Устройство для измерения потерь мощности на корону Советский патент 1987 года по МПК G01R15/22 

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для измерения потерь мощности на корону воздушных линий высокого напряжения,

Цель изобретения - повышение точности измерения, упрощение устройства

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства.

Устройство содержит измерительный мост, состоящий из высоковольтного конденсатора 1, двух низковольтных конденсаторов 2 и 3 и конденсатора 4 на основе емкости проводов исследуемой линии и земли, светоизлучающий диод 5, транзистор 6, резистор 7, трансформатор 8, восемь диодов 9-16, фотоприемник 17, усилитель 18 и регистрирующий прибор 19. При этом вход устройства соединен с источником вы- соковольтного напряжения через последовательно попарно включенные конденсаторы 1 и 2, 3 и 4. Вторые обкладки конденсаторов 1 и 4 соединены с шиной заземления, образуя емкостный измерительный мост. Диагональ емкостного измерительного моста соединена с обмоткой трансформатора 8 и первым входом первого четырехплечего мостового выпрямителя, образованного диодами 13 - 16. Второй вход указанного мостового выпрямителя через резистор 7 соединен с источником высоковольтно.го напряжения. Положительные полюса второго четырехплечего мостового выпря- мителя из диодов 13-16 первого мостового выпрямителя, образованного диодами 9-12, объединены и соединены с эмиттером транзистора 6, база которого соединена с отрицательным полюсом второго мостового выпрямителя, а коллектор транзистора 6 через светоизлучающий диод 5 соединен с отрицательным полюсом первого мостового выпрямителя, входы переменного тока кото- рого соединены с второй обмоткой трансформатора 8. Световой сигнал от светоизлучающего диода 5 поступает на Последовательно включенные фотоприемник 17, усилитель 18 и регистри- рующий прибор 19.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии потерь мощности на корону емкостный мост уравновешен на диагональ моста между точками, к которым включены светоизлучающие диоды 5 и транзистор 6 через мостовой выпрямитель из диодов 9-12 и трансформатор 8, разность потенциалов на

входе трансформатора 8 равна нулю.Соответственно этому ток через светоизлучающий диод 5 также равен нулю, т.е. оптическое излучение диода 5 отсутствует. При появлении потерь на корону равновесие указанного измерительного моста нарушается. Между точками аб разность потенциалов становится больше нуля. При этом через светодиод 5 протекает ток

(1)

где К - коэффициент трансформации трансформатора 8;

R - сопротивление эмиттер-кол- Эк

лекторного перехода транзистора;

г - сопротивление светодиода 5. Разность потенциалов на диагонали моста, возникающая при короне, равна (,,, т.ер току короны, умноженному на сопротивление емкости 3. Подставив значения .в формулу (1) и исключив из нее сопротивле ние (из-за значительной малости его по сравнению с R), можно получить выражение, показывающее зависимость тока светодиода 5 соответственно интенсивности его оптического излучения от тока короны, т.е.

I пСТ

K-I..-X

R.

51

(2)

где п - коэффициент пропорциональности между током и оптическим излучением светоизлучающего диода 5.

Как видно из чертежа, к входу (к базе) транзистора, соединенного последовательно с светоизлучающим диодом через резистор и второй мостовой выпрямитель из диодов 13-16, подано напряжение от емкостного делителя. Поэтому величина сопротивления R за.f4

висит от величины напряжения, приложенного к линии, и может быть определена по формуле

иэк Us RTU

.e Ч.к

Ч

Jt п)

к,,и

- сопротивление, включенное в

цепь базы транзистора 6; - падение напряжения на эмиттер-коллекторном переходе транзистора 6;

К - коэффициент усиления того

же транзистора;

и - падение напряжения на низковольтном плече емкостного делителя.

Подставив в формулу (2) значение Rj, можно получить зависимость тока светоизлучающего диода 5 соответственно и интенсивности его оптического

излучения от потерь мощности на коро-fO личающееся тем, что, с цену, т.е.

