Пристрій для контролю робочого ресурсу силових статичних конденсаторів

Пристрій для контролю робочого ресурсу силових статичних конденсаторів, що містить сенсор комутації, блок установки нуля, віднімаючий лічильник імпульсів, дешифратор, перший і другий генератори імпульсів, перший, другий і третій лічильники імпульсів, сенсор напруги, перший і другий аналого-цифрові перетворювачі, блок пам'яті, перетворювач Фур'є, арифметичний блок, перший функціональний блок, регістр, комутатор, перший і другий ЛОГІЧНІ елементи "І", блок задания ресурсу, цифровий компаратор, індикатор, перший і другий компаратори, перетворювач змінного струму в постійну напругу, помножувач сигналів, масштабуючий підсилювач, перетворювач змінної напруги в постійну напругу, сенсор струму, перший і другий ЛОГІЧНІ елементи "НІ", причому вихід сенсора комутації з'єднаний з першим входом першого логічного елемента "І", другий вхід якого підключений до виходу комутатора, перша вхідна цифрова шина якого з'єднана з вихідною цифровою шиною першого лічильника імпульсів, вхід якого підключений до виходу першого генератора імпульсів, вихід першого логічного елемента "І" з'єднаний з лічильним входом другого лічильника імпульсів, установочний вхід якого підключений до виходу блока установки нуля, вихідна цифрова шина блока задания ресурсу з'єднана з першою вхідною цифровою шиною цифрового компаратора, друга вхідна цифрова шина якого підключена до вихідної цифрової шини другого лічильника імпульсів, вихід цифрового компаратора з'єднаний з входом індикатора і колами сигналізації об'єкта вимірювання, вихід блока установки нуля з'єднаний з установочним входом віднімаючого лічильника імпульсів, вихідна цифрова шина якого підключена до вхідної цифрової шини дешифратора, другий вихід якого з'єднаний з другим керуючим входом блока пам'яті та з керуючим входом перетворювача Фур'є, третій вихід дешифратора підключений до першого керуючого входу ариф метичного блока, а четвертий вихід підключений до керуючого входу регістра, вихідна цифрова шина якого з'єднана з другою вхідною цифровою шиною комутатора, вихід сенсора напруги підключений до входів першого компаратора і першого аналого-цифрового перетворювача, вихідна цифрова шина якого з'єднана з вхідною цифровою шиною блока пам'яті, вихідна цифрова шина якого підключена до вхідної цифрової шини перетворювача Фур'є, перша і друга ВИХІДНІ цифрові шини якого, а також його керуючий вихід з'єднані ВІДПОВІДНО з першою і другою вхідними цифровими шинами і другим керуючим входом арифметичного блока, вихідна цифрова шина якого підключена до першої вхідної цифрової шини першого функціонального блока, вихідна цифрова шина якого з'єднана з вхідною цифровою шиною першого регістра, вихід сенсора напруги через перетворювач змінної напруги в постійну напругу з'єднаний з першим входом помножувача сигналів, другий вхід якого підключений до виходу сенсора струму через перетворювач змінного струму в постійну напругу, вихід першого помножувача сигналів з'єднаний з входом масштабуючого підсилювача, вихід другого генератора імпульсів з'єднаний з першим входом другого логічного елемента "І", до другого входу якого через перший логічний елемент "НІ" підключений вихід першого компаратора, вихід сенсора струму через другий компаратор з'єднаний з третім входом другого логічного елемента "І", а також через другий логічний елемент "НІ" підключений до установочного входу третього лічильника імпульсів, лічильний вхід якого з'єднаний з виходом другого логічного елемента "І", який відрізняється тим, що в нього введені третій генератор імпульсів, тригер, третій логічний елемент "І", пристрій вибірки зберігання, другий функціональний блок, причому вихід третього генератора імпульсів підключений до лічильного входу віднімаючого лічильника імпульсів, перший вихід дешифратора з'єднаний з першим входом третього