Устройство для экстремальной компенсации емкостных токов утечки с периодической модуляцией индуктивности

Устройство для экстремальной компенсации емкостных токов утечки с периодической модуляцией индуктивности

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свил-ву (22) Заявленорl 06.76(2))2366758/07 с присоединением заявки М— (23) Приоритет— (43) Опубликовано25.06.78Лэюллетень % 23

Союз Советски: ооциалиотйечеСкоеХ

Республик (11) 612328 к

2 (51) М, Кл.

Н 02 Н 1/02

Государственный комнтет

Соаото Мнннстров СССР па делам нэобретеннй н открытий (53) УДК

538.74:53 7.3.62 1. .316.1(088.8) (45) Дата опубликования описания 26.05.78 (72) Автори изобретения

В. К. Обабков, О. H. Меркулов, Ю. Г. Глухов и Ю. Н. Цепуевский

Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (7т) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЭКСТРЕМАЛЬНОЙ КОМПЕНСАllHH

ЕМКОСТНЫХ ТОКОВ УТЕЧКИ С ПЕРИОДИЧЕСКОЙ

МОДУЛ Я ЦИЕ Й ИНДУKTHBHOCTH

Изобретение относится к системам автоматической компенсации электрических трехфазньтх сетей высокого напряжения.

Известны устройства автоматической настройки дугогасяших катушек в кабельных сетях jl).

Однако они не обладают достаточным быстродействием и надежностью.

Наиболее близким к предложенному по технической сущности является устройство для ® экстремальной компенсации емкостных токов с периодической модуляцией индуктивности, состоящее иэ последовательно соединенных амплитудного детектора, полосового филь ра, множительного звена, низкочастотного сглаживающего фильтра, нелинейного астатие кеского испопнигепьного боске (21.

Однако оно недостаточно совершенно нзэа низкой чувствительности схемы регулятора к малым уровням выходного сигнала. Kp g ме того, такая система требует сложной автоматической регулировки усиления. На чао»

rorax поиска 50 «6,25 Гц она не проходит по точности выхода ее в окрестность экс тре мума. 25

Целью изобретения являегса повышение работоспособности устройства и упрощения путем повышения точности настройки устройства на экстремум в нормальном режиме и в режиме глухого однофаэного замыкания сети.

Это достигается тем, что в предложенном устройстве для экстремальной компенсации емкосгных гоков утечки с периодической модуляцией индукгивносги, содержащем соединенные последовательно ампли;тбудный детектор, попосовой фкльгр, мнаки-, тельное звено, низкочастотный сглаживающий фильтр, нелинейный асгагический исцолнигельныйбпок, между полосовым фильтром и множительным звеном включен репейный усилитеЪь, между выходом мн сжи тельного звена и входом астатического исполнительногоблока включены соединенные последовательно инерционное звено и безннерционное релейное звено с эрной нечувствительности, причем попосовой фильтр настроен на частоту поиска 1,5-0,5 Гц в нормальном режиме и на 6,250,5 Гц в режиме однофазного замыкания на землю, 612328

На фиг. 1 показана структурная схема . экстремальной системы компенсации с пери= одической модуляцией индукгивн эсти; на фиг. 2 — временная диаграмма процесса формирования управлений в регуляторе, Схема содержит управляемый объект 1, представляющий собой трехфазную электрическую сеть с контуром нулевой последова- тельности, образованным дугэгасяшей катушкой, подключенной между нейтралью сети и !О землей,и распределенными емкостями электрических фаз относительно земли, амплитудный детектор 2, генератэр 3 поисковых gJÄ (t) и эпэрныхЮЧ®сигналов„полосового фильтра 4, настроенный на частоту поиска Я., репейный усилитель 5, множительное звено 8, вь!пэл.-. няхэщее роль синхр они огэ де тек ropa ин е 3 ционное звено 7, безинерционное релейнэ:звен о 8 с з он ой цечувс тви тельн ости 2 э; астатический исполнительный блок 9 и сум-. матор 10,8(t) — пробный сигнал (напряжение или ток с частoroA сети), пропорциональ-. ° ный степени асимметрии энергосети, 6(4)= выход объекта 1, пропорциональный напряжению на дугогасяшей катушке, Р Я)- напряже-.® ние на выходе звена 2 (в простейшем слу=чае звено 2 — двухпопупериэдный выпрями.тель), Я"(), УЮ, 4 ë), Я), "й) " соответственно напэяжения на выходах зве=ньев 2, 4, 5, 6, 7, V(4) — управляюший сиг нал, прэпорциональный скорости изменения индуктивности дугогасящей катушки,,®и

Р Q (1) — периодические прямоугольные колебания частотой, равной частоте пэискаЯ.

Регулятор раб огаег следуюшим образом, Пробный сигнал 8(4) = ЭЬч !э5((ВФ. > V j при прохождении через объект 1 испытывает амплитудную модуляцию поисковым сигналом

= с! C QS (Ы -с + Оа,. 3 таl(нго в выходном напряжении б (1) объекта 1 содержатся составляюшие частотами Ж, UU+ Й, Ъ.„

На амплитудном детекторе 2, представляюшем собой в простейшем случае двухпэлупериодный вь прямитель, происходит преобразование составляющих сигнала Я И) таким. образом, что в составе сигнала g(.) оказы-- ваются составляющие частотами с!,я,2ж>,2uQ+ßПолезная информация о резонансной настройке сохраняется в компонентах íа частотах

Я . Пэлэсэвый филы р 4 подавляет частоты,2Ю, 2 EO + й, пропуская на выход

g(+) в основном колебания частотами Q.

