Устройство для компенсации емкостного тока утечки на землю в трехфазной электрической сети Советский патент 1981 года по МПК H02H9/08 H02H3/16 

. 1 ; . ; :,;;;. Изобретение относится к автомати ческим системам компенсации емкостных токов утечки в сетях трехфазного напряжения. Известно устройство для компенсации емкостных токов в низковольтных сетях, содержащее генератор повышенной частоты, подключенный к сети через последовательно соединенные корректирующий элемент и присоединитель ныя фильтр. Корректирующий элемент осуществляет подмагничивание сердечника компенсирующего дросселя в соот ветствии с величиной тока генера- тора 11. . . 1 Однако в данном устройстве величи на тока повышенной частоты аавис1|7 не только от емкости сети, но и от настраиваемой индуктивности компеНск рующего дроссели, что определяет не точную настройку компенсации. Кроме того, настройка индуктивности Компё сиругацего дросселя происходит по разомкнутому контуру,что дополнительно снижает точность компенсации,, так ка не учитывецотся нелинейные характерйс тики компенсиру« цего дросселя. Наиболее близким k предлагаемому является устройстве для компенсации емкостных токов, содержащее компен- , сирующий дроссель, подключенный к нейтрали сети, измерительный дроссель (эталонная индуктивность), подключенный к сети через последовательно соединенные присоединительный фильтр и генератор повышенной частоты, а также фазочувствительный элемент, (последовательно соединенные фаг зовый детектор и исполнительный элемент) , у которого выход связан с обмотками пОдмагничивания компенсирующего и измерительного дросселей, первый вход (первый вход фазового детектора) подключен к напряжению генератора/ а второй вход (второй вход фазового детектора) - к оку через генератор (2). Недостатком указанного устройства является зависимость резонансной настройки измерительного дросселя на повышенной частоте от параметров изоляции сети. Так, для сетей, где емкостная проводимость соизмерима о активнойпроводимостью или меньше ее/ точность комг енсации оказывается неудовлетворительной. Цель изобретёния - повышение точности компенсации емкостного тока утечки, Указанная цель достигаетсятем, что в устройстве, содержащем компенсирующий дроссель, измерительный дроссель, включенный между фазами сети с землей через присоединительной фильтр и генератор повышенной частоты, а также последовательно соединенные фазовый детектор, первый вход которого, подключен параллельно генератору, и исполнительный элемент, выход которого подключен к обмоткам подмагничивания компенсирующего и измерительного дросселей, компенсирующий дроссель подключен между сетью и землей через вновь введенный присоединительный фильтр промышленной частоты, а второй вход фазового де-: тектора подключен между нулевой точкой присоединительно фильтра повышенной частоты и-землей. На чертеже представлена схема предлагаемого устройства. Схема содержит компенсирующийдроссель 1, подключенный к сети 2 через присоединительный фильтр 3 промышленной частоты; измерительный дроссель 4, включенный между фазами, сети через присоединительный фильтр 5 повышенной частоты и землей чере.з . генератор 6 повышенной частоты; а также последовательно соединенные фазовый детектор 7 и исполнительный элемент 8, причем выход последнего связан с обмоткой подмагничивания компенсирующего 1 и измерительного 4 дросселей, первый вход детектора 7 подключен параллельно генератору б, а второй - к нулевой точке присоединительного фильтра 5. Таким образом, устройство-содержит две соединенные параллельно цепИ: компенсирующую (последовательное соединение дросселя 1 и фильтра 3) и Измерительную (последовательное соединение дросселя. 4, фильтра 5 и генераг тора б). В контуре нулевой последовательности сети 2 присутствуют колебаНИН с повышенной час,тотой fZ , создаваемые генератором б, и с промышленной частотой о , создаваемые несимметрией утечек. Оптимальная настройка дросселя 1 компенсирующей цепи осущес тянется резонансной настройкой на час TOTeffJ колебательного контура состоящего из измерительной цепи, емкости С и активной проводимости g сети 2, Наличие фильтров 3 и 5 исключает вэа имнбе влияние компенсирующей цепи на самонастройки измерительного дросселя 4, а измерительной цеНи на условия компенсации. Самонастройк индуктивности измерительного и компе сирующего дросселей 4 и 1 осуществля ется в соответствии с фазовым сдвиго Ч между напряжением Ur(t) генератор 6 и напряжением Опф (t) между нулево точкой фильтра 5 и землей при помощи управляющей цепи, состоящей иэ фазов о детектора 7 и исполнительного элеента 8. Связь между напряжением Ur(t) и пф частоте Si при полной ра язке компенсирующей и измерительной епей определяется дифференциальным равнением вида 1.иСр(рД+г,с)р+г с{+-1 ипф1)иг(1),рраШ, и rj,- индуктивнорть и активное где L -и сопротивление измерительной обмотки дросселя 4. Из решения уравнения следует ; -- i sgr-: ;; Исполнительный элемент 8 увеличивает индуктивность LJ, дросселя 4 при J«iV IJT, уменьшает if 2 и оставляет неизменной при Ч г 1. Так как . индуктивность компенсирующего дросселя, то он также настраивается на оптимум. Фазовый сдвиг между напряжением : Ur-(t) и током генератора 6, использу- емый в известном устройстве., в соответств 1й с которым осуществляется управление, равен сумме упомянутого фазового сдвига Ч и некоторого добавочного фазового сдвигал/ cfrcitr ils. . В процессе эксплуатации сети возможны значительные изменения параметров изоляции (С и g) , что затрудняет прогнозирование фазового сдвига дЧ. , Таким образом, в .предлагаемом устройстве осуществляя управление процессом компенсации на основе фазового сдвига V, обусловленного напряжением Ur-(t) генератора б и напряжением Опф(t) между нулевой точкой фильтра 5.и землей при последовательном включении фильтра 3 и компенсирующего дросселя 1, можно существенно повысить точность рез.онансной настройки. Кроме того, в предлагаемом устройстве отсутствует необходимость использовать высокие частоты О. , что снимает ограничения на техническую реализацию генератора. Формула изобретения Устройство для компенсации емкостного тока утечки на землю в трехфазной электрической сети, содержащее компейсирующий дроссель, измерительный дроссель включенный между фазами сети и землей через присоединительный фильтр и генератор повышенной частоты, а также последовательно соединенные фазовый яетектрр и исполнительный элемент, причем выход исполнительного элемента подключен к обмоткам подмагничивания компенсд1рующе