елемента "І" та установочним входом тригера, який з'єднаний з виходом першого компаратора, вихід тригера підключений до другого входу третього логічного елемента "І", вихід якого з'єднаний з керуючим входом першого аналого-цифрового перетворювача і першим керуючим входом блока пам'яті, 00 ю 58114 третій вихід дешифратора з'єднаний з керуючим входом пристрою вибірки зберігання, вихід масштабуючого підсилювача з'єднаний з входом пристрою вибірки зберігання, вихід якого підключений до входу другого аналого-цифрового перетворювача, вихідна цифрова шина якого з'єднана з першою вхідною цифровою шиною другого Винахід відноситься до області електротехніки і може бути використаний для вимірювання робочого ресурсу силових статичних конденсаторів Відомий пристрій для вимірювання ємності і тангенса кута втрат електричних конденсаторів (Ас СРСР №1448291, М кл G01R17/12, бюл №48, 1988), що містить генератор, перший вихід якого з'єднаний з початком первинної обмотки трансформатора, а також з другим нерухомим контактом третього перемикаючого елемента комутатора, з першим нерухомим контактом другого перемикаючого елемента комутатора і з початком первинної обмотки інвертора, кінець первинної обмотки якого і початок його вторинної обмотки підключені до загальної шини, а кінець вторинної обмотки з'єднаний з першим нерухомим контактом першого перемикаючого елемента комутатора, другий нерухомий контакт першого перемикаючого елемента якого, а також другий нерухомий контакт другого перемикаючого елемента комутатора і перший нерухомий контакт третього перемикаючого елемента комутатора підключені до виходу фазообертача, вхід якого з'єднаний з рухомим контактом четвертого перемикаючого елемента комутатора, перший нерухомий контакт четвертого перемикаючого елемента якого разом з другим нерухомим контактом п'ятого перемикаючого елемента комутатора підключені до початку вторинної обмотки трансформатора, кінець вторинної обмотки якого з'єднаний з другим нерухомим контактом четвертого перемикаючого елемента комутатора та з першим нерухомим контактом п'ятого перемикаючого елемента комутатора, рухомий контакт п'ятого перемикаючого елемента якого підключений до загальної шини, рухомий контакт другого перемикаючого елемента з'єднаний з другим виводом зразкового резистора, перший вивід якого разом з першим виводом зразкового конденсатора та перша клема для підключення об'єкту вимірювання з'єднані з першим входом індикатора, другий вхід якого підключений до загальної шини, друга клема для підключення об'єкта вимірювання з'єднана з рухомим контактом третього перемикаючого елемента комутатора, рухомий контакт першого перемикаючого елемента якого підключений до другого виводу зразкового конденсатора, другий вивід генератора та кінець первинної обмотки трансформатора з'єднані з загальною шиною Недоліком даного пристрою є те, що він не дозволяє вимірювати залишковий робочий ресурс силових статичних конденсаторів За прототип обрано пристрій для вимірювання спрацювання силових статичних конденсаторів (Патент №34246А (Україна), М кл G01R17/12, 4 функціонального блока, друга вхідна цифрова шина якого підключена до вихідної цифрової шини третього лічильника імпульсів, вихідна цифрова шина другого функціонального блока підключена до другої вхідної цифрової шини першого функціонального блока бюл №1, 2001), що містить датчик комутації, вихід якого з'єднаний з першим входом першого логічного елемента "І", другий вхід якого підключений до виходу комутатора, перша вхідна цифрова шина якого з'єднана з вихідною цифровою шиною першого лічильника імпульсів, лічильний вхід якого підключений до виходу першого генератора імпульсів, вихід першого логічного елемента "І" з'єднаний з лічильним входом другого лічильника імпульсів, установочний вхід якого підключений до виходу блока установки нуля, вихідна цифрова шина блока