Уровень полезного сигнала Q($) колеблется в значительных пределах (приблизительно ог долей 1 В дэ 100 В) и как правило требуется сложная автоматическая регулировка усиления в такте 6- У . Поэтому в регулято:-: ре применен релейный усилитель 5 сигнала нтэ полн стью стабилизирует кээф-! з и nè гупягэр «бсипэтно инвариантным к изменению персменнэгэ коэффициента усиления цепи -+, Репейный выход авена 5 в сочетании с релеобразными колебаниями опорнэгэ сигнала д / () позволяют предельно просто организовать точное перемножение указанных сигналов, а именно при помоши логической схемы, выполненной на диодах. Выход ((Я) звеНа 8 B,peæÿìe резонансной настройки пред- ставляет прямоугэльные колебания удвоеннэй частогы поискаЯ.. Зги колебания поступают на инерционное звено 7, на выходе ко,торэго они в виде треугольных колебаний, ((ф) воздействуют на безинерциэнное релейное звено 8. Амплитуда колебаний )((!")всегда несколько меньше зоны нечувствительнос- - ти !! звена 8,, вследствие этого управление J(>;) равно нулю. Гакэе установившееся состояние регулятора может длиться неограни ченно gomo (фиг. 2 А), пока не произой1 дет отклонения режима работы управляемогэ объекта or резонансного (фиг. 2 В и С).

На фиг. 2 В и С. представлены сигналы !!!(!!;).,7(Ид Ч(1),У((-,),К() М() как функции времен иллюстрирующие поведение регулятора в режиме недокомпенсации В и в режиме перекомпенсации С, Простой способ стабилизации усиления в канале 8-з.!! и простой способ гочногэ пере мцожения сигналэв7(Ф) и 8 7®приводит к ре лейноэбразнэй форме сигнала на удвоенной час!оте поиска в установившемся ре>, име на вь xone множительного звена 6. 1;оцебагельный реха-:м работы„особенно при .использовании механического контактногэ устрэй-!

Ь

";, гва, (звено 8! нех;,елагелен из-=за снижения срока службы этих устройств. Для борьбы с колезанпя !и в цепи передачи сигнала с выхода звена 6 к асгатическому исполнительному блоку 9, а также для повыше- ния быстродействия регулятора инерционноее звено 7 выступаег не как сгла;:".ивающее звено, как это обычно принято, а как элемент широтно-импульснэгэ модулятора, образованнэго звени-! 7 в сочетании сэ звеHoivl. 8 !фиг. 2 В и С) . Так что вдали эт резонанса система компенсации ведет себя, как репейная и с предельной скоростью стремится к точке экстр мума, "- - ри подходе к нему — как систе>ла с ц н.:этно-импульсной модуляцией, эсушесгвляя осторож-. ное приближение догягиваядэ -:;- ;..гремума все Gwee короткими импульсак.:.:. и обеспечивая тем самым пэлное устранение колебания в управц!юмцих цепях привода.

Высокая точность выхода системы компенсации на резонанс достигается за счсг о гб nnn nnF o!!r= " : йГч г т!.! и;- .;;:! вц !и 1! .5 Рцв

612328

На частртах поиска 3,15 Гц погрешность действительного отклонения Q or оптимальных значений 10-15 %, на частотах 6,25 Гц более 30 7 и т.д. Так что, чем ниже частота поиска, тем выше точность выхода системы компенсации на резонанс, но тем ниI же ее быстродействие.

Предложенная экстремальная система коь+пенсации эффективно работает не только в нормальном режиме эксплуатации сети, но и в режиме глухого однофазного замыкания на землю, повышая тем самым надежность энергосистемы во всех основных режимах эксплуатации. Наличие поисковых движений в системе попутно может быть ис пользовано для построения селективной сигнализации замыканий на землю.

Формула изобретения

Устройство для экстремальной компенсации емкостных токов утечки с периодичес, кой модуляцией индуктивности, состоящее из последовательно соединенных ампли тудн or o де тек т ора, и ол ос ов ог о фйльтра, множительного авена, низкочастот-, ного сглаживающего фильтра, нелинейного астатическогo исполнительного блока, о т т и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения его работоспособности и упроще ния путем повышения точности настройки устройства.на экстремум в нормальном режиме и в режиме глухого однофаэного замыкания сети, между цолосовым фильтром ф и множительным звеном включен релейный усилитель> между выходом множительного звена и входом астатического исполнитель ного. блока включены соединенные последовательно инерционное звено и беэинерцион@ юе релейное звено с зоной нечувствитель, ности, причем полосовой фильтр настроен на частоту поиска 1,5-0,5 Гц в нормальном режиме и на 6,25-0,5 Гц, в режиме однофазного замыкания на землю.

Источники информации, принятые во вни. мание при экспертизе:

1, Авторское свидетельство СССР

¹ 150156, кл. Н 02 Q 3/18, 1961. р 2. Авторское свидетельство СССР

Ме 181179, кл. Н 02 Н 1/02, 1964.

Составитель Д . Дамская

Редак тор Е. Кравцова Техред З. Ч5 кик Корректор С. Гарасиняк

Закаа 3472/48 Тираж 892 П одписн ое

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобрегений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная. 4