I п1

an сз

.

к..-и

RS-U,

Обозначив в формуле (4) постоянные величины через т, можно получить простую формулу, выражающую зависимость интенсивности оптического излучения предлагаемого устройства от потерь мощности на корону

I ml .и,(5)

Д4)

где п)

П к. ч с Э

R

S-U,K

лью повышения точности измерении и упрощения устройства, в него введены Д4) транзистор, семь диодов и конденсатор, -при этом конденсаторы образуют 5 емкостный измерительный мост, а диоды образуют два четырехплечих мостовых выпрямителя, входы трансформатора соединены с .диагональю емкостного измерительного моста, первый вход которо- 20 го соединен с источником высокого напряжения, а второй его вход соединен с шиной заземления, выходы трансформатора соединены с входами переменного тока первого четырехплечего мостоV

Как видно из формулы (5), интенсив- вого выпрямителя, положительный полюс

которого соединен с аналогичным полюсом второго четырехплечего мостового выпрямителя и эмиттером транзистора, коллектор которого соединен через изность оптического излучения устройства пропорциональна току короны и напряжению линии. Как следует из форму- л1|1 (5) и чертежа, светодиод 5 выполняет функцию токовой обмотки ваттмет- 30 лучатель сигнала с отрицательным пора, а транзистор 6 обмотки напряже- люсом первого четырехплечего мостово- ния. Таким образом, при увеличении го выпрямителя, отрицательный полюс тока короны интенсивность оптического второго четырехплечего мостового вып- излучения устройства увеличивается рямителя соединен с базой транзисто- вследствие увеличения разности потен-35 ра, входы переменного тока второго

циалов между точками аб на диагонали измерительного моста, а при увеличении напряжения линии - вследствие

г -

уменьшения сопротивления эмиттер-коллекторного перехода транзистора.

40

четырехплечего мостового выпрямителя соединены с входом трансформатора и через резистор с источником высокого напряжения, а излучатель сигнала выполнен в виде светоизлучающего диода.

Редактор С.Лисина

Составитель В.Шубин

Техред Л. Олейник Корректор С.Шекмар

Заказ 1626/43 . Тираж 731 Подписное 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.

Формула изобретения

Устройство для измерения потерь мощности на корону, содержащее трансформатор, резистор, три конденсатора, диод, излучатель сигнала, оптически соединенный с фотоприемником, выход которого через усилитель соединен с регистрирующим прибором, о т

лью повышения точности измерении и упрощения устройства, в него введены транзистор, семь диодов и конденсатор, -при этом конденсаторы образуют емкостный измерительный мост, а диоды образуют два четырехплечих мостовых выпрямителя, входы трансформатора соединены с .диагональю емкостного измерительного моста, первый вход которо- го соединен с источником высокого напряжения, а второй его вход соединен с шиной заземления, выходы трансформатора соединены с входами переменного тока первого четырехплечего мосто

которого соединен с аналогичным полюсом второго четырехплечего мостового выпрямителя и эмиттером транзистора, коллектор которого соединен через излучатель сигнала с отрицательным полюсом первого четырехплечего мостово- го выпрямителя, отрицательный полюс второго четырехплечего мостового вып- рямителя соединен с базой транзисто- ра, входы переменного тока второго

четырехплечего мостового выпрямителя соединены с входом трансформатора и через резистор с источником высокого напряжения, а излучатель сигнала выполнен в виде светоизлучающего диода.

Изобретение относится к электроэнергетике. Цель изобретения - повышение точности измерения, упрощение устройства. Устройство для измерения потерь мощности на корону содержит измерительный мост из высоковольтного конденсатора (К) 1, низковольтных К 2,3, светоизлучающий диод (Д) 5, резистор 7, трансформатор 8, Д 9, фотоприемник 17, усилитель 18 и регистрирующий прибор 19. Введение в устройство Д 10-16, транзистора 6 и К А позволяет повысить точность измерения, упростить устройство. 1 ил. (Л 00 со СП