Устройство для автоматической настройки компенсации емкостного тока утечки в трехфазной электрической сети

Патент 864424

Авторы

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Союз Соеетскнх

Соцналнстнческнх

Респубпни

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ (63) Дополнительное к авт. сеид-ву(22) Заявлено 301179 {21) 2844548/24-01 с присоединением заявки HP(23) Приоритет(51)М. К.з

Н 02 Н 9/08

Н 02 Н 3/16

Гасударствен»ый «оиятет

СССР не »алан нзн6ретнннй н от«рытнй

Опубликовано 150981. Бюллетень М 34 (53) УДХ б 2 1 . 3 1 б . 9 25 (088. 8) Дата опубликования описания 150981

P?) Авторы изобретен и»

M,Ë. Сапунков и В.С, Бондарчук (71) Заявитель

Пермский политехнический институт (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОЙ НАСТРОЙКИ

КОМПЕНСАЦИИ ЕМКОСТНОГО ТОКА УТЕЧКИ

В ТРЕХФАЗНОЙ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ

Изобретение относится к электротехнике и может применяться для автоматической компенсации емкостных токов.

Известны устройства для автоматической настройки компенсации емкостных токов утечки в трехфаэных электрических сетях, содержащие управляемые компенсирующие дроссели и автоматические регуляторы {1).

Известно также устройство, содержащее неуправляемый дроссель, подключенный через фильтр присоединения к сети, для регулирования индуктивности которого используется коммутирующий блок, а для управления этим блоком служит формирователь прямоугольных импульсов, .связанный с управляющим.блоком и синхронизатором.

На коммутирующий блок подаются синхронизированные с напряжением на дросселв управляющие импульсы. Для необходимого регулирования фазы этих импульсов в соответствии с изменениями емкости сети s известном устройстве используются измерительный генератор тока высокой частоты, усилитель постоянного тока и второй фильтр присоединения к сети. Устройство позволяет осуществить быстродействующее регулирование дросселя и автоматическую настройку компенсации (21 ., Однако из-эа применения в данном устройстве второго фильтра присоединения снижается общий уровень изоляции сети относительно земли. Вследствие этого ухудшается электробезопасность сети, несмотря на применение к ней компенсации емкостных токов, т.е. эффективность компенсации снижается.. Кроме того, это устройство не может обеспечить резонансную настройку компенсации во всем возможном диапазоне изменений в реальных условиях, например в рудничных сетях. Это объясняется известной нелинейной зависимостью выходного сигнала высокочастотного генератора от емкости сети ° На характеристику этого генератора оказывает влияние и обычно имеющаяся несимметрия емкост.вЂ” ной и активной проводимости фаэ относительно земли. Резонансную настройку в данном устройстве трудно обеспечить также из-за нелинейного характера зависимости тока дросселя от фазы управляющих импульсов.

Цель изобретения вЂ” повышение точэ0 ности резонансной настройки и эффек864424 г=.яности компенсации емкостных токов т "ки

Эта цель достигается тем, что в устройство для автоматической настройки компенсации емкостного тока утечки в трехфазной электрической се" ти,, содержащее компенсирующий дроссель и соединенный с ним последовательно когжутирующий блок, включенные через фильтры присоединения между сетью и землей, формирователь импульсов, подключенный своим выходом к коммутирующему блоку, и синхронизированный блок пилообразного напряжения, вход которого подключен между . фильтром присоединения и землей, дополнительно введен блок определения максимума напряжения на компенсирующем дросселе, вход которого подключен между упомянутым фильтром присоединения и землей, а выход через вновь введенный интегрирующий запоминающий блок подключен к первому входу упомянутого формирователя импульсон,. ко второму дополнительному входу которого подключен выход упомянутого синхронизированного блока

: илообразного напряжения.

На чертеже представлена блок-схема

"стройства.

