изменяющими выходные напряжения мостов, причем входные цепи мостов через также введенные промежуточные трансформаторы и резисторы подключены к трехфазному трансформ тору напряжения, а выходные цепи нагру) на резисторы, включенные в фазы низковольтно измерительной схемы последовательно со вторичными обмотками трансформаторов. На фиг. I представлена структурная электр ческая схема устройства контроля величины и формы напряжений, приложенных к фазам высоковольтного преобразовательного моста; на фиг. 2 - электрическая схема мостов, входящих в состав корректора напряжений. Устройство содержит преобразовательный мост 1, питаемый от группы силовых трансфор маторов 2, состоящей из трех однофазных силовых трансформаторов с регулируемым под нагрузкой коэффициентом трансформации. Регу лирование коэффициента трансформации силовых трансформаторов 2 осуществляется с помощью регулировочных обмоток, которые являются частью сетевых (первичных) обмоток этих трансформа1оров. Кроме того, устройство содержит трехфазны трансформатор 3 напряжения, подключенный к вьгсоковольтной сети переменного тока, высоковольтные трансформаторь 4-6 тока, вклю ченные в фазы преобразовательного моста, трех фазную низковольтную измерительную схему, состоящую.их реакторов 7 - 9, соединенных через низковольтные трансформаторы 10 - 12 тока с высоковольтными трансформаторами 4 - 6 тока, и трансформаторов 13 - 15, сое диненных с трехфазным трансформатором йапр жения 3, и корректор напряжения 16, выполненный в виде трех равноплечих мостов 17 19 с датчиками положений, дискретно изменяющими выходные напряжения мостов, входные цепи которых через промежуточные транс форматоры 20 - 22 и резисторы 23 - 25 подключены к трехфазному трансформатору 3 напряжения, а выходные цепи нагружены на резисторы 26 - 28, включеннь1е в фазы низковольтной измерительной схемы Последовательно со вторичными обмотками трансформа торов 13 - 15, а также вспомогательную нагрузку 29. Три равноплечих моста 17 - 19 выполнены на активных элементах (фиг. 2). Два тшеча каждого из мостов являются регулируемьши, а два лругих плеча --нерегулируемыми. Сопротивления регулируемь1Х jiuie4 изменяются дискретно и таким образом, что их сум ма всегда остается постоянной и равной сумм сопротивлений нерегулируемых плеч. На фиг. 2 изображена э1лектричес :аЯ схема .мостов, соответствующая силовым трансформаторам 2 с девятью ступенями регули7Лрования коэффициента трансформации. В этом лучае мосты 17 - 19 состоят из десяти резисторов 30-32, составляющих регулируемые плечи, двух резисторов 33 и 34, составляющих нерегулируемые плечи, и девяти контактов 35-135-9 датчика положений, каждый из которых замыкается в соответствии с номером установленной ступени регулирования коэффициента трансформации силовых трансформаторов 2. Резисторы 30-32 имеют сопротивления, равные R, где R ступень изменения сопротивлений регулируемых плеч, а каждый из резисторов 33 и 34 имеет сопротивление, равное 5R. При этом суммарные сопротивления регулируемых и нерегулируемых плеч мостов равны 10 R. При больщем числе ступеней регулирования коэффициента трансформации количество резисторов, со ставляющих регулируемые плечи, а также количество используемых контактов датчика пропорционально возрастает. G помощью мостов 17 - 19 информация о номере включенной ступени регулирования,, получаемая от датчиков положений, преобразовывается в напряжение соответствующей величины и полярности. Мосты 17 - 19 имеют входные щины 36 41 и выходные шины 42 - 47. На I ступенирегулирования, когда в схемах мостов 17 - 19 замыкается контакт 35-1, сопротивление левого регулируемого ппеча становится равным R, а правого - 9 R, что соответствует Максимальному рассогласованию регулируемых плеч и максимальному « пряжению в выходных цепях мостов (щины 42 - 47), равному+4Ди, где Ди -, ступень изменения выходных Напряжений мостов 17-19. На 2, 3 If 4 ступенях регулирования, когда в схемах мостов 17 - 19 замыкаются соответственно контакты 35-2, 35-3 и 35-4, сопротивление левого регулируемого плеча возрастает, а правого снижается. Это приводит к сниженшо рассогласования регулируемых плеч, а следовательно, к снижению напряжения в выходных цепях мостов соответственно о f3AU,+2AU и + Ди. . На 5 ступени регулирования, когда в схемах мостов 17 - 19 замыкается контакт 35 - 5, сопротивления левого и правого регулируемых плеч становятся равными 5 R каждое, вел едет- , вие чего мосты уравновещиваются и напряжения в их выходных цепях исчезают. На б - 9 ступенях регулирования, когда в схемах мостов 17 - 19 замыкаются соответственно контакты 35-6-35- 9, рассогласование регулируемых плеч снова начинает нарастать, а следовательно, нарастает и напряжение в выходных цепях мостов. При этом выходные напряжения мостов на 6 - 9 ступенях регулирования равняются по величине выходным напряециям мостов соответственно на 4 - 1 ступенях регулирования, но имеют обратную им полярность (-Ди, -2Ди, -ЗДи, 4Ди). Объясняется это тем, что на 6 - 9 и 4 - 1 ступенях регулирования мосты имеют одинаковую j степень рассогласования регулируемых плеч, но на 6 - 9 ступенях регулирования сопротивление левого регулируемого плеча мостов всегда бЬльше сопротивления правого, вследствие чего потенвдалы шин 46, 42 и 44 ниже потен- to циалов иган 47, 43 и 45, а на 4 - 1 ступенях регулирования сопротивление левого регулируемого плеча мостов наоборот всегда меньше сопротивления правого, вследствие чего потенциалы шин 46, 42 и 44 выше потенциалов шин is 47, 43 и 45.
