CS207375B2 - Kompenzační zapojení - Google Patents

Description

(54) Kompenzační zapojení

Vynález se týká kompenzačního zapojení pro vyrovnání kmitočtově závislého tlumení venkovních vedení, sestávajícího z kmitočtově závislých děličů napětí a z otočného kondenzátoru s pěti statory, připojeného na jeho výstup, přičemž rotor otočného kondenzátoru a patní konec děličů napětí tvoří výstup kompenzačního zapojení.

Tlumení venkovních vedení je kmitočtově závislé a závisí hlavně na povětrnostních poměrech. Změny tlumení venkovních přenosových vedení, aby se mohly zajistit konstantní přenosové poměry, se kompenzují automatickým řídicím regulátorem, který zapojuje kompenzační člen pro vyrovnání kmitočtově závislých změn tlumení do přenosového vedení. Akční člen řídicího regulátoru nastavuje rotor otočného kondenzátoru s pěti statory, přičemž ke statorům jsou připojeny výstupy tlumicích členů o různých kmitočtových charakteristikách.

Tlumicí členy známých kompenzačních zapojení jsou zkonstruovány různým způsobem.

Je známo řešení, u něhož se ke statorům otočného kondenzátoru připojují korekční čtyřpóly, které jsou zkonstruovány na sobě nezávisle.

Nevýhoda uvedeného řešení spočívá v tom, že vstup se zatěžuje poměrně mnoha k sobě paralelně zapojenými obvody, dále je kompenzační zapojení složeno z mnoha součástí, čímž se zvětšují zastavovací prostor a náklady.

Dále je známo řešení, u něhož čtyřpóly, sloužící pro kompenzaci, jsou zapojeny jako příčkové články, přičemž jednotlivé čtyřpóly jsou tvořeny články typu přemostěného T nebo obvody majícími charakter děliče napětí a sestávajícími z ohmických nebo reaktančních prvků. Výstupy korekčních čtyřpólů zapojených do řetězce jsou připojeny ke statorům otočných kondenzátorů.

V tomto, posledně uvedeném řešení je stále ještě obsaženo příliš mnoho prvků a hlavni nevýhoda spočívá v tom, že změna jednotlivých čtýřpólů příčkových článků nepříznivě ovlivňuje přizpůsobení Čtýřpólů a tak změna již nastavených charakteristik tlumení není možná.

Různá venkovní vedení vyžadují kompenzační zapojení, jejichž charakteristiky se mohou regulovat v mezích měnících se případ od případu. Společná nevýhoda známých řešení spočívá v tom, že již zkonstruovaná kompenzační zapojení nemohou být ani jednoduše měněna, ani výhodně přizpůsobena nejrůznějším venkovním vedením.

Vynález řeší úlohu odstranit jednak zmíněné nevýhody, jednak vytvořit kompenzační zapojení, které by mohlo být bez těžkostí změněno a přizpůsobeno různým požadavkům, korekce a které by obsahovalo mnohem méně prvků než u známých kompenzačních zapojení.

Vynález se opírá o poznatek, že když se ke kmitočtově závislému děliči napětí, jehož patní větev představuje ohmický odpor, připojí dělič napětí vytvořený jako duální obvod děliče napětí, může být změnou uvedeného ohmického odporu nezávisle na kmitočtu změněna charakteristika obou korekčních členů (děličů napětí) při vzájemném sladění. Připojí-li se stator otočného kondenzátoru k mezilehlému bodu odpovídajícímu ohmické patní větvi děliče napětí, mohou být charakteristiky obou děličů napětí k sobě rovnoběžně posunuty.

Tato úloha je u kompenzačního zapojení podle vynálezu vyřešena tím, že mezi první vstupní svorkou a druhou vstupní svorkou kompenzačního zapojení je zapojen jednak kmitočtově nezávislý první dělič napětí, tvořený prvním odporem a druhým odporem, jednak kmitočtově závislá děliče napětí, to jest druhý dělič napětí a třetí dělič napětí, představující lineární transformovanou složku druhého děliče napětí, přičemž patní větev prvního stupně kmitočtově závislých děličů napětí je tvořena vždy dvěma v sérii zapojenými odpory a k dělicímu bodu prvního stupně kmitočtově závislého děliče napětí je připojen druhý stupeň děliče napětí, s prvním statorem otočného kondenzátoru je spojen dělicí bod druhého stupně druhého děliče napětí, s druhým statorem otočného kondenzátoru je spojena společná svorka třetího odporu a čtvrtého odporuj tvořících patní větev prvního stupně druhého děliče napětí, se středním, to jest třetím statorem otočného kondenzátoru je spojen dělicí bod prvního děliče napětí, se čtvrtým statorem otočného kondenzátoru je spojena společná svorka pátého odporu a šestého odporu, tvořících patní větev prvního stupně třetího děliče napětí a s pátým statorem otočného kondenzátoru je spojen dělicí bod druhého stupně třetího děliče napětí.