Устройство содержит компенсирую,,ий дроссель 1, обмотка которого под:-;Аю=-ена через коммутирующий блок 2 к земле, а через фильтр 3 присоединения к сети. На коммутирующий блок

2 подаются управляющие импульсы с

>ориирователя 4 импульсов. К первому

ыхсцу рормирователя 4 подключен вы-.:од блока 5 пилообразного напряже..ня, который синхронизирован с наi.ðÿæåHHåM на дросселе, а второй вход формирователя связан с выходом ин.-егрирующего запоминающего устройст:а б. На вход этого устройства подав.вся сигнал с выхода блока 7 опреде ения максимума напряжения на дрос:еле. На входы блоков 5 и 7 .подается одно и то же напряжение между

;.ильтром присоединения и землей.

Устройство работает следующим о6:iaa al i.

При резонансной настройке, когда ." ндуктивная проводимость дросселя и емкостная проводимость сети равны между собой, напряжение смещения нейтрали, т.е. напряжение между филь" .тром присоединения и землей становится максимальным. При этом ток через сопротивление утечки минимальный, В предлагаемом устройстве под действием возникающего напряжения смещеíня нейтрали на выходе блока 5 появляется пилообразное напряжение с частотой сети. Это напряжение подается на формирователь 4, где оно сравнивается с заданным сигналом смещения. B результате этого на выходе > формирователя 4 появляются управляю.,не импульсы с заданной начальной фазой. Импульсы поступают на коммутирующий блок 2. Начальная фаза устанавливается так, что коммутирующий блок обеспечивает наибольшую проводимость дросселя. Это соответствует начальному заданному режиму перекомпенсации. В этом режиме напряжение между фильтром присоединения и землей меньше максимального. Одновременно начинается автоматическая настройка компенсации. Происходит это следующим образом.

На выходе блока 7 под действием входного напряжения в течение первог o полупериода имеется сигнал постоянной амплитуды. Этот сигнал подается на интегрирующее устройство б, на выходе которого появляется линейно нарастающее во время напряжение.

Оно подается на второй вход формирователя 4 и действует согласно с сигналом смещения. В результате этого фаза управляющих импульсов, поступающих на блок 2 изменяется, эквивалентная проводимость дросселя уменьшается и настройка компенсации приближается к резонансной. Следующие полупериоды на выходе блока 7 действуют сигналы той же амплитуды, но меньшей длительности. Их длительность пропорциональна приращениям напряжения на выходе. Эти сигналы вызывают увеличение напряжения на выходе интегрирующего устройства 6, что приводит к изменению фазы управляющих импульсов и уменьшению проводимости дросселя. Происходит это вплоть до наступления резонансной настройки. В этом состоянии напряжение на дросселе максимально, сигнал на выходе блока 7 отсутствует, интегрирующее запоминающее устройство 6 поддерживает резонансный режим компенсации. Аналогично автоматическая резонансная настройка происходит и при других значениях емкости сети.

Применение изобретения позволяет повысить уровень безопасности эксплуатации электрических сетей и эффективность применения компенсации емкостных токов утечки.

Формула изобретения

Устройство для автоматической настройки компенсации емкостного тока утечки в трехфазной электрической сети, содержащее компенсирующий дроссель и соединенный,с ним последовательно коммутирующий блок, включенные через фильтр присоединения между сетью и зеыпей, формирователь импульсов, подключенный своим выходом к коммутирующему блоку, и синхронизированный блок пилообразного напряжения, вход которого подключен между фильтром присоединения и землей, о т л и ч а ю щ е е с я тем, 1

Составитель B . .Молчанов

Тех ред A. Ач Корректор Г. Назарова

Редактор Н. Минко

Заказ 7816/79 Тираж 678 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобрете ний и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 что, с целью повышения точности резонансной настройки и эффективности компенсации емкостного тока утечки, в него вновь введен блок определения максимума напряжения на компенсирующем дросселе, вход которогО подключен между фильтром присоединения и землей, а выход через вновь введенный интегрирующий запоминающий блок подключен к первому входу упомянутого формирователя импульсов, ко второму входу которого подключен выход упомянутого синхронизированного блока пилообразново напряжения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Маврицын А.М., Петров О.А.Электроснабжение угольньх районов, N. Недра, 1977, с. 126.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 649081, кл. Н 02 Н 3/16, 1976.