Основой для разработки мостов 17 - 19 явилась схема преобразования информации датчика положений из числового вида в напряжение соответствующей величины, которая сое- jo тоит из резисторов, соединенных последовательно, и контактов датчика положений, при включении которых резисторы разделяются на две группы.
Сопротивление резисторов первой группы 25 растет пропорщюнально нрмеру включенной ступени регулирования, сопротивление резисторов второй группы уменьшается, а суммарное сопротивление всех резисторов остается постоянным.30
Напряжение питания подается на все соединенные последовательно резисторы и снимается с одной из групп. При этом напряжение, прилсокенное к данной группе резисторов, изменяется пропорционально номеру включен- 35 ной ступени регулирования коэффициента трансформации.
Устройство работает следующим образом.
На первичные обмотки трансформаторов до 13 - 15 и на вход корректора 16 напряжений, т. е. на первичкые обмотки трансформаторов 20 - 22 через трансформатор напряжения 3 подается трехфазное напряжение высоковольтной сети.45
В корректоре напряжения фазные напряжения высоковольтной сети преобразовываются в три напряжения, величина и полярность которых определяются номером установленной ступени регулирования коэффициента транс-JQ
формации силовых трансформаторов 2. Напряжения, сформированные в корректоре 16, прикладываются к резисторам 26 - 28 и через них включаются последовательно-с фазными напряжениями вторичных обмоток трансфер- 55 маторов 13 - 15,,
В тех случаях, когда коэффициент трансформации силовь1Х трансформаторов 2 меньше номинального и напряжения на их схемных обмотках
соответственно больше номинального (1-4 ступени регулирования), напряжения, приложенные к резисторам 26 - 28 со стороны корректора 16, совпадают по фазе с напряжениями на вторичных обмотках трансформаторов 13 - 15 и, следовательно, добавляются к ним.
Если же коэффициент трансформации силовых трансформаторов 2 больше номинального и напряжение,на их схемных обмотках меньше номинального (6-9 ступени регулирования), напряжения, приложенные к резисторам 26 28 со стороны корректора 16, оказываются в противофазе с напряжениями на вторичных обмотках трансформаторов 13- 15й, следовательно, вычитаются из них.
В результате этого напряжения, приложенные к шинам 46; 42 и 44. нарастают и снижаются в соответствии с нарастанием и снижением напряжений схемных обмоток силовых трансфо маторов 2, обусловленных изменением их коэффициента трансформации.
Напряжения, приложенные к шинам 46, 42 и 44, далее суммируются с падениями напряжения на реакторах 7 - 9, созданными протекаюид1ми через них фазными токами преобразовательного моста 1. Так как индуктивности этих реакторов в заданном масштабе моделируют индуктивности рассеяния обмоток силовых трансформаторов- 2, через которые протекают указанные токи, то и падения напряжения, создаваемые на реакторах, моделируют падения напряжения на обмотках силовых транс форматоров.
В связи с тем, что при изменении коэффициента трансформации индуктивность рассеяния двухобмоточных силовых трансформаторов, Питающих преобразовательные мосты, практически не меняется (в силу их конструктивных особенностей), корректировка индуктивности реакторов 7 - 9 не предусматривается.
В результате суммирования напряжений вторичных обмоток трансформаторов 1315 с напряжениями на резисторах, 26 - 28 и реакторах 7 - 9 на шинах 48, 49 и 50 формируются напряжения, воспроизводящие по мгновенным значениям в заданном масштабе напряжения, приложенные к фазам преобразовательного моста 1 со стороны переменного тока и изменяющиеся по величине в соответствии с изменением коэффиш1ента трансформации силовых трансформаторов 2.