задания ресурсу з'єднана з першою вхідною цифровою шиною цифрового компаратора, друга вхідна цифрова шина якого підключена до вихідної цифрової шини другого лічильника імпульсів, вихід цифрового компаратора з'єднаний з виходом індикатора і колами сигналізації об'єкта контролю, вихід датчика напруги через перший компаратор підключений до лічильного входу віднімаючого лічильника імпульсів, установочний вхід якого з'єднаний з виходом блока установки нуля, вихідна цифрова шина віднімаючого лічильника імпульсів підключена до вхідної цифрової шини дешифратора, перший вихід якого з'єднаний з керуючим входом першого АЦП і першим керуючим входом блока пам'яті, другий керуючий вхід якого разом з керуючим входом перетворювача Фур'є підключені до другого виходу дешифратора, третій вихід якого з'єднаний з першим керуючим входом арифметичного блока, а четвертий вихід підключений до керуючого входу першого регістра, вихідна цифрова шина якого з'єднана з другою вхідною цифровою шиною комутатора, вихід датчика напруги підключений до входу першого АЦП, вихідна цифрова шина якого з'єднана з вхідною цифровою шиною блока пам'яті, вихідна цифрова шина якого підключена до вхідної цифрової шини перетворювача Фур'є, перша і друга ВИХІДНІ цифрові шини якого, а також його керуючийвихід з'єднані ВІДПОВІДНО з першою і другою вхідними цифровими шинами і другим керуючим входом арифметичного блока, вихідна цифрова шина якого підключена до першої вхідної цифрової шини функціонального блока, вхідна цифрова шина першого регістра з'єднана з вихідною цифровою шиною функціонального блока, друга вхідна цифрова шина якого підключена до вихідної цифрової шини другого АЦП, вихід датчика напруги через перетворювач змінної напруги в постійну напругу з'єднаний з першим входом першого помножувача сигналів, другий вхід якого підключений до виходу датчика струму через перетворювач змінного струму в постійну напругу, вихід першого помно 58114 жувача сигналів через масштабуючий підсилювач з'єднаний з першим входом другого помножувача сигналів, вихід якого підключений до входу другого АЦП, а другий вхід з'єднаний з виходом блока обчислення косинусу кута зсуву сигналів, вхід якого підключений до виходу ЦАП, вхідна цифрова шина якого з'єднана з вихідною цифровою шиною другого регістра, керуючий вхід якого підключений до другого виходу дешифратора, вихід другого генератора імпульсів з'єднаний з першим входом другого логічного елемента "І", до другого входу якого через перший логічний елемент "Ш" підключений вихід першого компаратора, вихід датчика струму через другий компаратор з'єднаний з третім входом другого логічного елемента "І", а також через другий логічний елемент "НІ" підключений до установочного входу третього лічильника імпульсів, лічильний вхід якого з'єднаний з виходом другого логічного елемента "І", а вихідна цифрова шина підключена до вхідної цифрової шини другого регістра Головним недоліком даного пристрою є низька точність роботи за рахунок великого проміжку часу між вимірюваннями параметрів режиму роботи об'єкта, що визначається частотою появи вхідних імпульсів на лічильному вході віднімаючого лічильника імпульсів Також недоліком є надлишкова КІЛЬКІСТЬ перетворень сигналу при визначенні косинуса кута зсуву фаз між струмом конденсатора та напругою електричної мережі, до якої він під'єднаний Це також негативно впливає на точність роботи даного пристрою В основу винаходу поставлено задачу вдосконалення пристрою для контролю робочого ресурсу силових статичних конденсаторів, в якому за рахунок введення нових блоків та зв'язків між ними досягається підвищення точності роботи пристрою Поставлена задача досягається тим, що в пристрій для контролю робочого ресурсу силових статичних конденсаторів, який складається з датчика комутації (у подальшому - сенсора комутації СК), блока установки нуля (БУ), віднімаючого