Výhodné provedení kompenzačního zapojení podle vynálezu je vytvořeno tak, že podélná větev prvního stupně druhého děliče napětí, připojená k první vstupní svorce, je tvořena normálním odporem a prvním sériovým kmitavým obvodem, zapojeným s ním v sérii, přičemž první sériový kmitavý obvod je přemostěn přemoslovacím odporem, dále podélná větev druhého stupně druhého děliče napětí je tvořena normálním odporem a jeho patní větev je tvořena prvním paralelním kmitavým obvodem, zapojeným v sérii s předřadným odporem, zatímco podélná větev prvního stupně třetího děliče napětí, připojené k první vstupní svorce, je tvořena normálním odporem a druhým odporem paralelního kmitavého obvodu, zapojeným s ním v sérii, přičemž druhý paralelní kmitavý obvod je přemostěn přemostovacím odporem a podélná větev druhého stupně třetího děliče napětí je tvořena normálním odporem a jeho patní větev je tvořena druhým sériovým kmitavým obvodem, zapojeným v sérii s předřadným odporem.

Další výhodné provedení kompenzačního zapojení podle vynálezu je vytvořeno, tak že paralelně s patní větvi prvního stupně druhého a/ňebo třetího děliče napětí je zapojen kmitočtově závislý dvojpól.

Výhoda řešení podle vynálezu spóčívá v tom, že je k dispozici kompenzační zapojení o malém počtu prvků, které nevyžaduje mnoha měření, může být jednoduše přizpůsobeno požadovaným potřebám korekce, jehož zastavovaóí prostor ve srovnání se známými kompenzačními zapojeními je mnohem menší, přičemž kompenzační zapojení obsáhne jakýkoliv regulační rozsah kryjící praktickou potřebu.

Příklad provedení kompenzačního zapojení podle vynálezu je zobrazen na výkresech, na nichž obr. 1a znázorňuje dělič napětí s připojeným duálním děličem napětí, obr. 1b charakteristiky tlumení děliče napětí podle obr. ta, obr. 2 schéma kompenzačního zapojení, obr.

3a charakteristiky tlumení korekčního zapojení podle obr. 2, obr. 3b charakteristiky tlumení korečního zapojení při různé volbě odporů, obr. 3c charakteristiky tlumení korekčního zapojení podle obr. 2, zapojí-li se paralelně k odporům kmitočtově závislý dvoupol.

Za pomoci čtyřpólu typu přemostěného T a děliče napětí s kmitočtově závislou charakteristikou mohou být nastaveny identické charakteristiky.

Napěťové tlumení měřitelné v prvním bodě A sítě, sestavené z prvků známého čtyřpólu typu přemostěného T (při R =°°), se rovný napěťovému tlumení původního čtyřpólu typu přemostěného T. Toto tvrzení může být potvrzeno jednoduše: napětové tlumení měřitelné v druhém bodě B na obr. Ia rovná se právě dvojnásobku napěťového tlumení v prvním bodě A.

Vložením ohmického odporu R o hodnotě nerovnající se nekonečnu zvýší se napěťové tlumení měřitelné v prvním bodě A a v druhém bodě B o hodnotu i’ -''X

Hodnota přírůstku tlumení nezávisí na kmitočtu.

Vložením ohmického odporu R o hodnotě nerovnající se nekonečnu získá se dělič napětí s kmitočtově závislou charakteristikou, u něhož k dělicímu bodu prvního stupně děliče napětí je připojen druhý dělič napětí, který představuje duální obvod k prvnímu stupni.

Charakteristiky napěťového tlumení sítě, normované podle obr. 1a na normální odpor RO při hodnotě R = ~, jsou znázorněny na obr. 1b, přičemž v prvním bodě A sítě může být změřena první křivka a^ tlumení, v druhém bodě B druhá křivka b^ tlumení. Jestliže se impedance z nahradí přemosťující impedancí čtyřpólu typu T, opačného k původnímu čtyřpólu typu přemostěného T, obdržíme v prvním bodě A transformované sítě třetí křivku a₂ tlumení, znázorněnou čárkovanou čarou a v druhém bodě B čtvrtou křivku b₂ tlumení, znázorněnou rovněž čárkovanou čarou.

Řešení podle vynálezu se opírá o poznání nahoře uvedených thesí a jejich aplikace, příslušný příklad kompenzačního zapojení je znázorněn na obr. 2.

Mezi první vstupní svorku B^ a druhou vstupní svorku Bg kompenzačního zapojení podle obr. 2 zapojí se jednak kmitočtově nezávislý první dělič napětí, tvořený prvním odporem R₁ j a druhým odporem R,₂, d^e<lnak dva další kmitočtově závislé děliče napětí, to jest druhý dělič napětí a třetí dělič napětí, přičemž třetí dělič napětí vykazuje opačnou charakteristiku než druhý dělič napětí.

