1
Изобретение относится к электротехнике, в частности к устройствам jJtnH .автоматической настройки дугогасящих катушек в резонанс с сетью на про№ашленной частоте.5
Известно устройство для автоматической компенсации емкостных токов в электрических сетях с изолированной нейтралью, в котором системой автоматического регулирования, замкнутой 10 на вспомогательный дроссель насыцения, включенный через систему фильтров между фазами сети и землей, указанный вспомогательный дроссель настраивается в резонанс с емкостью сети 15 на оперативной частоте током, который вводится в обмотку управления компенсирующего дросселя, настраивая последний в резонанс с емкостью сети на рабочей частоте сети til. 20
.Недостаток этого устройства заключается в том,, что в замкнутой системе автсмиатического регулирования не охватывается компенсирукщий дроссель, не контролируется его состояние,а 25 также не учитывается напряжение на « компенсирующем дросселе и индукция . в его магнитопроводе, что приводит к существенным погрешностям при настройке компенсирующей цепи при различ-30
ных видах и величинах сопротивления утечки.
Известно устройство для автоматической компенсации емкостных токов, работа которого заключается в измерении емкости сети и эквивалентной индуктивности компенсирующего дросселя с помощью наложенного на рабочую сеть и обмотки указанного дросселя тока оперативного источника и настройке компенсирующей цепи в резонанс с емкостью сети на рабочей частоте, замкнутой на компенсирующий дроссель системой автоматического регулирования, отрабатывающей сигнал рассогласования изменением индуктивности компенсирующей цепи 2.
Недостаток известного устройства заключается в том, что для настройки компенсирующей цепи ток оперативного источника накладывается на емкость сети, на рабочие и на измерительные обмотки компенсирукицего дросселя. Наложение тока оперативного источника и на рабочие и на измерительные обмотки приводит к тому, что ток управления фазочувствительного детектора определяется нв-только емкостью сети и индуктивностью измерительной обмотки компенсирующего дросселя, но и индуктивностью рабочих его обмо ток. Кроме того, электрическая .связь м ду измерительными и рабочими обмотка ми дросселя обусловливает необходимость дополнительных мероприятий для исключения влияния напряжения сметения нейтрали промышленной частоты на работу системы автоматического регул рования и уменьшения влияния изменения индуктивности рабочих обмоток на индуктивность измерительных обмоток, а именно, включения в цепь измерительных обмоток дополнительного дрос селя с воздушным зазором и фильтра присоединения их к земле. Однако такое техническое решение, наряду с усложнением устройств компенсации, не позволяет получить ста- бильные характеристики настройки цепи компенсации. Это вызвано тем, что дроссели, особенно с регулируемым во душным зазором, имеют, как правило, значительный разброс параметров,которые изменяются, как при изготовлении (штамповка, термообработка маг нитопроводов), так и в процессе эксплуатации (колебание напряжения в се ти, старение, механические воздействия) , Если изменение параметров при изготовлении может быть учтено индивидуальной настройкой устройств компенсации, то изменение параметров в процессе эксплуатации учесть не представляется возможным. Этот недостаток особенно проявляется при на стройке цепи компенсации, так как условием настройки в резонанс с емкостью сети на промышленной частоте Ы индуктивности Lop, рабочих обмоток компенсирующего дросселя является настройка индуктивности LU измерительных обмоток в резонанс с емкостью сети на частоте lOg оперативного источника В результате чего даже небольшая расстройка индуктивности в цепи измерительных обмоток приводит к сущес венным погрешностям в настройке компенсирующего дросселя. Цель изобретения - повышение точности компенсации. Поставленная цель достигается тем что в устройство для автоматической компенсации емкостного тока в электрических сетях с изолированной нейтралью, содержащее компенсирующий дро сель с измерительными и регулировочными обмотками, блок автоматической настройки, подключенный к регулировочным обмоткам и управляемый блоком сравнения, соединенный с измерительными обмотками компейсирующего дросселя, к которым подключен также опер тившлй источник тока, введенколебательный контур, собственная частота которого не выше частоты оперативного источника тока, состоящий из последовательно соединенных емкостного фильтра, предназначенного для подключения к фазам сети, конденсатора и измерительного датчика тока, выход которого