лічильника імпульсів, дешифратора, першого і другого генераторів імпульсів, першого, другого і третього ЛІЧИЛЬНИКІВ імпульсів, датчика напруги (в подальшому - сенсора напруги СН), двох аналогоцифрових перетворювачів (АЦП), блока пам'яті (БП), перетворювача Фур'є (ПФ), арифметичного блока (АБ), функціонального блока (ФБ) (в подальшому - першого функціонального блока), першого регістра (в подальшому - регістра), комутатора, першого і другого логічних елементів "І", блока задания ресурсу (БЗР), цифрового компаратора, індикатора, першого і другого компараторів, перетворювача змінного струму в постійну напругу, першого помножувача сигналів (в подальшому помножувача сигналів), масштабуючого підсилювача, перетворювача змінної напруги в постійну напругу, датчика струму (в подальшому - сенсора струму СС), першого і другого логічних елементів "НІ" причому вихід СК з'єднаний з першим входом першого логічного елемента "І", другий вхід якого підключений до виходу комутатора, перша вхідна цифрова шина якого з'єднана з вихідною цифровою шиною першого лічильника імпульсів, вхід якого підключений до виходу першого генератора імпульсів, вихід першого логічного елемента "І" з'єднаний з лічильним входом другого лічильника імпульсів, установочний вхід якого підключений до виходу БУ, вихідна цифрова шина БЗР з'єднана з першою вхідною цифровою шиною цифрового компаратора, друга вхідна цифрова шина якого підключена до вихідної цифрової шини другого лічильника імпульсів, вихід цифрового компаратора з'єднаний з входом індикатора і колами сигналізації об'єкта контролю, вихід БУ з'єднаний з установочним входом віднімаючого лічильника імпульсів, вихідна цифрова шина якого підключена до вхідної цифрової шини дешифратора, другий вихід якого з'єднаний з другим керуючим входом БП та з керуючим входом ПФ, третій вихід дешифратора підключений до першого керуючого входу АБ, а четвертий вихід підключений до керуючого входу регістра, вихідна цифрова шина якого з'єднана з другою вхідною цифровою шиною комутатора, вихід СН підключений до входів першого компаратора і першого АЦП, вихідна цифрова шина якого з'єднана з вхідною цифровою шиною БП, вихідна цифрова шина якого підключена до вхідної цифрової шини ПФ, перша і друга ВИХІДНІ цифрові шини якого, а також його керуючий вихід з'єднані ВІДПОВІДНО з першою і другою вхідними цифровими шинами і другим керуючим входом АБ, вихідна цифрова шина якого підключена до першої вхідної цифрової шини першого ФБ, вихідна цифрова шина якого з'єднана з вхідною цифровою шиною першого регістра, вихід СН через перетворювач змінної напруги в постійну напругу з'єднаний з першим входом помножувача сигналів, другий вхід якого підключений до виходу СС через перетворювач змінного струму в постійну напругу, вихід першого помножувача сигналів з'єднаний з входом масштабуючого підсилювача, вихід другого генератора імпульсів з'єднаний з першим входом другого логічного елемента "І", до другого входу якого через перший логічний елемент "НІ" підключений вихід першого компаратора, вихід СС через другий компаратор з'єднаний з третім входом другого логічного елемента "І", а також через другий логічний елемент "НІ" підключений до установочного входу третього лічильника імпульсів, лічильний вхід якого з'єднаний з виходом другого логічного елемента "І", введено третій генератор імпульсів, тригер, третій логічний елемент "І", пристрій вибірки зберігання (ПВЗ), другий ФБ, причому вихід третього генератора імпульсів підключений до лічильного входу віднімаючого лічильника імпульсів, перший вихід дешифратора з'єднаний з першим входом третього елемента "І" та установочним входом тригера, прямий динамічний вхід якого з'єднаний з виходом першого компаратора, вихід тригера підключений до другого входу третього логічного елемента "І", вихід якого з'єднаний з керуючим входом першого АЦП і першим керуючим