Устройство для компенсации емкостного тока утечки на землю в трехфазной электрической сети

 

Сою1 Советсиик

Сециалистичесиик

Республик («i877702

Ж

l+

/l"-"

Ф-. (бт) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 150280 (21) 2883399/24-07 (51}М. л.з

Государственный комитет

СССР но дедам изобретений в открытий

Н 02 Н 9/08

Н 02 Н 3/16 с присоединением заявки Йо (23) ПриоритетОпубликовано 30,10.81,Бюллетень 89 40 (5З} MK б21. 316. .925 (088.8) Дата опубликования описания 30М81

В.К. Обабков, В,И, Груба и Е;В. Се

{72) Авторы изобретения

Донецкий ордена Трудового Красного 3 политехнический институт (71) Заявитель емкостных токов, содержащее компенсирующий дроссель, подключенный к нейтрали сети, измерительный дроасель (эталонная. индуктивность), подключенный к сети через последовательно соединенные присоединительный фильтр и генератор повышенной частоты, а также. фазочувствительный элемент, (последовательно соединенные фа", зовый детектор и исполнительный элемент),,у которого выход связан с об" мотками подмагничивания компенсирующего и измерительного дросселей, первый вход (первый вход фазового детектора), подключен к напряжению генератора а второй вход . (второй вход Фазового .детектора) - к iоку 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 с активной проводимостью или меньше ее, точность.компенсации оказывается неудовлетворительной.

Цель изобретения - повышение точности Компенсации емкостного тока утечки.

Изобретение относится к автоматическим системам компенсации емкост" ных токов утечки в сетях трехфазного напряжения.

Известно .устройство для компейаации емкостных токов в низковольтных сетях, содержащее генератор повышен-. ной частоты, подключенный к сети че- . рез последовательно соединенные корректирующий элемент и присоединитель

„10

Ный фильтр. Корректирующий элемент. осуществляет подмагннчивание сердечника компенсирующего дросселя в аоот"„ ветствии с величиной тока генера"тора (11 .

Однако в данном уатройетве величи" на. тока повышенной частоты зависит не только от емкости сети, но и.от настраиваемой икдуктивноати компенси 2{) рующего дросселя, что определяет:ие точную настройку компенсации. Кроме . того, настройка индуктивности компеи сирукщего дросселя происходит по ра- зомкнутому коиууру,что дополнительно снижает точность компенсации,, так как не учитываются нелинейные характернс" тики компенсирующего дросселя.

Наиболее близким tc предлагаемому является устройстве для компенсации 30 (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ ЕМКОСТНОГО ТОКА

УТЕЧКИ HA ЗЕМНО В ТРЕХФЛЗНОИ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ

877702 . б го детектора 7 и исполнительного эле-,. мента 8 °

Связ ь между напряжением U r(t) и

Опф (t) на частоте Я при полной развязке:компенсирующей и измерительной цепей определяется дифференциальным уравнением вида ((,>C>+((Pir>C)P+r> q+1)U„4,(t)=u< (t), Рс 7Ц1, где Ь„и r„ индуктивность и активное сопротивление измерительной обмотки дросселя 4.

Из. решения уравнения следует !

Я(g%+ иС)

Ч=агИц

Исполни .гельный элемент 8 увеличи-. вает индуктивность L„ ppocceza 4 при

Х с я с ЭХ, уменьшает при — Ti< N(./7 и оставляет неизменной при Ч = Г. Так

Э р как L = —" L — индуктивность компенсирующего дросселя, то он также настраивается на оптимум.

Фазовый сдвиг между напряжением

Ur(t) и током генератора.б, используемый в известном устройстве., в соответствии с которым осуществляется управление, равен сумме упомянутого фазового сдвига V и некоторого добавоч-. ного фазового сдвига д1 =агС1 ЫЙ. 9

% процессе эксплуатации сети возможны значительные изменения параметров изоляции (С и g), что затрудняет прогнозирование фазового сдвига ilЧ. . Таким образом, в предлагаемом устройстве осуществляя управление процессом компенсации на основе фазоного сдвига Ч, обусловленного напряением Ur(t) генератора б и напряжением 1)я () между нулевой точкой фильтра 5..и землей при последовательном включении фильтра 3 и компенсируощего дросселя 1, можно существенно повысить точность резонансной настройки. Кроме того, в предлагаемом устройстве отсутствует необходимость йспользовать высокие частоты Q, что нимает ограничения на техническую еализацию генератора.

Таким образом, устройство.содер.жит две соединенные параллельно цепи: ж компенсирующую (последовательное сое- 4() динение дросселя 1 и Фильтра 3) и из-. мерительную (последовательное соединение дросселя. 4, Фильтра 5 и генератора б). В контуре нулевой последова- . тельности сети 2 присутствуют колебания с повышенной частотой 52, создаваемые генератором б, и с промышленной частотой ж, создаваемые несим- с метрией утечек. Оптимальная настройка р дросселя 1 компенсирующей цепи осущестляется резонансной настройкой иа частотем колебательного контура, состоящего из измерительной цепи, емкости

С и активной проводимости g сети 2.

Наличие фильтров 3 и 5 исключает вэаимнбе влияние компенсирующей цепи иа 55 процесс самонастройки измерительного дросселя 4, а измерительной цейина условия компенсации. Самонастройка. индуктивности измерительного и компенсирующего дросселей 4 и 1 осуществля- g() ется в соответствии с фазовым сдвигом Ч между напряжением, Ur(t) генератор б и напряжением О„Ф (t) между нулевой. точкой Фильтра 5 и землей при помощи управляющей цепи, состоящей иэ фаэово-у с

Формула изобретения

Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем компенсирующий дроссель, измерительный дроссель, включенный между Фазами сети с землей через присоединительный 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 детектора подключен между нулевой точкой присоединительно Фильтра повышенной частоты и землей.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства. 20

Схема содержит компенсирующий: дроссель 1, подключенный к сети 2 через присоединительный фильтр 3 промышленной частоты; измерительный дроссель 4, включенный между Фазами. сети через прнсоединительный фильтр

5 повышенной частоты и землей через генератор б 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 присоеди" нительного .Фильтра 5.

Устройство для компенсации емкост- ного 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 детектрр и исполнительный элемент, причем выход исполнительного элемента подключен к обмоткам подмагничивания компенсирующе877702

Составитель Л.Васькова

Редактор Т.Мермелштайн Техред Ж.кастелевич Корректор М.Шароши

Тираж 60 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 2ОО9

ППП,Патент го и измерительного дросселей, а первый вход Фазового детектора - параллельно упомянутому генератору, о тличающееся тем, что, сцелью повышения точности компенсации, коЪцпенсирующий дроссель подключен к сети через вновь введенный присоединительный фильтр промышленной частоты, а второй вход Фазового детектора подключен между нулевой точкой. при- соединительного фильтра повыаенной частоты и землей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Шишкин Н.Ф. и Миндели Г.В.

Быстродействующая защита от токов .утечки и компенсации емкостных токов в низковольтных сетях. Уголь Украины, 19б0, It 10, с.35-39.

В

2. Авторское свидетельство СССР

l0 .Р 447794, кл. Н 02 J 3/18 1972 ,(прототип), 1