подключен к блоку сравнения. . На чертеже приведена блок-схема устройства. Устройство содержит компенсирующий дроссель 1 с рабочими 2, измери- . тельными 3 и регулировочными 4 обмотками, который подключен в нейтраль трансформатора 5/ соединенного с фазами, сети б, обладающими собственными емкостями 7, изменянадимися в зависимости от переключений в сети 6. Источник 8 оперативного тока электрически связан с измерительными обмотками 3 компенсирующего дросселя 1, к которым также подключен блок 9 сравнения. Второй вход блока 9 сравнения связан с выходом измерительного датчика ДО тока в цепи вновь введенного колебательного контура 11, который помимо датчика 10 содержит последовательно соединенные емкостный фильтр 12 и конденсатор 13. Результат сравнения с выхода блока 9 поступает на вход блока 14 автоматической настройки, который через регулировочные обмотки 4 компенсирующего дросселя 1 изменяет степень компенсации емкостных токов в сети 6. Устройство работает следующим образом. Источник 8 оперативного тока постоянно подает ток в два контура: один образован измерительными обмотками 3 и блоком 9 сравнения, а второй - колебательный контур 11. При изменении емкости сети 7 изменяется сигнал, снимаемый с датчика 10 в блок 9 сравнения. Этот сигнал сравниваетсяс сигналом, поступающим в блок 8 от измерительных обмоток 3 и являкщимся функцией индуктивности компенсирующего дросселя. Сигнал их рассогласования с помощью блока 14 автоматической настройки управляет током подмагничивания компенсирукяцего дросселя 1 в его обмотках регулирования 4. При появлении сигнала рассогласования, например, из-за увеличения емкости сети б, включается постоянный ток в обмотках регулирования, в результате чего обеспечиваетя подмагничивание маагнитопровода дросселя 1 и индуктивность рабочих обмоток 2 уменьшается. Вследствие этого ток в измерительных обмотках 3 увеличивается до тех пор, пока не достигнет тока, пропорционального сигна лу, снимаемому с колебательного контура 11, являющемуся функцией измеряемой емкости сети 6. Сигнал рассогласования в этом случае становится равным нулю и прекращается ток в обмотках регулирования. В результате индуктив11Ооть компенсирующего дросселя 1 увеличивается, а следовательно, ток в измерительных обмотках 3 уменьшается. При этом на выходе блока 9 сравнения опять появляется сигнал рассогласования, включающий постоянный ток в обмотках регулирования.
Цикл повторяется.
Таким образом, условием резонансной настройки с емкостью сети б цепи компенсации является равенство тока, пропорционального сигналу, являющегося функцией емкости сети 6 и тока, пропорционального индуктивности измерительных обмоток 3.
Гальваническое разделение цепи измерения емкости сети и индуктивности компенсирующего дросселя позволяет значительно упростить устройство, так как в нем отсутствуют специальные фукциональные узлы для устранения влияния смещения нейтрали промышленной частоты на параметры измерительных обмоток. При этом измерение емкости сети осуществляется точно, и сигнал, являющийся функцией измеряемой емкости, при внесении в контур активных проводимостей изоляции в широком диапазоне их изменения практически остается неизменным.Это объясняется тем,что внесение в контур активных проводимостей изоляции сети не оказывает существенного влияния на его добротность. В то же время цепь из- мерения индуктивности учитывает состояние дросселя (напряжения на дросселе, индукцию в его магнитопроводе)
Разработанное устройство повииает эффективность компенсации емкостей составляющей токов утечки в сетях с изолированной нейтралью трансформатора.
Формула изобретения
Устройство для автоматической
компенсации емкостных токов в электрических сетях с изолированной нейтралью, содержащее компенсирующий дроссель с измерительными и регулировочными обмотками, блок автоматической настройки, подключенный к регулировочным обмоткам и управляемой блок сравнения, соединенный с измерительными обмотками компенсирующего дросселя, к которым подключен оперативный источник тока, отличающее0 с я тем/ что, с целью повышения точности, в него введен колебательный контур, собственная частота которого не выше частоты оперативного источника тока, состоящий из последовательно соединенных емкостного фильтра, предназначенного для подключения к фазам сети, конденсатора и измерительного датчика тока, выход которого подключен к блоку сравнения.
Источники информации
принятые во внимание при экспертизе
1.Авторское свидетельство СССР 235162, кл. Н 02 J 3/18, 1965.
2.Авторское свидетельство СССР 390620, кл. Н 02 J 3/18,22.02.71.
765921
