Способ определения настройки дугогасящего аппарата, подключенного к заземляющему трансформатору, в резонанс с емкостью сети Советский патент 1989 года по МПК H02H9/08 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для сетей с компенсированной нейтралью.

Цель изобретения - повышение точности и упрощение эксплуатации.

На фиг.1 представлена схейа замещения нулевой последовательности компенсированной сети источником

контрольного тока; на фиг.2 - схема, устройства, реализующего предлагаемый способ.

Информацию о степени расстройки компенсации получают путем измерения напряжения с частотой 25 Гц на измерительной обмотке дугогася- щего аппарата.

Выражение для этого напряжения:

,, - n (Н4 e) КЗ-4 g) g(1-V)+2 r.. L (3-4V-L5 -4gO + 8g(1-V)

(1)

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для сетей с компенсированной нейтралью. Цель изобретения - повышение точности и упрощение эксплуатации. Точность измерения настройки компенсации повышается за счет учета погрешностей, обусловленных влиянием индуктивностей рассеяния дугогасящего аппарата (ДГА) и заземляющего трансформатора и изменением напряжения источника контрольного тока непромышленной частоты, подключаемого к сети. В способе в качестве индуктивности контура нулевой последовательности используют индуктивность ДГА и заземляющего трансформатора, измеряют падение напряжения на этой индуктивности и напряжение на выходе источника контрольного тока, который используют в качестве опорного, сравнивают измеренное и опорное по амплитуде и выделяют из результата сравнения ортогональную составляющую, не зависящую от активных потерь. Также выделяют ортогональную составляющую, не зависящую от активных потерь из измеренного напряжения, и степень настройки ДГА определяют путем деления ортогональной составляющей, выделенной из результата сравнения измеренного и опорного напряжений по амплитуде, на ортогональную составляющую, выделенную из измеренного напряжения. 2 ил.

де и - напряжение источника контрольного тока;

V l-l/Ly LC - степень расстройки компенсации;

L - индуктивность дугогасящего 10 аппарата;

С - суммарная емкость фаз относительно земпи}

8 - относительная активная проводимость;15

g - суммарная активная проводимость;

LJ - суммарная эквивалентная индуктивность рассеяния нулевой последовательности дуго- 20 гасящего аппарата и зазем(H-4gi) (3-4V-Ly -4g)

l:3-4V-L5 -4gJ)2+ C8g(

Если пока пренебречь величинами

ТО

1

3-4 V

(3)

Для измерения степени расстройки компенсации достаточно сравнить U с опорным напряжением 11,, , равным

и

L

при V о,то есть U/3 Тогда измеряемьш устройством сигнал

Uv UL-UOH

- ТТ

3-4 V

(4)

Ut

(1+4g) (3-4 gl)

(3-4 gO + t8 g(1-V)+2

откуда совершенно очевидно, что составляющая L 5 оказывает существенное влияние на точность измерения, особенно в области малых расстроек, т.е. при V ±(0,01-0,05). Выражение (2) при предлагаемом способе измерения сводится к выражению

и

А(У-АВ) f V2-2AV+A2 В

(6)

где и - напряжение непромьшшенной частоты, измеренное на фазе сети и отнесенное к напряжению источника контрольного тока:

А И-2 R

ляющего трансформатора, отнесенная к L, г.- суммарное эквивалентное

активное сопротивление дугогасящего аппарата и заземляющего трансформатора, отнесенное к сопротивлению дугогасящего аппарата на промьшшенной частоте; W круговая промышленная частота.

Для исключения влияния на измерение мнимой части выражения (1) из UL выделяется ортогональная составляющая, пропорциональная вещественной части этого выражения, тогда

(2)

Этот принцип измерения был заложен в основу применяемого известного способа.

Анализ выра Йения (4) показьшает, что основная составляющая погрешности может образоваться за счет изменения амплитуды напряжения U и тем более при изменении этого напряжения в 1,5-2 раза, что требуется проделывать оперативному персоналу по мере развития сети.

Выражение (4) при учете L , g

и г,

принимает вид:

- U,

(5)

R - суммарное, эквивалентное активное сопротивление дугогасящего аппарата и заземляющего трансформатора, отнесенное к суммарному индукторному сопротивлению контура нулевой последовательности,

В 1+4 gj, V 4-4 V.

Решим уравнение (6) относительно V учитьшая при этом, что величина относительной активной проводимости (коэффициента демпфирования) в реальной сети может изменяться в пределах

0,05-0,05V, а U 0,027.В связи с принятой количественной оценкой уравнение (6) принимает вид

V I2JU

1+2 R,

4 и

Ф

Полученное вьфажение в полной мере отражает совокупность операций способа измерения. При этом совершенно очевидно, что изменение напряжения источника контрольного тока не оказывает влияния на измерение, а величина автоматически учитывается при измерении, так как входит в выражение для расстройки т.е.

