Устройство для автоматической компенсации емкостного тока замыкания на землю Советский патент 1975 года по МПК H02H1/02 H02P13/12 

1

Изобретение относится к области автоматической компенсации емкостных токов.

Известны устройства для автоматической компенсации емкостного тока замыкания на землю, содержащие дугогасящую катушку, избиратель поврежденной фазы и фазочувствительный усилитель, связанный с усилителем мощности в цепи управления дугогасящей катушкой. В данных устройствах в качестве входных величин используются векторы напряжения нейтрали UQ и напряжения поврежденной фазы из. Это устройство нормально работает при компенсации реактивной составляющей тока замыкания /з, который определяет величину напряжения поврежденной фазы Us. При наличии компенсации активной составляющей тока замыкания (первой гармоники) напряжение L/3 содержит только высшие гармоники, а устройство имеет недостаточную чувствительность и неработоспособно в области резонансной настройки компенсации.

С целью увеличения чувствительности работы устройства для компенсации емкостного тока замыкания на землю предлагаемое устройство снабжено делителем напряжения с изменяемым коэффициентом пропорциональности и формирователем напряжения, при этом один вход делителя напряжения подключен к избирателю поврежденной фазы, другой - на

напряжение нейтрали сети, а выход включен на вход формирователя напряжения, второй вход которого включен на напряжение нейтрали, а выход на усилитель мощности. С целью увеличения быстродействия устройство снабжено пропорциональным и интегрирующим усилителем, включенным параллельно между собой, при этом их входы включены на выход фазочувствительного усилителя, а выходы - на вход усилителя мощности в цепи управления дугогасящей катушки.

На фиг. 1 приведена структурная схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - диаграмма напряжения, поясняющая работу устройства.

Устройство содержит дугогасящую катушку 1, включенную в сеть 2. Сеть через трансформатор напряжения 3 связана с избирателем 4 поврежденной фазы, а выход подключен к одному входу делителя напряжения 5 с изменяемым коэффициентом пропорциональности между входным и выходным напряжением. Второй вход делителя 5 подсоединег через трансформатор напряжения 3 на напряжение нейтрали f/o. На напряжение нейтрали подключен также один из входов формирователя 6. Второй вход формирователя связан с блоком 5, а выход через фазочувствительный усилитель 7 подсоединен ко входам пропорциопального 8 и интегрирующего 9 усилителей, включенных параллельно. Выходы этих усилителей через усилитель мощности 10 в цепи управления дугогасяндей катушки связан с обмоткой подмагничивания дугогасящей катушки 1. На диаграмме обозначено: и А - фазное напряжение поврежденной фазы; UQ - наирял ение нейтрали; t/3 - напряжение поврежденной фазы; и j - напряжение на выходе делителя напряжения 5; t/o - иапряжепие, формируемое в формирователе 6; Ф - угол между векторами напряжений (JA и L/O. Делитель напряжения 5 может быть выполнен на двух активных сопротивлениях, одно из которых постоянное, а величина другого меняется в функции величины напряжения нейтрали (иапример, управляемый транзистор). С помош,ью указанного делителя формируется новый вектор напряжения НА, направленный противоположно вектору напряжения .иА и равный i/л - kiiA , /г (0,,8) - регулируемый в функции t/o коэффициент цропорциональности.

Такая величина коэффициента выбрана с тем, чтобы вектор UQ по абсолютной величине был всегда больше вектора Ua.-это является необходимым условием нормальной работы автоматического устройства в области резонансной настройки, так как в противном случае возможно опрокидывание вектора напряжения UQ и изменение угла ф на 180°.

Напряжения UA и UQ являются входными величинами формирователя 6, в котором формируется пара векторов UA и UQ.

Использование новой пары векторов обеспечивает повышение чувствительности и, следовательно, улучшение работы системы компенсации в области резонансной настройки при наличии компенсации активной составляющей тока замыкания, так как эти векторы имеют достаточную величину и соизмеримы друг с другом.

При замыкании на землю избиратель 4 поврежденной фазы выделяет напряжение UA, делитель напряжения 5 создает напряжение UA, подаваемое на вход формирователя 6, в котоПредмет изобретения

1.Устройство для автоматической компенсации емкостного тока замыкания на землю, содержащее дугогасящую катущку, избиратель поврежденной фазы и фазочувствительный усилитель, связанный с усилителем мощности в цепи управления дугогасящей катущкой, отличающееся тем, что, с целью повышения чувствительности, оно снабжено делителем наиряжения с изменяемым коэффициентом пропорциональности и формирователем напряжения, при этом один вход делителя нанряжения подключеп к избирателю поврежденной фазы, другой- на напряжение нейтрали сети, а выход включен на вход формирователя напряжения, второй вход которого включен на напряжение нейтрали, а выход на усилител,ь мощности.

2. Устройство но ц. 1, отличающееся тем, что, с целью увеличения быстродействия, оно снабжено пропорциональным и интегрирующим усилителем, включенными параллельно между собой, при этом входы включены на выход фазочувствительного усилителя, а выходы - на вход усилителя мощности в цепи управления дугогасящей катущкой. ром формируется новая пара векторов напряжений и А и 1/о. Величина угла между векторами определяется фазочувствительным усилителем 8. Нри резонансной настройке системы компенсации (ф 180°) выходной сигнал фазочувствительного усилителя равен нулю, ири иедокомпенсации ()-отрицательный, а при перекомпенсации (180°- ф ; :360°)-положительный. При этом выходная величина пропорционального усилителя 8 будет равна нулю, больше нуля или меньше нуля. Для обеспечения точной настройки системы компенсации (устранения статической ошибки) параллельно с пропорциональным усилителем включен интегрирующий усилитель 9, выходной сигнал которого соответственно остается неизменным, увеличивается или уменьшается. Суммарный выходной сигнал усилителей через усилитель мощности 10 изменяет ток подмагничивания дугогасящей катушки и, следовательно, настройку системы компенсации до резонансного режима. Благодаря совместному применению пропорционального и интегрирующего усилителей увеличивается скорость настройки системы компенсации и время настройки при этом оиределяется главным образом постоянной времени дугогасящей катушки с подмагничиванием.

A-Ki

UA