входом БП, третій вихід дешифратора з'єднаний з керуючим входом ПВЗ, вихід масштабуючого підсилювача з'єднаний з входом ПВЗ, вихід якого підключений до входу другого АЦП, вихідна цифрова шина якого з'єднана з першою вхідною цифровою шиною другого ФБ, друга вхідна цифрова шина якого підключена до вихідної цифрової шини тре 58114 тього лічильника імпульсів, вихідна цифрова шина другого ФБ підключена до другої вхідної цифрової шини першого ФБ За рахунок введення в пристрій третього генератора імпульсів, тригера, третього логічного елемента "І", ПВЗ, другого ФБ з'являється можливість підвищити частоту вимірювань параметрів режиму роботи об'єкта та усунути надлишкові операції перетворення сигналу з аналогової форми у цифрову та навпаки, що дозволяє підвищити точність роботи пристрою Пристрій для контролю робочого ресурсу силових статичних конденсаторів пояснюється кресленням, на якому зображена його структурна схема На схемі 1 - СК, 2 - БУ, 3, 6, 33 - ВІДПОВІДНО третій, перший і другий генератори імпульсів, 4 віднімаючий лічильник імпульсів, 5 - дешифратор, 7, 18, 37 - перший, другий і третій лічильники імпульсів, 8 - СН, 9, 28 - перший і другий АЦП, 10 - БП, 11 - ПФ, 12 - АБ, 13, 29 - перший і другий ФБ, 14 регістр, 15 - комутатор, 16, 23, 35 - ВІДПОВІДНО перший, третій і другий ЛОГІЧНІ елементи "І", 17 - БЗР, 19 - цифровий компаратор, 20 -індикатор, 2 1 , 32 перший і другий компаратори, 22 - тригер, 24 - перетворювач змінного струму в постійну напругу, 25 - помножувач сигналів, 26 - масштабуючий підсилювач, 27 - ПВЗ, ЗО - перетворювач змінної напруги в постійну напругу, 31 - СС, 34, 36 - перший і другий ЛОГІЧНІ елементи "НІ", причому вихід СК 1 з'єднаний з першим входом першого логічного елемента " І " 16, другий вхід якого підключений до виходу комутатора 15, перша вхідна цифрова шина якого з'єднана з вихідною цифровою шиною першого лічильника імпульсів 7, лічильний вхід якого підключений до виходу першого генератора імпульсів 6, вихід першого логічного елемента " І " 16 з'єднаний з лічильним входом другого лічильника імпульсів 18, установочний вхід якого підключений до виходу БУ2, вихідна цифрова шина БЗР 17 з'єднана з першою вхідною цифровою шиною цифрового компаратора 19, друга вхідна цифрова шина якого підключена до вихідної цифрової шини другого лічильника імпульсів 18, вихід цифрового компаратора 19 з'єднаний з індикатором 20 і колами сигналізації об'єкта контролю, вихід третього генератора імпульсів 3 підключений до лічильного входу віднімаючого лічильника імпульсів 4, установочний вхід якого з'єднаний з виходом БУ2, вихідна цифрова шина віднімаючого лічильника імпульсів 4 підключена до вхідної цифрової шини дешифратора 5, перший вихід якого з'єднаний з першим входом третього елемента " І " 23 та установочним входом тригера 22, який з'єднаний з виходом СН 8 через перший компаратор 2 1 , вихід тригера 22 підключений до другого входу третього логічного елемента " І " 23, вихід якого з'єднаний з керуючим входом першого АЦП 9 і першим керуючим входом БП 10, другий керуючий вхід якого разом з керуючим входом ПФ 11 підключені до другого виходу дешифратора 5, третій вихід якого з'єднаний з першим керуючим входом АБ 12 і керуючим входом ПВЗ 27, а четвертий вихід підключений до керуючого входу регістра 14, вихідна цифрова шина якого з'єднана з другою вхідною цифровою шиною комутатора 15, вихід СН 8 під 8 ключений до входу першого АЦП 9, вихідна цифрова шина якого з'єднана з вхідною цифровою шиною БП 10, вихідна цифрова шина якого підключена до вхідної цифрової шини ПФ 1 1 , перша і друга ВИХІДНІ цифрові шини якого, а також його керуючий вихід з'єднані ВІДПОВІДНО З першою і другою вхідними цифровими шинами і другим керуючим входом АБ 12 вихідна цифрова шина якого підключена до першої вхідної цифрової шини першого ФБ 13, вхідна цифрова шина першого регістра 14 з'єднана з