Устройство автоматической компенсации емкостного тока утечки

 

Изобретение относится к устройству автоматической компенсации емкостного тока утечки, оно предназначено для использования в трехфазньтх сетях с изолированной от земли нейтралью для непрерьшной автоматической настройки на частоту питающей сети контура нулевой последовательности, образованного емкостью сети и индуктивностью компенсирующего дросселя, и позволяет уменьшить однофазный ток утечки на землю через активное сопротивление случайно прикоснувшегося человека или поврежденной изоляции. Цель изобретения - повышение точноскомпенсации . В основу устройства положен принцип обратной связи, в соответствии с которым схема автокомпенсатора строится как замкнутая система автоматического регулирования. Входной сигнал ее - величина емкости сети и выходной - величина индуктивности компенсирующего дросселя соответствукнцим включением их в контур управляемого по частоте генератора определяют его частоту. Условию полной компенсации емкости соответствует определенная фиксированная частота колебаний генератора. При недокомпенсации или перекомпенсации частота изменяется соответственно в сторону ее увеличения или уменьшения.Величина отклонения частоты служит мерой отклонения собственной частоты резонанса контура, образованного емкостью сети и индуктивностью компенсирующего дросселя, относительно частоты питающей сети. Путем частотного детектирования отключение частоты оперативного напряжения преобразуется в сигнал постоянного тока, используемый для формирования тока управления компенсирукяцего дросселя, изменяющего индуктивность в сторону уменьшения рассогласования в системе. 1 ил. с (Л 00

СОЮЗ СОВЕтСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SV„„1229897 А1

1 Р 4 Н 02 Н 9/08,ч .

; .ь,, ЖРр

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ / - /

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ; 8/ ,1 (21) 3779860/24-07 (22) 14.08.84 (46) 07.05.86. Бюл. N - 17 (71) Донецкий ордена Трудового Красного Знамени политехнический институт (72) В.С. Прудников, В.Ф. Костин и Ю.И. Слепцов (53) 621.316 ° 925(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N- 1892573, кл. Н 02 Н 9/08, 1981.

Авторское свидетельство СССР

Ф 769976, кл. Н 02 Н 9/08, 1980. (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ КОМПЕНСАЦИИ ЕМКОСТНОГО ТОКА УТЕЧКИ (57) Изобретение относится к устройству автоматической компенсации емкостного тока утечки, оно предназначено для использования в трехфаэных сетях с изолированной от земли нейтралью для непрерывной автоматической настройки на частоту питающей сети контура нулевой последовательности, образованного емкостью сети и индуктивностью компенсирующего дросселя, и позволяет уменьшить однофазный ток утечки на землю через активное сопротивление случайно прикоснувшегося человека или поврежденной изоляции.

Цель изобретения — повышение точноскомпенсации. В основу устройства положен принцип обратной связи, в соответствии с которым схема автокомпенсатора строится как замкнутая система автоматического регулирования.

Входной сигнал ее — величина емкости сети и выходной — величина индуктивности компенсирующего дросселя соответствующим включением их в контур управляемого по частоте генератора определяют его частоту. Условию полной компенсации емкости соответствует определенная. фиксированная частота колебаний генератора. При недокомпенсации или перекомпенсации частота изменяется соответственно в сторо- Ж ну ее увеличения или уменьшения. Величина отклонения частоты служит мерой отклонения собственной частоты резонанса контура, образованного емкостью сети и индуктивностью компенсирующего Я дросселя, относительно частоты питающей сети. Путем частотного детектирования отключение частоты оперативного напряжения преобразуется в сигнал постоянного тока, используемый для Ор формирования тока управления компен- цр сирующего дросселя, изменяющего индук- тивность в сторону уменьшения рассогласования в системе. 1 ил.

1229897

ИзобреТение относится к устройствам автоматической компенсации емкостного тока утечки в трехфазных сетях с изолированной от земли нейтралью, предназначенным для непрерыв- 5 ной автоматической настройки на частоту питающей сети контура нулевой последовательности, образованного емкостью сети и индуктивностью компенсирующего дросселя и обеспечиваю- 10 щим уменьшение однофазного тока утечки на землю через активное сопротивление случайно прикоснувшегося человека или поврежденной изоляции.

Цель изобретения — повышение точ- 15 ности компенсации.

На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства.

Устройство содержит компенсирующий дроссель 1, на магнитопроводах 20 которого расположены рабочие и управляющие обмотки 2 — 5, подключенные к сети через присоединительный дроссель — трансформатор 6, и измерительные обмотки 7 — 10, входящие совмест- 25 но с емкостным фильтром 11 присоединения и емкостью 12 фаэ относительно земли, в параллельный задающий контур

13 автогенератора 14 оперативного напряжения, выход которого через час- 50 тотный детектор 15, усилитель 16 Iloc тоянного тока подключен к управляющим обмоткам компенсирующего дросселя.

В основу устройства положен принцип обратной связи, в соответствии с которым схема автокомпенсатора строится как замкнутая система автоматического регулирования. Выходной сигнал ее — величина емкости сети и выходной — величина индуктивности компенсирующего дросселя соответствующим включением их в контур управляемого по частоте генератора определяют его частоту. Условию полной компенсации емкости соответствует определенная фиксированная частота колебаний генератора. При недокомпенсации или перекомпенсации частота изменяется соответственно в сторону ее увеличения или уменьшения. Величина отклонения частоты служит мерой отклонения собственной частоты резо.нанса контура, образованного емкостью сети и индуктивностью компенсирующе- 55

ro дросселя относительно частоты питающей сети. Путей частотного детек-. тирования отклонения частоты оперативного напряжения преобразуется в сигнал постоянного тока, используемый для формирования тока управления компенсирующего дросселя, изменяющий индуктивность в сторону умень шения рассогласования в системе.

В устройстве емкость 12 сети через емкостный фильтр 11 присоединения и индуктивность измерительных обмоток

7 — 10 включена параллельно задающему контуру 13 автогенератора 14 и совместно с элементами этого контура определяет частоту выходного напряжения автогенератбра. При полной компенсации емкостного тока утечки,когда емкостная проводимость изоляции сети равна индуктивной проводимости компенсирующего дросселя, частота автогенератора равна некоторой начальной частоте, определяемой суммарной емкостью сети с фильтром 11 присоединения и емкостью контура 13, а также суммарной индуктивностью, образованной параллельно соединенными индуктивностями контура 13 и измерительных обмоток 7 — 10, индуктивность которых в силу общности магнитных цепей строго пропорциональна индуктивности рабочих обмоток

2-5. Параметры частотного детектора

15 подобраны таким образом, чтобы на этой частоте выходное напряжение его было равным нулю.

Если емкость сети увеличится,что имеет место при включении дополнительного энергоприемника, то частота автогенератора уменьшится, на выходе частотного детектора появится напряжение положительной полярности, открывающее транзистор усилителя 16 постоянного тока возрастает ток подмагничивания компенсирующего дросселя, что приводит к уменьшению индуктивности рабочих обмоток и пропорциональному уменьшению индуктивности измерительных. Таким образом, увеличение емкости сети приводит к уменьшению индуктивности компенсирующего дросселя, обеспечивая восстановление равенства емкостной и индуктивной проводимостей компенсирующего контура на рабочей частоте сети, Аналогично схема реагирует на уменьшение емкости сети. Обеспечивая большое значение коэффициента передачи разомкнутого контура преобразования сигналов проводимость емкости сети— частота автогенератора — выходное

1229897 4

Формула из обретения

Устройство автоматической компенсации емкостного тока утечки в трехфазных сетях с изолированной нейтралью, содержащее соединенный с землей компенсирующий дроссель с рабочими и управляющими обмотками, подключенный к сети через искусственную нулевую точку, к управляющим обмоткам компенсирующего дросселя подключен выход усилителя постоянного тока, который последовательно соединен с частотным детектором, к входу которого подключен автогенератор с задающим контуром, один вывод которого присоединен к земле, а другой вывод через емкостный фильтр присоединения подключен к сети, о т л и ч а ю— щ е е с я тем, что, с целью повышения точности компенсациИ, компенсирующий дроссель снабжен измеритель ными обмотками, начала которых папарно объединены, а концы подключены параллельно задающему контуру. напряжение частотного детектора — ток управления компенсирующего дросселя— индуктивная проводимость измерительных обмоток, можно достичь компенсации изменений емкостной проводимости сети с высокой заданной точностью, которая может составлять единицы процента.

Применение предлагаемого устройст- 1О ва автоматической компенсации емкостного тока утечки с использованием в качестве параметра, характеризующего состояние компенсирующей сети, отклонение частоты резонансного кон- 15 тура, образованного из емкости сети и измерительной индуктивности, позволяет по сравнению с известным устройством в значительной степени расширить диапазон компенсируемой сети, 20 повысить быстродействие автокомпенсатора и точность компенсации, что повысит безопасность эксплуатации шахтных электрических сетей.

Составитель О. Наказная

Техред М.Ходанич Корректор М. Пожо

Редактор В. Петраш

Заказ 2456/56 Тираж 612 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4