Устройство для экстремальной компенсации емкостных токов утечки с периодической модуляцией индуктивности Советский патент 1978 года по МПК H02H1/02 

На фиг. 1 показана сгруктурная схема экстремальной сисгемыкомпенсацик с периодической модуляцией индукгиБНОСги, на фиг. 2 - временная диаграмма процесса формирования управлений в регуляторе. Схема содержит- управляемый объект 1,, представляющий собой трехфазную эпекгрическую сеть с контуром нулевой поспедовагельносги, образованнь М дугогасящей кагушкой, подключенной мелсду нейтралью сети и землей,и распределенными емкостями электрических фаз относительно земяиаамплитудный де--тектор 2,генератор 3 поисковых О L (t) и опорных cJ V cHPHanoB, полосового .фильтра 4, НГгсгроенный на частоту поиска .О. , релейный усилитель 5s множительное звено 6, выпол няющее роль синхронного детектора, инерционное звено 7, безинерционное релейное звено- 8 с зоной нечувсгвительности 2 (У; астатический испоппителькый блок 9 и cyiMматор 10,Q(t) - пробный сигнал (напряжение йпи ток с частотой сети), пропорциональный степени асимметрии энергосети, 6(-i)выход объекта 1, пропорциональныйнапряже- кию на дугогасящей катушке, g(i}-- напряжение на выходе эвена 2 (в простейшем слу- чае звено 2 - двухполупериодный выпряк-штель): g(t), УН), V(tX Y(t), X(t) соответственно напряжения на выходах звеньев 2, 4, 5, 6, 7,{i} - управляющий сип нал, пропорциональный скоросги изменения индуктивности дугогасящей KaTyuJKHsdLCiln (t) периоди еские прямоугольные колебания частотой, равной частоте поискай Регулятор работает следующим образом. Пробный сигнал 6(i) - вт Cos(uui-v У ) при прохождении через объект 1 испытывает амплитудную модуляцию поисковым си.гп.аиом «JL : qCos (Sit ct ), так, что в выходном напряжении e(i) объекта 1 содержат ся составляющие частотами А,ШЛ,., На амплитудном детекторе 2, представляю-щам собой в простейшем случае двухполупериодный вь-;прямитель, происходит преобразование составляющих сигнала eC-f) таким. образом, что в составе сигнала ) окачЗЫ™ ваются составляющие -частотами о,5,2 tg j2lAji Полезная информация о резонансной настр ке сохраняется в компонентах на частотах Si . Полосовьш фильтр 4 подавляет час™ TOTbi i tfiJ StRJ i , пропуская на выход 4(-) в основном колебания частотами 51 , Уровень полезного сигнала Ц (-t) колеблется в значительных пределах (приблизительно от долей 1 В до 10О В) и как правило гре буется сложная автоматическая регулировка усиления в такте 6- Ч - Поэтому в регуляго ре применен, релейный усилитель 5 сигнала Н , чтэ полностью стабилизирует кээф...„„. г гулягор абсолютно инвариантным к изменению переменного )ициента усиления цепие-У. Релейный выход звена 5 в сочетании с релеобразными колебаниями опорного сигнала crVtt) позволяют предельно просто организова-ть точное перемножение указанЕ1Ых сигнапой, а именно при помощи логической схемЫэ выполненной на диодах. ВыходУ() звена 6 в .режиме резонансной настройки пред-i ставляет прямоугольные колебания удвоенной частоты поиска57.. Эти колебания поступают на инерционное звено 7, на выходе Kofторого они в виде греугольпых колебанийХ(1;) воздействуют на беаннерционное релейное звено 8. Ак-шлитуда колебаний X(t)Bceraa несрсолько меньше зоны нечувствительное- ти U звена 8э вследствие этого управление VCi)равно нулю. Такое установившееся сосгояние регулятора может длиться неограни ченно долго (фиг. 2 A)s пока не произойдет отклонения режима работы управляемого объекта от резонансного (фиг„ 2 В и С), На фиг, 2 В и G представлены Ьигналы (t),V((t),Y(t),K(t),V(t);KaK функции BpeMev., иллюстрирующие поведение регулятора в ре гкиме недокомпенсации В и в режиме перекомпенсации Cs Простой способ стабилизации усипекия в канале простой способ точного nepe-iмпожения сигналов V(-i) и (t)пpивoдит к ре пейпообразной форме сигнала на удвоенной частоте поиска в установившемся рен-.име на вьаоде множительного звена 6. Колебательный режим работы,. особенно при .использовании .механического контактного устрой- ртва (звено 8) кежелатепен снижения срока службы этих усгройств. Для борьбы с колебаниянн в кепи передачи сигнала с выхода звена 6 к астатическом-/, исполнительному, блоку 8, а также дпя повыше- НИ.Я бь.(стродействия регулятора инерционное звено 7 выступает не как сгламсивающее звено, как это обычно принято а как элемент широтно-импульсного модулятораS образованного звено 7 в сочетании со звеном. 8 (фиг. 2В и с). Так что вдали от резонанса система компепсации ведет себя, как релейная и с предельной скоростью стремится к точке э.кстремума, в при под- . ходе к не-Niy - как сис-тема с ип-гпотио-и л«пульсиой модуляцией, осуществляя осторожное приближение, дотягивая до экстремума все более короткими импульсак;;-- и обеспечивая тем сакгым полное устранение колебаний в управляющих цепях привода. Высокая точность выхода сисгомы компенсации на резонанс достигается за счет о гйглгчл nnfif-iUfT.;; г; .-ч г-т П rlil nr:.-t: : .Й 1 .5 Гц. На часгргах поиска 3,15 Гц погрешность дейсгвигельного отклонения Ц ог оптимальных значений 1О--15 %, на частотах 6,25 более 30 % и т.д. Так что, чем ниже част та поиска, тем выше гочносгь выхода системы компенсации на резонанс, но тем ниже ее быстродействие. Предложенная экстремальная система ко пенсации эффективно работает не только в нормальном режиме эксплуатации сети, но и в режиме глухого однофазного замыкания на землю, повышая тем самым надежность энергосистемы во всех основных режимах эксплуатации. Наличие поисковых движений в системе попутно-может быть и пользовано для построения селективной сиг i нализации замыканий на землю. , Формула изобретения Устройство для экстремальной компенса ции емкостных токов утечки с периодичес , кой модуляцией индуктивности, состояшее из последовательно соединенных амплитудного детектора, полосового фильтра, множительного звена, низкочастог, ного сглаживающего фильтра, нелинейного астатического исполнительного блока, отличающееся тем, что, с цепью повышения его рабогоспособности к упрощения путем гговьиления точности настройки устройства-на эксгремум в нормальном режиме и в режиме глухого однофазного замыкания сети, между полосовым фильтром « множительным звеном вкгаочен релейный усилитель, между выходом множительного звена и входом астатического исполнитель, ного.блока включены соединенные последовательно инерционное звено и безинерцион,1ое релейное звено с зоной нечувствителы - ности, причем полосовой фильтр настроен на частоту поиска 1,5-0,5 Пх в нормальном режиме и на 6,25-0,5 Гц. в режиме однофазного замыкания на землю. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе: 1. Авторское свидегепьство СССР № 150156, кл. И 02 tf 3/18, 1961. 2. Авторское свидетельство СССР 181179, „кл. И О2 И 1/02, 1964.