вихідною цифровою шиною першого ФБ 13, друга вхідна цифрова шина якого підключена до вихідної цифрової шини другого ФБ 29, вихід СН 8 через перетворювач змінної напруги в постійну напругу ЗО з'єднаний з першим входом помножувача сигналів 25, другий вхід якого підключений до виходу СС 31 через перетворювач змінного струму в постійну напругу 24, вихід першого помножувача сигналів 25 через масштабуючий підсилювач 26 з'єднаний з входом ПВЗ 27, вихід якого підключений до входу другого АЦП 28, вихідна цифрова шина якого з'єднана з першою вхідною цифровою шиною другого ФБ 29, вихід другого генератора імпульсів 33 з'єднаний з першим входом другого логічного елемента " І " 35, до другого входу якого через перший логічний елемент " Ш " 34 підключений вихід першого компаратора 2 1 , вихід СС31 через другий компаратор 32 з'єднаний з третім входом другого логічного елемента " І " 35, а також через другий логічний елемент "НІ" 36 підключений до установочного входу третього лічильника імпульсів 37, лічильний вхід якого з'єднаний з виходом другого логічного елемента " І " 35, а вихідна цифрова шина підключена до вхідної цифрової шини другого ФБ 29 Запропонований пристрій працює так При подачі на схему напруги живлення БУ 2 виробляє короткий імпульс, який обнуляє віднімаючий лічильник імпульсів 4 та другий лічильник імпульсів 18 Для контролю робочого ресурсу силових статичних конденсаторів сенсори пристрою розподілені по об'єкту контролю таким чином сенсор напруги 8 встановлений у колі ввімкнення конденсаторів, сенсор струму 31 ввімкнений у колі секції конденсаторів, сенсор комутації 1 встановлений на вимикачі, через який підключена до електричної мережі секція конденсаторів У ВІДПОВІДНОСТІ з "восьмиградусним правилом" теплового старіння електротехнічної ізоляції, яке прийнято в якості закону старіння ізоляції конденсатора, тобто витрати робочого ресурсу конденсатора, який має часову розмірність, т е =т 0 .е-°'° 874в , (1) де х е - строк служби силового статичного конденсатора в режимі роботи, який викликаний перегрівом ізоляції Д6 , XQ - строк служби силового статичного конденсатора при нагріві ізоляції, який відповідає номінальному режиму роботи конденсатора Перегрів Д6 визначається за таким виразом ДЄ=Є-ЄН, де 6Н (2) - температура нагріву ізоляції при номінальному режиму роботи конденсатора, Є 58114 фактична температура нагріву ізоляції, яка визначається за таким виразом е=— \ — Р , (3) 10 врахувавши коефіцієнти трансформації вимірювальних трансформаторів струму кс і кн напруги маємо н де а т - коефіцієнт тепловіддачі з поверхні конденсатора, Soxn - площа поверхні охолодження конденсатора, Р - потужність втрат конденсатора, яка визначається за виразом 2 P=27if-U -C-tg5, (4) де f - частота напруги в мережі, U - напруга живлення конденсатора, tg5 -тангенс кута втрат конденсатора, С - ємність конденсатора Як відомо найважчий режим роботи силових статичних конденсаторів - робота під несинусоїдальною напругою мережі живлення Вплив несинусоїдальності напруги мережі живлення враховується через коефіцієнт л збільшення втрат в конденсаторі, який можна визначити як v=1 (5) v=1 (6) со U де с - кутова частота напруги в мережі, І, U о виміряні значення напруги і струму у ВІДПОВІДНИХ колах конденсатора Тангенс кута втрат конденсатора визначається так Потужність втрат конденсатора визначається як Р=и-І-со5ф=и-І-со5(90-5-\|/), (7) де \\і - зміщення фаз за рахунок факторів впливу кутових похибок вимірювальних трансформаторів та інше, 5 - кут втрат силового статичного конденсатора З врахуванням того, що кути \\і і 5 невеликі, з (7) слідує що р + tg(s+4>) ЇЇЇЇ Для виключення систематичної похибки до результатів виміру вводиться поправка, яка дорівнює tgiy, тому tg5: (8) U-I Таким чином в будь-який момент часу можна визначити нагрів ізоляції силового статичного конденсатора за формулою Є= 1 а а с