Устройство для компенсации фазового сдвига синхронизирующего напряжения промышленной частоты

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ п> 5!2540

Союз Советских

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 03.01.74 (21) 1989533/24-7 (51) Л1. Кл. - Н 02J 13/00

Н 02J 3/40 с присоединением заявки №

Государственный комитет

Совета Министров СССР ео делам нэабретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 30,04.76. Бюллетень № 16

Дата опубликования описания 02.07.76 (53) УДК 621.316.72 (088.8) (72) Авторы изобретения

В. М. Петров и С, С. Петров (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ ФАЗОВОГО СДВИГА

СИНХРОНИЗИРУЮЩЕГО НАПРЯЖЕНИЯ ПРОМЫШЛЕННОЙ

ЧАСТОТЫ

Изооретение относится к устройствам автоматики и может быть использовано в системах связи, телемеханики и автоматики, использующих сеть энергоснабжения в качестве источника си|нхронизации или когерентных напряжений.

Известны методы передачи информации, использующие сеть электроснабжения в качестве источника синхронизации или когерентных напряжений, Но в этом случае используется непосредственно напряжение сети, что приводит к снижению помехоустойчивости передачи вследствие изменения разности фаз между синхронизирующими напряжениями корреспондентов, что обусловлено изменениями нагрузки в сети электроснабжения.

Известное устройство для кохгпенсации фазового сдвига синхронизирующего напряжения промышленной частоты (А. Б. Барзам, «Системная автоматика», М., Энергия, 1964 т., стр. 196 — 197), соде р ж ащее тр а н с ф орматор тока, первичная обмотка которого включена в линию электропередач началом в направлении корреспондента по линии электрспередач, а начало вторичной оомотки, нагруженной на резистор, является одним из выходных зажимов устройства, и трансформатор напряжения, подключенный первичной обмоткой к линии электропередач, работает правильно только при отсутствии проводимости линии на земл1о и на частотах, при которых линию можно еще считать цепью со сосредоточенныгми параметрами.

Целью изобретения является устранение

5 указанных недостатков и повышение точности компенсации влияния изменения нагрузки на сдвиг фаз синхронпзирующих напряжений корреспондентов. Указанная цель достигается тем, что устройство -набжено Г-образным че10 тырехполюсником, входные зажимы которого подключены ко вторичной обмотке трансформатора напряжений, олин из выходных зажимов четырехполюсHèêà является выходным зажимом устройства, а второй выходной зажим

1,-. подключен к концу вторичной обмотки трансформатора тока.

Схема устройства изображена на фиг. 1; векторная лнаграмма, поясняющая его paGoту — на фиг. 2. 0 Начало первичной обмотки трансформатора напряжения 1:подключено к линии электропередач 2 пункта а. Между началом и концом вторичной обмотки трансформатора 1 вклю",åíû последовательно резистор 3 с сопротнв25 лением R и индуктивность 4 индуктивностью, которые образуют Г-образный четырехполюснпк 5, концы обмоток трансформатора напряжения 1 заземлены. Первичная обмотка трансформатора тока 1 включена B разрезк

30 линии электропередач 2 началом в направле.

51254(3 нии пункта подключения корреспондента b.

Сопротивление б включено как нагрузка вторичной обмотки трансформатора тока 7, конец вторичной обмотки трансформатора тока 7 подк;почен к точке соединения резистора 3 и ипдуктивности 4 четырехполюсника 5. Начало вторичной обыотки трансформатора тока 7 является по отношению к «земле» выходным зажимом устройства.

В результате действия нагрузки S„ëèíèè электропередач 2 напряжение U„„, (фит, 2) на линии по отношению к земле в ну икте а подключения трансформатора напряжения 1 изменится по сравнению с напряжением Уь, в пункте b подключения корреспондента на величину падения напряжения в линии электропередач 2 между пунктами а и b. Векторная диаграмма, поясняющая действие нагрузки

Ь„изображена на фиг. 2,пунктирными линиями, где

U>c — падение напряжения в линии электропередач 2, обусловленное проводимостя ми линии на землю;

Uzc — падение напряжения на линии электропередач 2, обусловленное протеканием тока нагрузки 1„.

