Устройство автоматической компенсации емкостного тока утечки Советский патент 1986 года по МПК H02H9/08 

HsoepeteHHe относится к устройствам автоматической компенсации емкостного тока утечки в трехфазных сетях с изолированной от земли нейтралью, предназначенным для непрерывной автоматической настройки на частоту питающей сети контура нулевой последовательности, образованного емкостью сети и индуктивностью компенсирующего дросселя и обеспечивающим уменьшение однофазного тока утечки на землю через активное сопротивление случайно прикоснувщегося человека или поврежденной изоляции.

Цель изобретения - повышение точности компенсации.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства.

Устройство содержит компенсирующий дроссель 1, на магнитопроводах которого расположены рабочие и управляющие обмотки 2-5, подключенные к сети через присоединительньй дроссель - трансформатор 6, и измерительные обмотки 7 - 10, входящие совместно с емкостным фильтром 11 присоединения и емкостью 12 фаз относительно земли, в параллельный задающие конту 13 автогенератора 14 оперативного напряжения, выход которого через час тотньй детектор 15, усилитель 16 постоянного тока подключен к управляющим обмоткам компенсирующего дросселя.

I

В основу устройства положен принцип обратной связи, в соответствии с которьм схема автокомпенсатора строится как замкнутая система автоматического регулирования. Выходной сигнал ее - величина емкости сети и выходной - величина индуктивности компенсирующего дросселя соответствующим включением их в контур управляемого по частоте генератора определяют его частоту. Условию полной компенсации емкости соответствует определенная фиксированная частота колебаний генератора. При недокомпенса- ции или перекомпенсации частота изменяется соответственно в сторону ее увеличения или уменьшения. Величина отклонения частоты служит мерой отклонения собственной частоты резонанса контура, образованного емкостью сети и индуктивностью компенсирующего дросселя относительно частоты питающей сети. Путем частотного детектирования отклонения частоты оперативного напряжения преобразуется в сигнал постоянного тока, используемый для формирования тока управления компенсирующего дросселя, изменяющий индуктивность в сторону уменьшения рассогласования в системе.

В устройстве емкость 12 сети через емкостный фильтр 11 присоединения и индуктивность измерительных обмоток

7-10 включена параллельно задающему контуру 13 автогенератора 14 и совместно с элементами этого контура определяет частоту выходного напряжения автогенератЬра. При полной компенсации емкостного тока утечки,когда емкостная проводимость изоляции сети равна индуктивной проводимости компенсирующего дросселя, частота автогенератора равна некоторой начальной частоте, определяемой суммарной емкостью сети с фильтром 11 присоединения и емкостью контура 13, а также суммарной индуктивностью, образованной параллельно соединенными индуктивностями контура 13 и измерительных обмоток 7 - 10, индуктивность которых в силу общности магнитных цепей строго пропорциональна индуктивности рабочих обмоток

2-5. Параметры частотного детектора 15 подобраны таким образом, чтобы на этой частоте выходное напряжение его было равным нулю.

Если емкость сети увеличится,что имеет место при включении дополнительного энергоприемника, то частота автогенератора уменьшится, на выходе частотного детектора появится напряжение положительной полярности, открывающее транзистор усилителя 16 постоянного тока возрастает ток подмаг- ничивания компенсирующего дросселя, что приводит к уменьшению индуктивности рабочих обмоток и пропорциональному уменьшению индуктивности измерительных. Таким образом, увеличение емкости сети приводит.к уменьшению индуктивности компенсирующего дросселя, обеспечивая восстановление равенства емкостной и индуктивной проводимостей компенсирующего контура на рабочей частоте сети. Аналогично схема реагирует на уменьшение емкости сети. Обеспечивая большое значение коэффициента передачи разомкнутого конП ура преобразования сигналов проводимость емкости сети - частота автогенератора - выходное

3122

напряжение частотного детектора - ток управления компенсирующего дросселя - индуктивная проводимость измерительных обмоток, можно достичь компенсации изменений емкостной проводимости сети с высокой заданной точностью, которая может составлять единицы процента.

Применение предлагаемого устройст ва автоматической компенсации емкостного тока утечки с использованием в качестве параметра, характеризующего состояние компенсирукйдей сети, отклонение частоты резонансного кон- тура, образованного из емкости сети и измерительной индуктивности, позволяет по сравнению с известньм устройством в значительной степени расширить диапазон компенсируемой сети, повысить быстродействие автокомпенсатора и точность компенсации, что повысит безопасность эксплуатации шахтных электрических сетей.

Формула изобретения Устройство автоматической компенсации емкостного тока утечки в трехфазных сетях с изолированной нейтралью, содержащее соединенный с землей компенсирующий дроссель с рабочими и управляющими обмотками, подключенный к сети чер.ез искусственную нулевую точку, к управляющим обмоткам компенсирующего дросселя подключен выход усилителя постоянного тока который последовательно соединен с частотным детектором, к входу которого подключен автогенератор с задающим контуром, один вывод которого присоединен к земле, а другой вывод через емкостный фильтр присоединения подключен к сети, отличающееся тем, что, с целью повьппе- ния точности компенсация, компенсирующий дроссель снабжен измерительными обмотками, начала которых папар- но объединены, а концы подключены параллельно задающему контуру.

Составитель О. Наказная Редактор В. Петращ ТехредМ.Ходанич Корректор М. Пожо

Заказ 2456/56Тираж 612Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Изобретение относится к устройству автоматической компенсации емкостного тока утечки, оно предназначено для использования в трехфазньтх сетях с изолированной от земли нейтралью для непрерьшной автоматической настройки на частоту питающей сети контура нулевой последовательности, образованного емкостью сети и индуктивностью компенсирующего дросселя, и позволяет уменьшить однофазный ток утечки на землю через активное сопротивление случайно прикоснувшегося человека или поврежденной изоляции. Цель изобретения - повышение точноскомпенсации. В основу устройства положен принцип обратной связи, в соответствии с которым схема автокомпенсатора строится как замкнутая система автоматического регулирования. Входной сигнал ее - величина емкости сети и выходной - величина индуктивности компенсирующего дросселя соответствукнцим включением их в контур управляемого по частоте генератора определяют его частоту. Условию полной компенсации емкости соответствует определенная фиксированная частота колебаний генератора. При недо- компенсации или перекомпенсации частота изменяется соответственно в сторону ее увеличения или уменьшения.Величина отклонения частоты служит мерой отклонения собственной частоты резонанса контура, образованного емкостью сети и индуктивностью компенсирующего дросселя, относительно частоты питающей сети. Путем частотного детектирования отключение частоты оперативного напряжения преобразуется в сигнал постоянного тока, используемый для формирования тока управления компен- сирукяцего дросселя, изменяющего индуктивность в сторону уменьшения рассогласования в системе. 1 ил. с (Л 00