С целью ликвидации погрешности, вызываемой подключением измерительных приборов к шинам 46,42,44,48,49 и 50, в устройство введена трехфазная регулируемая вспомогательная нагрузка 29, ток которой подбирается таким образом, чтобы он совместно с током, потребляемым измерительными устройствами, создан на резисторах 26 - 28 падения напряжения, равные одной или нескольким ступеням изменения напряжений Ди в корректоре 16, при этом параметры мостов 17 - 19 выбираются таким образом, чтобы величины их выходных напряжений, имеющих место при включении соответствующих контактов датчика положений, сдвигались по отнощению к первоначальным выходным напряженййм на такое же число ступеней изменения напряжений Ди.
целью сумма сопротивлений регулируемых и нерегулируемых плеч мостов 17 - 19 увеличивается на 2nR, где п - МаксималбйЬе количество ступеней
измененийнапряжений, на которое требуется сдвигать выходные напряжения мостов по отнощению к их первоначальным выходным напряжениям;
R - ступень изменения сопротивлений регулируемых плеч.
Сопротивления резисторов 33 и 34,с6ставляющих нерегулируемые плечи, увеличивается при этом на nR, а в регулируемых плечах на nR увеличиваются сопротивления резисторов 30 и 32.
В схеме моста (фиг. 2) выходные напряжения могут быть сдвинуты на 1, 2, 3 или 4 ступени, так как в смысле p aBHOBeckfl этот мост имеет 4 состояния.
При п 4 сопротивления регулируемых и нерегулируемых плеч этого моста должны быть увеличены на 8 R (до 18 R) за счёт увеличения сопротивлений резисторов 33 и 34 до 9 R (вместо 5 R) и сопротивлений резисторов 30 и 32 до 5 R (вместо R).
Если падения напряжения на резисторах 26 - 28, создаваемые током потребления измерительных устройств и вспомогательной нагрузки 29, будут равны, например, 2Ди, это потребует сдвига выходных иапряжеш{й мостов 17 - 19 иа две ступени, что может быть достинуто эа счет снижения на 2 R сопротивления резистора 30 (до 3 И) и повышения на 2 R сопротивления резистора 32 (до 7 R), Тогда на 1 ступени регулирования, когда в схемах мостов 17 - 19 эамьжается котакт 5 1, напряжения в выходных ; цепях мостов будут равны +6Ди; на 5 ст т1ени регулирования, когда замыкается контакт 35-5 - f2AU; иа 7 ступени регулирования, когда замыкается контак 35-7 - О и иа 9 ступени регулирования, когда замыкается контакт 35 - 9 - (-2Ди). . При этом падения напряжения на реэисторах 26 - 28, создаваемые током потребления измерительных устройств и вспомогательной нагрузки 29 я равные -2AU, в случае замы74
которых питаются от двухобмоточных силовых трансформаторов с регулируемым коэффициентом трансформации, позволит отказаться от использования высоковольтных делителей напряжения для целей измерения и осциллографированил напряжений в различных точках преобразовательной схемы.
Это, в свою очередь, позволит повысить точность измерений, упростить эксплуатацию
измерительного оборудования, повысить допустимый выходной ток и при зтом создать условия, при которых станет возможньгм снижение количества высоковольтных делителей напряжения, устанавливаемых иа подстанциях, а
следовательно пол)ение существенного экономического эффекта.
изобретения Формула
Устройство контроля величины и формы иа0 |пряжешш, приложенных к фазам высоковольтиогр 1феобразовательного моста, сожержащее трехфазный трансформатор напряжения, подключенньш к высо1 овольтиой сети переменного тока, высоковольтные трансформаторы тока, включенные в фазы преобразовательного моста, и трехфазную низковольтную измерительную схему, состоящую из реакторов, соединенных через низковольтные трансформаторы тока, с высоковольтными трансформаторами тока, и трансформаторов, соединенных с трехфазным трансформатором напряжения, отличающееся тем, Что, с целью повышения точности воспроизведения по мгновенным значениям в заданном Масштабе напряжений, в него введен корректор напряжения, вьшолненный в виде трех равноплечих мостов с датчиками положений, дискретно изменяющими выходные напряжения мостов, причем входные цепи мостов через также введенные промежуточные трансформаторы и резисторы подключены к трехфазному транс рматору напряжения, а выходные цепи нагружеш 1 на резисторы, включенные в фазы низковольтной измерительной схемы последовательно со вторичными обмотками трансформаторов.
Источники информация, принятые во внимание при экспертизе
. Авторское свидетельство СССР If 274214, кл. Н 02 М 13/16, 18.03.66. 8 кания контактов 35-1 - 35-6, будут вычитаться из выходных напряжений моста, а в случае замыкания контактов 35-7 - 35 -9 - складываться с ними. В результате погрешность, создаваемая током измерительных приборов нагрузки, будет практически ликвидирована. Внедрение предлагаемого устройства на подс ан1Щях электропередач постоянного тока сокого напряжения, преобразовательные мосты
16
///л. fB П
иг 1
23
I
}f7() fpuz.Z
