1 under körében elhelyezett ellenállás van csatlaloztatva, és az ellenállás egy mintavevő áramkör által a fázisfeszültség nullátmeneténél záró kapcsolón keresztül egy integráló tag bemenetére van kapcsolva, amelynek kimenete egy erősitőn keresztül ! ét komparátorbó! álló komparátorfokozat bemenetére van kapcsolva, amely komparáíorok kimenetéi egy órajelgenerátorral összekapcsolt kapuzó áramkörön keresztül vannak egy elöre-hátra szám- I íló bináris számláló bemenetelre csatlakoztatva, ; mely bináris számláló kimenetei önmagában ismert kódátalakítón és legalább három relét meghajtó teljesítményerősítő fokozaton keresztül vannak a kondenzátor egységeket működtető mágnes- 1 apcsolók gerjesztő tekercseivel összekapcsolva. A találmány szerinti fázisjavító automatika előnyös kiviteli alakját az jellemzi, hogy a négybites « lőre-hátra számláló bináris számlálóként van kiképezve. A találmány szerinti fázisjavító automatika további előnyös kiviteli alakját az jellemzi, hogy a kódátalakító a bináris kódot Gray-kóddal alakító átalakító. A találmány szerinti fázisjavító automatikát a ■ovábbiakban példakénti kiviteli alakja segitségé'el, a mellékelt ábrákon ismertetjük részletesebben. Az 1. ábrán látható a találmány szerinti fázisjavító automatika szabályozójának blokkvázlata, a 2. ábrán látható a találmány szerinti fázisjavító iutomatika hálózathoz és a beavatkozó egységen ceresztül a kondenzátortelepekhez való kapcsolása, a 3. ábrán látható a teljesítményegység egy példakénti kiviteli alakja. Az 1. ábrán látható tehát a találmány szerinti fázisjavító automatika 13 szabályozójának blokk-5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 2