U-l-(cos9-tg\|/)-Ti (10) т • '-'охл Для кожного моменту часу j можна визначити строк служби т, силового статичного конденсатора згідно з (1), тобто xej^o-e-* 0 8 7 ^ 11 ( ) ал Залишковий робочий ресурс Н^ силового косинусного конденсатора визначимо за виразом Н зал і _ ііном її її - пт - |-| Д т - п Д і Є , нт\ {ІZ) м де н"° - номінальний робочий ресурс конденсатора, Н Д т - оціночне значення спрацьованого ресурсу конденсатора з моменту вводу в експлуатацію до моменту встановлення пристрою Якщо спостереження за витратою ресурсу проводиться для нових конденсаторів, то Н Д т = 0 , Н Дт - відпрацьований ресурс від перегріву при роботі в несинусоїдальному режимі Значення Н Дт можна де v - порядок гармоніки напруги мережі, U v * - напруга v -оі гармоніки напруги мережі, п КІЛЬКІСТЬ гармонік спектру напруги, що враховуються При ОЦІНЦІ коефіцієнта несинусоїдальності достатньо враховувати гармоніки, значення яких > 30% напруги найбільшої гармоніки Ємність конденсатора С можна визначити за формулою С = 11 Є=— ' 27if-U 2 -C-tg5-ii, (9) т • '-'охл або підставивши вирази (5), (6), (8) в (9) та визначити як N ином HA%=Z^--tj, (із) де t, - час, на протязі якого на конденсатор впливає температура перегріву 6., N - КІЛЬКІСТЬ інтервалів ЗМІНИ температури Є Таким чином, слідкуючи за значенням Н Дт і порівнюючи зі значенням робочого ресурсу І_|ном_|_|^ н а п о ч а т К у роботи пристрою можна визначити момент зняття з експлуатації конденсатора і запобігти аварійної ситуації Витрачений робочий ресурс конденсатора визначається за таким виразом N ином Н ' (14) Н Т 0 -Є При контролі робочого ресурсу силових статичних конденсаторів робота пристрою розподіляється по тактах з виходів дешифратора 5, які формуються у ВІДПОВІДНОСТІ з цифровим кодом, що з'являється на виході віднімаючого лічильника імпульсів 4, на лічильний вхід якого надходять імпульси з генератора імпульсів З При появі на першому виході дешифратора 5 сигналу логічної одиниці, який передається на перший вхід третього логічного елемента "І" 23, починає функціонувати тригер 22 тому, що його установочний вхід є інверсним Сигнал логічної одиниці з першого виходу дешифратора 5 триває 0,03 с За цей час на прямий динамічний вхід тригера 22 з виходу першого компаратора 21 ВІДПОВІДНО до додатних напівхвиль сигналу з СН 8 надходять два імпульси типу меандр 3 виходу тригера 22 через третій логічний елемент "І" 23 на керуючі входи першого АЦП 9 та БП 10 подається сигнал, який є синхронізованим до сигналу з СН 8 При 58114 12 11 цьому цифрові коди, які відповідають миттєвим У другому ФБ 29 виконується множення добутзначенням напруги впродовж одного періоду зміни напруги з виходу СН 8 через перший АЦП 9 запику сигналів U-I на коефіцієнт — - — — та визнаа суються в БП 10 При появі сигналу логічного нуля т -soxr на виході третього логічного елемента "І" 23 прочення косинусу кута зсуву фаз е між напругою та р цес запису кодів в БП 10 припиняється При цьому струмом, а також враховується поправка tgiytg на другому виході дешифратора 5 з'являється визначення тангенсу кута втрат, тобто на виході сигнал логічної одиниці, по якому всі коди, що задругого ФБ 29 формується цифровий код, що відписані в БП 10, передаються в ПФ 11 Одночасно k •k повідає значенню — - — — U-I -(coscp-tgij/), який цим же сигналом запускається ПФ 11, який обчиса т ' '-'охл лює склад спектру гармонік напруги v і діюче знапередається на другу вхідну цифрову шину перчення U v кожної з них При появі сигналу на шого ФБ 13 На виході останнього формується третьому виході дешифратора 5 активізується цифровий код, який відповідає спрацюванню сиробота АБ 12 При цьому з ПФ 11 в АБ 12 по келового статичного конденсатора при поточному руючим сигналам, що поступають з ПФ11 на друрежимі роботи j згідно з виразом гий керуючий вхід АБ 12, передаються цифрові |_|НОМ Цей цифровий коди, які відповідають