1

V 1 w4L+L. )-С

(0)

При этом следует отметить, что активные сопротивления дугогасящего аппарата и заземляющего трансформатора вносят погрешность в измерение, но их величина достаточно стабильна, в самом худшем случае равна 0,03 и может быть учтена при настройке.

Устройство содержит первый из- мерительньй трансформатор 1 напряжения, первый фильтр 2 нижних частот, выполненньй по структуре Рауха, блок 3 сравнения, выполненный по схеме сумматора, первьш фазовый детектор 4, выполненньй на операционном усилителе, источник 5 контрольного тока, второй измерительньй трансформатор

6напряжения, второй фильтр 7 нижних частот, фазовращатель 8, второй фазовый детектор 9, делительньй блок 10, выполненньй на микросхеме, измери- тельньй прибор 11, дугогасящий аппарат 12 и заземляющий трансформатор 13

Устройство работает следующим образом.

Источник 5 контрольного тока, силовая обмотка которого подключена к сети через дугогасящий аппарат 12 и заземляющий трансформатор 13, накладывает на сеть контрольный ток. Ин- формационньй сигнал с трансформатора 1, подключенного к фазе сети, подается через фильтр нижних частот на один из входов сумматора 3 и уп- равляемьй вход фазового детектора 9. Опорньй сигнал с силовой обмотки источника контрольного тока 5 через измерительньй трансформатор 6,фильтр

7нижних частот и фазовращатель 8 подается на второй вход сумматора 3 и управляющие входы фазовых детек

торов 4 и 9. На сумматоре 3 информа- . ционньш сигнал сравнивается с опорным по амплитуде и подается на уп - равляемьй вход фазового детектора 4, где выделяется из результата сравнения ортогональная составляющая, не зависящая от активных потерь, а с выхода детектора 4 на один из входов

0 делительного блока 10. Второй вход делительного блока 10 подключен к выходу фазового детектора 9, где выделяется из измеренного сигнала ортогональная составляющая, не зависяt5 щая сот активных потерь, а выход делительного блока 10 подключен к измерительному прибору 11. На выходах . фазовых детекторов 4 и 9 средние за период значения четных гармоник и

20 составляющих напряжений контрольной частоты, зависящих от активных потерь, равны нулю, а величины составляющих, не зависящих от активных потерь,пропорциональны измеряемому сигналу. В

25 связи с этим напряжение на выходе делительного блока 10, подводимое к измерительному прибору 11, имеет линейную зависимость от расстройки и не зависит от изменения напряжения

30 источника контрольного тока 5.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет более точно вне зависимости от типа дугогасящих аппаратов и заземляющих трансформаторов измерять расстройку компенсации. При этом не требуется перестройка устройства при изменении напряжения источника контрольного тока, а методическая погрешность не превьштает 0,5%.

ормула изобретения

Способ определения настройки дуго- гасящего аппарата, подключенного к заземляющему трансформатору резонанс с емкостью сети, при ко.тором с помощью источника контрольного тока

в сеть вводят ток непромышленной частоты, измеряют напряжение непро мышленной частоты на индуктивном сопротивлении в контуре нулевой последовательности и напряжение на вы-

ходе.источника контрольного тока, которьй используют в качестве опорного, сравнивают измеренное и опорное напряжения по амплитуде и вьще- ляют из результата сравнения орто-

Гональную составляющую, не завися- 1Ьую от активньк потерь, которую ис- Пользуют для определения степени настройки дугогасящего аппарата, о т- л и ч а ю щ и и с я тем, что, с Ц;елыо повышения точности и упроще- рия эксплуатации, указанное измерение Ьсуществляют в контуре, нулевой потрансформатора вьщеляют ортогонал ную из измеренного напряжения, не висящую от активных потерь, и степ настройки дугогасящего аппарата оп ределяют деления ортогональн составляющей, вьделенной из резуль тата сравнения измеренного и опорн го напряжений по амплитуде на орто f x CtPlilJ 1И i У Д е На ОРТО

.ледовательности на индуктивности ду- гональную составляющую, выделенную

огасящего аппарата и заземляющегоиз измеренного напряжения.

LS f

трансформатора вьщеляют ортогональную из измеренного напряжения, не зависящую от активных потерь, и степень настройки дугогасящего аппарата определяют деления ортогональной составляющей, вьделенной из результата сравнения измеренного и опорного напряжений по амплитуде на орто f x CtPlilJ 1И i У Д е На ОРТО

гональную составляющую, выделенную

ФигЛ