На вторичной стороне трансформатора напряжения 1 наводится напряжение U,< (фиг, 2), совпадающее по фазе с на пряжением на первичной стороне трансформатора напряжения и меньшее по абсолютной величине в число раз, равное коэффициенту трансформации К,н. Напряжение U,< со вторичной

eTopoIHbI трансформатора напряжения 1 подается на последовательно включенные резистор

3 и индуктивность 4, в результате на конце вторичной обмотки тран сформатора тока 1 появляется напряжение U3, равное падению на пряжения на индуктивности 4, которое в сумме с падением напряжения на резисторе 3 равняется напряжению, наведенному на вторич ной обмотке трансформатора напряжения.

Напряжение Uz прикладывается к концу вторичной обмотки трансформатора тока 1. Одновре менно от тока нагрузки S„ïðîòåêàþùåго по первич ной обмотке трансформатора тока 7, на его вторичной обмотке наводится ток, совпадающий .по фазе с током в первичной обмотке, т. е. с током в линии электропередач

2, и обратно пропорциональный коэффициенту трансформации К„, который на сопротивлении Z создает падение напряжения У2.

В результате на выходной клемме устройства относительно «земли» появляется на пряжение Uq, равное сумме падений напряжений

Uz и U>, совпадающее .по фазе и пропорциональное,по величине на пряжению U>, в пункте в .подключения .корреспондента к линии электропередач 2. Сказанное справедливо при любой нагрузке Ь „на линии электро1передач

2 в пункте а.

Величины сопротивления резистора 3 и индуктивности 4 определяются соотношением

: tgc, u)L где — угловая характеристика ком плексного коэффициента А, четырехполюсника, образованного линией электропередач между пункта ми а и b.

В случае, если на линии электропередач между пунктами а и b,ïoäêëþ÷åíèÿ корреспондентов от линии электропередач осуществляется отбор электрических мощностей Ь ь

15 Ь2,...,5„в пунктах Сь С,...,С„, то с целью частичной компенсации фазового сдвига, вносимого этими нагрузками, сопротивление Z вторичной обмотки трансформатора тока 7 определяется из соотношения:

20 УСт„А VR — (м1.)

Кв .. (Ь,срВ, + 5„РВ ., +... + в „s„

+В„Ь„, ), где S,p — средняя величина нагрузки в линии электропередач 2 (фиг. 1) в пункте а;

Step, Szcp,...,Sncp средняя величина отбора электрических мощ ностей (полной) от линии электро передач в пунктах С>, C2, ..., С;

B ь B», ..., Вь — комплексные коэффициенты четырехполюсников, образованных линией электропередач между пунктом b и пунктами

Сь С,, „С..

Вследствие того, что изменения нагрузок линии электропередач происходит частично

40 согласно, устройство и в этам случае обеспечивает частичную компенсацию фазового сдвига напряжений в пунктах а и b подключения корреспондентов к линии электропередач.

Предлагаемое устройство повышает точность компенсации сдвига фаз синхронизирующего напряжения по сравнению с известными устройствами и расширяет область применения его.

Формула изобретения

Устройство для компенсации фазового сдвига синхронизирующего напряжения промыш55 ленной частоты, содержащее трансформатор тока, первичная обмотка которого включена в линию электропередач началом в направлении корреспондента,по линии электропередач, а начало вторичной обмотки, нагруженной на

60 резистор, является одиным из выходных зажимов устройства, и трансформатор напряжения, подключенный первичной об моткой к линии электропередач, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повы шения точности, оно снаб65 жено Г-ооразным четырехполюсником, вход512540

Составитель К. Фотина

Техред Е. Подурушина

Редактор В. Левятов

1;оррсктор О. Тюрина

Заказ 1418/4 Изд. ¹ 1339 Тираж 882 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 415

Типография, пр. Сапунова, 2 ные зажимы которого подключены ко вторичной обмотке трансформатора напряжения, один из выходных зажимов четырехполюсника является выходным зажимом устройства, а второй выходной зажим подключен к концу вторичной обмотки трансформатора тока.