номерам гармонік напруги v та їх діючим значенням U v В АБ 12 проводить-0,087 ся обчислення сигналу у ВІДПОВІДНОСТІ З виразом Х 0 -Є (5) Вихідний сигнал з АБ 12 у вигляді цифрового код передається в регістр 14 при появи сигналу з коду, пропорційного ті, надходить у перший ФБ четвертого виходу дешифратора 5 на керуючому вході, який є прямим динамічним, регістра 14 13 Генератор імпульсів 6 і перший лічильник імОдночасно з виходу СН 8 змінна напруга попульсів 7 являють собою сукупність генераторів дається на перетворювач ЗО змінної напруги в імпульсів з різними частотами вихідних сигналів постійну напругу з виходу якого сигнал надходить Комутатор 15 у ВІДПОВІДНОСТІ З цифровим кодом, на перший вхід помножувача сигналів 25, на друщо надходить з першого регістра 14, передає вигий вхід якого через перетворювач 24 поступає хідний сигнал з одного з виходів лічильника імпусигнал постійної напруги, який пропорційний змінльсів 7 на лічильний вхід другого лічильника імпуному струму, що протікає в цей час в об'єкті контльсів 18, при умові що на першому вході першого ролю і контролюється СС 31 3 виходу помножувалогічного елемента "І" 16 присутній сигнал логічної ча сигналів 25 сигнал через масштабуючий одиниці з СК 1, який існує при умові, що об'єкт конпідсилювач 26, в якому добуток сигналів U-I нортролю підключений до мережі живлення В другомується ВІДПОВІДНО до рівня вхідної напруги другому лічильнику імпульсів 18 накопичується цифрого АЦП 34 і одночасно з появою сигналу логічної вий код, який відповідає спрацюванню силового одиниці на третьому виході дешифратора 5 запастатичного конденсатора згідно з виразом (14) м'ятовується у ПВЗ 27 Рівень сигналу на виході Якщо спектр гармонік в мережі або сигнал з ПВЗ 27 перетворюється другим АЦП 34 у цифровиходу другого ФБ 29 змінюється, то на виході вий код, що передається на першу вхідну цифрову першого ФБ 13 з'являється новий код, який забезшину другого ФБ 29 печує підключення іншого виходу лічильника імпуВ цей же час проводиться вимірювання кута льсів 7 до входу ресурсного лічильника 18 При зсуву фаз сигналів струму і напруги Оскільки сигцьому швидкість подачі імпульсів в ресурсний лінал струму з виходу СС 31 випереджає сигнал на чильник імпульсів 18 або збільшується або зменвиході СН 8, то імпульси на виході другого компашується ВІДПОВІДНО з вище згаданими параметраратора 32 з'являються раніше, ніж на виході перми шого компаратора 21 При появі прямокутного В БЗР 17 записаний код, який відповідає поімпульсу на виході компаратора 32 відкривається чатковому робочому ресурсу (н"° м - Н Д т ) кондендругий елемент "І" 35, який закривається при появі сатора У випадку, коли на виході лічильника 18 імпульсу з виходу першого компаратора 21, що з'являється код, що дорівнює коду на виході БЗР проходить через перший логічний елемент "НІ" 34 17, на виході цифрового компаратора 19 За час, коли другий логічний елемент "І" 35 знахоз'являється сигнал логічної одиниці, який вмикає диться у відкритому стані, з виходу другого генератора 33 надходять імпульси на лічильний вхід індикатор 20, що свідчить про витрачання робочотретього лічильника імпульсів 37 Цифровий код, го ресурсу конденсаторів, і подає сигнал в кола що відповідає у момент вимірювання величині сигналізації оперативному персоналу кута зсуву фаз е між напругою та струмом в колі р Для коректної роботи пристрою частоти череоб'єкту з виходу третього лічильника імпульсів 37 дування імпульсів другого генератора імпульсів 33 передається на другу вхідну цифрову шину другоповинна бути набагато більша, ніж частота сигнаго ФБ 29 В момент, коли на виході другого компалу електричної мережі 50Гц ратора 32 з'являється сигнал логічного нуля, лічильник імпульсів 37 обнуляється 13 Комп'ютерна верстка Л Ціхановська 58114 14 Підписано до друку 05 08 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна