Способ определения настройки дугогасящего аппарата, подключенного к заземляющему трансформатору, в резонанс с емкостью сети

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для сетей с компенсированной нейтралью. Цель изобретения - повышение точности и упрощение эксплуатации. Точность измерения настройки компенсации повышается за счет учета погрешностей, обусловленных влиянием индуктивностей рассеяния дугогасящего аппарата (ДГА) и заземляющего трансформатора и изменением напряжения источника контрольного тока непромышленной частоты, подключаемого к сети. В способе в качестве индуктивности контура нулевой последовательности используют индуктивность ДГА и заземляющего трансформатора, измеряют падение напряжения на этой индуктивности и напряжение на выходе источника контрольного тока, который используют в качестве опорного, сравнивают измеренное и опорное по амплитуде и выделяют из результата сравнения ортогональную составляющую, не зависящую от активных потерь. Также выделяют ортогональную составляющую, не зависящую от активных потерь из измеренного напряжения, и степень настройки ДГА определяют путем деления ортогональной составляющей, выделенной из результата сравнения измеренного и опорного напряжений по амплитуде, на ортогональную составляющую, выделенную из измеренного напряжения. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (58 4

g„ ÅОЗН3:, I,-ЦЦГ1 3 МФ ЮКй

Б . Ьйг!2 Епд

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К ABTOPGHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 427034 1/24-07

;(22) 30.04.87 (46) 30.08.89. Бюл. !! 32 (71) Томский политехнический институт им. С.M.Êèðoâà (72) Б.Г.Третьяков и P.À.Âàéíøòåéí (53) 621.316. 727 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1086499, кл. Н 02 Н 9/08, 1984.

Авторское свидетельство СССР !!- 9135!7, кл. Н 02 Н 9/08, 1980. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАСТРОЙКИ ДУГОГАСЯЩЕГО АППАРАТА, ПОДКЛЮЧЕННОГО К

ЗАЗЕМЛЯЮЩЕМУ ТРАНСФОРМАТОРУ, В РЕЗОНАНС С ЕМКОСТЪЮ СЕТИ (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для сетей с компенсированной нейтралью. Цель изобретения — повышение точности и упрощение эксплуатации °

Точность измерения настройки компенсации повышается за счет учета погрешностей, обусловленных влиянием индуктивностей рассеяния дугогасящего аппарата (ДГА) и заземляющего

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для сетей с компенсированной нейтралью.

Цель изобретения — повышение точности и упрощение эксплуатации.

На фиг.1 представлена схема замещения нулевой последовательности компенсированной сети источником

„„SU„„f 5Î4718 А 1

2 трансформатора и изменением напряжения источника контрольного тока непромышленной частоты, подключаемого к сети. В способе в качестве индуктивности контура нулевой последовательности используют индуктивность ДГА и заземляющего трансформатора, измеряют падение напряжения на этой индуктивности и напряжение на выходе источника контрольного тока, который используют в качестве опорного, сравнивают измеренное и опорное по амплитуде и выделяют из результата сравнения ортогональную составляющую, не зависящую от активных потерь. Также выделяют ортогональную составляющую, не зависящую от активных потерь из измеренного напряжения, и степень настройки ДГА определяют путем деления ортогональной составляющей, вьг деленной из результата сравнения измереннorо и опорного напряжений по амплитуде, на ортогональную составляющую,выделенную из измеренного напряжения. 2 ил. контрольного тока, на фиг.2 — схема устройства, реализующего предлагаемый способ.

Информацию о степени расстройки компенсации получают путем измерения напряжения с частотой 25 Гц на измерительной обмотке дугогасящего аппарата.

Выражение для этого напряжения:

1504718 (1+4 g ) ((3-4 V-L „.-4 g )+ (8 «(1-V)+2 г+3) (3-47-Ь -4 g ) +(8 д (1-V)+2 r ) где U—L

5» (1+4 .х) (3-4 Ч-Ъ. -4 Д «) (3-4 Ч-L -4 gz) + L 8 g „(1-Ч+2 г 3 (2) Если пока пренебречь величинами

g и, r то х

3-4 V (3) 30

Для измерения степени расстройки компенсации достаточно сравнить U с опорным напряжением U, равным

U L, при V = О,то есть U « = U/3

Тогда измеряемык устройством сиг-! нал

Выражение (4) при учете L и кх принимает вид:

4 (4) 40 (1+4 g ) (3-4 Ч-?. -4 g ) (3-4 Ч-Lz -4 g2)+$8 g (1-V)+2 r+7 ъ опт () ! откуда совершенно очевидно, что R — суммарное. эквивалентное акс оставляющая L оказывает сущест45 тивное сопротивление дугогасящего венное влияние йа точность изме- аппарата и заземляющего трансформарения, особенно в области малых тора, отнесенное к суммарному инрасстроек, т ° е. при Ч= +(0,01-0,05). дукторному сопротивлению контура нуВыражение (2) при предлагаемом спо- левой последовательности, собе измерения сводится к выражению 50

В= 1+4 gZ

A(V-AB) ф+ V2 -2АЧ+А В V=44V. (6) где U — напряжение непромышленной

% частоты, измеренное на фазе сети и отнесенное к напряжению источника контрольного тока:

А= 1+2 К напряжение источника конт— рольного тока;

1-1/ L С вЂ” степень расстрой1 ки компенсации; индуктивноств дугогасящего аппарата; суммарная емкость фаз относительно земли;

g/ûÑ вЂ” относительная активная проводимость, суммарная активная проводимость суммарная эквивалентная индуктивность рассеяния нулевой последовательности дугогасящего аппарата и заземляющего трансформатора, отнесенная к L, r — суммарное эквивалентное активное сопротивление дуго10 гасящего аппарата и заземляющего трансформатора, отнесенное к сопротивлению дугогасящего аппарата на промьппленной частоте;

15 ы — круговая промышленная частота.

Для исключения влияния на измерение мнимой части выражения (1) из

U выделяется ортогональная состав20 ляющая, пропорциональная вещественной части этого выражения, тогда

Этот принцип измерения был заложен в основу применяемого известного способа.

Анализ выражения (4) показывает, что основная составляющая погрешности может образоваться за счет изменения амплитуды напряжения U и тем более при изменении этого напряжения в 1,5-2 раза, что требуется проделывать оперативному персоналу по мере развития сети.

Решим уравнение (6) относительно

55 Ч

7 учитывая при этом, что величина относительной активной проводимости (коэффициента демпфирования) в реальной сети может изменяться в пределах

3-2 К» 1+2 R+

V =—

4 4 U + (7) 5,, 150471

0,05-0,05V, à U = 0,027 ° В связи с принятой количественной оценкой уравнение (6) принимает вид

Полученное выражение в полной мере отражает совокупность операций способа измерения. При этом совер- 1О шенно очевидно, что изменение напряжения источника контрольного тока не оказывает влияния на измерение, а величина автоматически учитывается при измерении, так как входит в вы- 15 ражение для расстройки т.е.

V = 1

1 (1.+т ) c (8)

При этом следует отметить, что 20 активные сопротивления дугогасящего аппарата и заземляющего трансформатора вносят погрешность в измерение, но их величина достаточно стабильна, в самом худшем случае равна 0,03 и 25 может быть учтена при настройке.

Устройство содержит первыи измерительный трансформатор 1 напряжения, первый фильтр 2 нижних частот, выполненный по структуре Рауха, блок

3 сравнения, выполненный по схеме сумматора, первый фазовый детектор

4, выполненный на операционном усилителе, источник 5 контрольного тока, второй измерительный трансформатор

6 напряжения, второй фильтр 7 нижних частот, фазовращатель 8, второй фазовый детектор 9, делительный блок t0, выполненный на микросхеме, измерительный прибор 11, дугогасящий арпа- 40 рат 12 и заземляющий трансформатор 13.

Устройство работает следующим образом.

Источник 5 контрольного тока, силовая обмотка которого подключена к 4 сети через дугогасящий аппарат 12 и заземляющий трансформатор 13, накладывает на сеть контрольный ток. Информационный сигнал с трансформатора 1, подключенного к фазе сети, подается через фильтр нижних частот на один из входов сумматора 3 и управляемый вход фазового детектора 9.

Опорный сигнал с силовой обмотки источника контрольного тока 5 через измерительный трансформатор б,фильтр .

7 нижних частот и фазовращатель 8 подается на второй вход сумматора 3 и управляющие входы фазовых детек8 6 торов 4 и 9. На сумматоре 3 информационный сигнал сравнивается с опорным по амплитуде и подается на управляемый вход фазового детектора 4, где выделяется из результата сравнения ортогональная составляющая, не зависящая от активных потерь, а с выхода детектора 4 на один из входов делительного блока 10. Второй вход делительного блока 10 подключен к выходу фазового детектора 9, где выделяется из измеренного сигнала ортогональная составляющая, не зависящая-;от активных потерь, а выход делительного блока 10 подключен к измерительному прибору 11.,На выходах фазовых детекторов 4 и 9 средние за период значения четных гармоник и составляющих напряжений контрольной частоты, зависящих от активных потерь, равны нулю, а величины составляющих, не зависящих от активных потерь,пропорциональны измеряемому сигналу. В связи с этим напряжение на выходе делительного блока 10, подводимое к измерительному прибору 11, имеет линейную зависимость от расстройки и не зависит от изменения напряжения источника контрольного тока 5.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет более точно вне зависимости от типа дугогасящих аппаратов и заземляющих трансформаторов измерять расстройку компенсации.

При этом не требуется перестройка устройства при изменении напряжения источника контрольного тока, а методическая погрешность не превьппает

0,57.

Формула изобретения

Способ определения настройки дугогасящего аппарата, подключенного к заземляющему трансформатору, в резонанс с емкостью сети, при котором с помощью источника контрольного тока в сеть вводят ток непромьппленной частоты, измеряют напряжение непромьппленной частоты на индуктивном сопротивлении в контуре нулевой последовательности и напряжение на выходе. источника контрольного тока, который используют в качестве опорного, сравнивают измеренное и опорное напряжения по амплитуде и выцеляют из результата сравнения орто1504718

Фие,2

Составитель О.Наказная

Редактор Л.Пчолинская Техред М.Моргентал Корректор Н.Борисова

Заказ 5260/52 Тираж 608 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãoðoä, ул. Гагарина,101

Гональную составляющую, не завися щую от активных потерь, которую исПользуют для определения степени настройки дугогасящего аппарата, о т5 л и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности и упрощения эксплуатации, указанное измерение осуществляют в контуре, нулевой по1 следовательности на индуктивности ду- 10 огасящего аппарата и заземляющего трансформатора, выделяют ортогональную из измеренного напряжения, не зависящую от активных потерь, и степень настройки дугогасящего аппарата определяют путем деления ортогональной составляющей, выделенной из результата сравнения измеренного и опорного напряжений по амплитуде на ортогональную составляющую, выделенную из измеренного напряжения.