Способ контроля технического состояния сглаживающих фильтров Советский патент 1988 года по МПК G01R31/28 

1

(эо &д

114

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для контроля технического состояния сглаживающих фильтров, которые обеспечивают защиту про- водной связи и устройств железнодорожной сигнализации от мешающего влияния гармоник, созд;аваемых преобразователями тяговых подстанций и замыкающихся через тяговую сеть электри- ческих железных дорог постоянного тока.

Цель изобретения - расширение области применения за счет контроля состояния сглаживающих фильтров, имеющих одно или несколько Г-образных звеньев сГ рёакторами-в продольных ветвях и с резонансными и емкостными контурами в поперечных ветвях, повьшение удобства контроля за счет контроля, сглажи- вающих фильтров без отключения напряжения и повышение точности за счет контроля отношения напряжений, имеющих больший ди&пазон изменения при одинаковом изменении контролируемо- го параметра.

Сущность способа контроля технического состояния сглаживающих фильтров, имеющих одно или нескольк(; Г-образных звеньев с реакторами в продоль ных ветвях и с резонансными и емкостными контурами в поперечных ветвях, основана на измерении отношений на выходе сглаживающего фильтра псофо- метрического и действующего значений переменной составляющей напряжений, а также измерении тока нагрузки, качество сглаживающих фильтров оценивают по величине этого отношения.при соответствующем токе нагрузки.

На фиг. I, 2, 3 приведены соответственного для ко.нтуров с резонансными частотами 100, 200 и 300 Гц данные по информативности трех способов контроля технического состояния сгла- живающих фильтров, которые получены для фильтра с .реактором 5 мГн (продольная ветвь) и резонансными контурами 100, 200, 300 Гц (поперечна я ветвь) в первом Г-образном звене и с реакторами 3 мГн (продольная ветвь) и емкостным контуром 280 мкФ (поперечная ветвь) во втором Г-образном звене.

На приведенных графиках на горизонтальной оси отложена обусловленная расстройкой контуров 100,200, 300 Гц кратность уменьшения коэффициента .

142

сглаживания напряжения на частоте соответственно 100 Гц.(фиг. 1), 200 Гц (Фиг. 2), 300 Гц (фиг. 3) . При кратности, равной 1, коэффициент сглаживания соответствует точно настроенному контуру, при Кратности, равной 2, коэффициент .сглаживания в 2 раза меньше предьщущего значения и в результате этого напряжение соответствющей гармоники увеличилось на выходе фильтра в 2 раза. На вертикальной ос этих графиков отложены относительные значения: псофометрического напряжения на выходе фильтра (области с вертикальной штриховкой), коэффициента сглаживания псофометрического напряжения (области с косой штриховкой) и отношения псофометрического значения переменной составляющей напряжения н выходе фильтра к эффективному значению этой же составляющей напряжения (области с горизонтальной штриховкой) . Границы показанных областей получены для углов коммутации шести- пульсового выпрямительного преобразователя, равных 5 град, эл. и 30 град.эл. Применительно к полупроводниковым преобразователям тяговых под- станцияй ЗкВ электрических железнь х дорог меньшее значение угла коммутации соответствует.режиму, близкому к холостому ходу, большие значения этого угла - режиму номинальной нагрузки. Приведенные графшси дают представление о влиянии технического состояния сглаживающего фильтра на сравниваемые показатели с учетом несимметрии напряжения, питающего полупроводниковый преобразователь , и обусловленных изменением его нагрузки предельных состояний спектра гармоник, действующих на сглаживающий фильтр, и поэтому имеют достаточно общий характер. При определении относительных значений сравниваемых показателей в качестве базисных величин принимались значения этих показателей, соответствующие правильно функционирующему сглаживающему фильтру, когда его контуры не имеют дефектов (расстройка, плохой контакт),

При этом в расчетах использовались следующие для псофометрического значения напряжения переменной составляюшей на входе сглаживающего фильтра

и: л|х(и,р)для псофометрическогозначения жения переменной составляющей ходе сглаживающего фильтра

и - 1 1 Ке

для коэффициента сглаживания псофометрического напряжения

К - Ксп-u

для эффективного значения напряжени переменной составляющей на выходе фильтра

и

Эф

для отношения псофометрического значения к эффективному значению напряжения переменной составляющей на выходе фильтра

Кпэ

Un

Т1

35

для модуля коэффициента сглаживания 5 фильтром напряжения отдельных гармоник

.KC- /(1+Z,Y,,)(1+U,YJ + , где Uf - напряжение гармоник на

входе сглаживающего фильт- до . ра; Р - коэффициент акустического

воздействия гармоник; Z , и Z - сопротивления реактора первого и второго звена сглаживающего фильтраi Y и 4 - результирующая проводимость

цепи контуров первого и вто- . рого звена сглаживающего фильтра.40

Из приведенных графиков следует, что предлагаемьй способ позволяет расширить информацию о техническом состоянии сгаливающего фильтра. Покажем это на конкретных количественных соот- д ношениях, приняв, что имеет место поочередная расстройках однаго из контуров 100, 200, 300 Гц и соответственно поочередно на частоте 100, 200, 300 Гц величина К. уменьшается, напри- мер, в 4 раза, что соответствует кратности, равной 4, которая отложена на горизонтальной оси приведенных графиков.

Если имеет место расстройка контура 100 Гц, то при указанной кратности

U48314

0

5

0

35

5

о

. 0

д

4 (фиг. 1) величина V возрастает не более чем в 1,1 раза, коэффициент К уменьшается не более чем в 1 ,06 раза. По таким незначительным изменениям показателей V и У.„ , используемых в известных способах, трудно делать оценку технического состояния контура 100 Гц.При аналогичной расст- ройке конту а 100 Гц отношение К„-, уменьшается не менее, чем в 4,5 раза. Такое изменение величины этого отношения является существенным для того, чтобы определить техническое состояние контура 100 Гц.

При расстройке контура 200 Гц и кратности 4 напряжение U возрастает, а величины К и Кп убывают не более чем в 1,45 раза. Такое изменение указанных величин позволяет определить техническое состояние контура 200 Гц.

Расстройка контура 300 Гц при кратности, равной 4, сопровождается увеличением напряжения Un .и отношения К не более чем соответственно в 2,1 ив 1,8 раза и уменьшением коэффициента Ксп не более чем в 2,1. Изменение в таких пределах указанных величин характеризует техническое состояние контура 300 Гц.

Формула изобрете.ния

Способ контроля технического состояния сглаживающих фильтров, основанный на измерении псофометрического значения напряжения переменной составляющей на выходе сглаживающего фильтра, отличающийся тем,

что, с целью расширения области применения за счет контроля состояния сглаживающих фильтров, имеющих одно или несколько Г-образиых звеньев с реакторами в продольных ветвях и с:резонансными и емкостнм 1и контурами в поперечных ветвях, повьш1ения точности и удобства контроля, измеряют эффективное значение напряжения переменной составляющей на выходе сглаживающего фильтра и ток нагрузки, находят отношение измеренных значений напряжения, качество сглаживающих фильтров оценивают по величине отношения измеренных значений напряжения при соответствующем токе нагрузки.

Изобретение предназначено для определения технического состояния сглаживающих фильтров, которые обеспечивают защиту проводной связи и устройств железнодорожной сигнализации от мешающего влияния гармоник, создаваемых преобразователями тяговых подстанций. Цель изобретения - по- вьшение точности и удобств контроля и расширение области применения за счет контроля состояния сглаживающих фильтров, имеющргх одно или несколько Г-образных звеньев с реакторами в продольных ветвях и с резонансными и емкостными контурами в поперечных ветвях. Для этого измеряют псо- фометрическое и эффективное значения, переменной составляющей в точках соединения сглаживающего фильтра и нагрузки полупроводникового преобразователя и величину его нагрузочного тока. Определяют отношение измеренных значений напряжения и по величине найденного отношения при соответствующем токе нагрузки оценивают качество сглаживающего фильтра. 3 ил. е (Л

Редактор М. Товтин

Составитель Н, Коробков

Техред Л,Сердюкова Корректор Г. Решетник

Заказ 6844/51

Тираж 772

ВНИДПИ Государственного комитета по изобретениям .и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Раушская наб., д. 4/3

Подписное