Podélná větev prvního stupně druhého děliče, připojená k první vstupní svorce B,, sestává z normálního RO a z prvního sériového kmitavého obvodu X, s ním spojeného v sérii, který je přemostěn přemosťovaclm odporem r. Patní větev prvního stupně druhého děliče napětí je tvořena třetím odporem Rg, a čtvrtým odporem Rgg, zapojenými v sérii. Na obrázku znázorněný první bod A je dělicím bodem prvního stupně druhého děliče napětí, k němuž je připojen druhý stupeň druhého děliče napětí.

Podélná větev druhého stupně druhého děliče napětí je tvořena nornálním odporem RO, ' 2.

jeho patní větev je tvořena v sérii s předřadným odporem g, jehož hodnota je RO /r, zapojeným re^ktančním dvoupolem, kterým u dvanáctikanálového systému venkovního vedení je první parelelnítkmitavý obvod χ. Druhý bod B na obr. 2 označuje dělicí bod druhého stupně druhého děliče napětí.

Patní větev pryního /Stupně třetího děliče napětí je tvořena pátým odporem R.^ a Šestým odporem R^g, zapojenými v sérii. Podélná větev prvního stupně třetího děliče napětí, připojená k prvni vstupní svorce g₁, sestává z normálního odporu RQ a z druhého paralelního kmitavého obvodu š, jako reaktančního dvoupólu o hodnotě r^/O + r).1/x, s ním zapojeného v sérii, přičemž druhý paralelní kmitavý obvod £ je přemostěn přemoslovacím odporem r.

Dále je kompenzační zapojení opatřeno otočným kondenzátorem F s pěti statory, jehož rotor je připojen k první výstupní svorce Kj kompenzačního zapojení, přičepž druhá výstupní svorka Kg je spojena s patním bodem děličů napětí a s druhou vstupní svorkou Bg. S prvním statorem C, otočného kondenzátorů F je spojen druhý bod B jako dělicí bod druhého stupně druhého děliče napětí, s druhým statorem Cg otočného kondenzátorů F je spojena společné svorka třetího odporu R₂₁ a čtvrtého odporu Rgg, tvořících patní větev prvního stupně druhého děliče napětí, se společným, to jest třetím statorem C3 otočného kondenzátorů F je spojen dělicí bod prvniho děliče napětí (to jest společná svorka prvního odporu R₍, a druhého odporu Rjg prvního děliče napětí), se čtvrtým statorem otočného kondenzátorů F je spojena společná svorka pátého odporu R^ a šestého odporu tvářících patní větev prvního stupně třetího děliče napětí, konečně s pátým statorem otočného kondensátoru F je spojen dělicí bod druhého stupně třetího děliče napětí.

V mezipoloze je rotor otočného kondenzátorů F ve vazbě současně se dvěma statory. Tak může být otočením rotoru plynule měněna charakteristika napěíového -tlumení kompenzačního zapojení.

Typické charakteristiky tlumení kompenzačního zapojení jsou znázorněny na obr. 3 Ha obrázku je znázorněna charakteristika kmitočtově nezávislého prvního děliče napětí čárkovanou čarou, zatímco charakteristika prvního a druhého stupně druhého děliče napětí plnou čarou, charakteristika prvního a druhého stupně třetího děliče napětí čerchovanou čarou.

U příkladu provedení podle obr. 3a jsou hodnoty prvků obvodu voleny tak, aby při kmitočtu f napětové tlumení všech tří děličů napětí bylo stejné. Tohoto stavu může být dosaženo správnou volbou hodnot prvního, druhého, třetího, čtvrtého, pátého a šestého odporu R,,, S,2> —21 * -22’ -31’ -32’ první a druhý odpor R₁₁ a R₎₂ obecně mají stejnou hodnotu. .

Charakteristiky podle obr. 3b se získají tak, že se jednak zvýší celková hodnota odporů tvořících patní větev prvního stupně druhého a třetího děliče napětí, jednak se poměr mezi třetím a čtvrtým odporem Rg, a ggg a mezi pátým a šestým odporem R^, a R-jg změní tak, aby dělicí poměr ohmického odporu tvořeného třetím a čtvrtým odporem Rg, a Rgg byl nejmenší.

Je dobře patrno, že rozsah tlumeni může být měněn v širokých mezích pouhou změnou odporů bez jakéhokoliv sladování reaktančnlch prvků. Současně se zjemňuje možnost pro změnu rozložení hustoty soustavy křivek a pro modifikaci charakteru rozsahu kmitočtově závislého tlumení venkovního vedení a kompenzaci lze realizovat ve větším rozsahu úhlových výchylek otočného kondenzátorů.

Tato možnost může být zajištěna tak, že paralelně k patní větvi prvního stupně druhého děliče napětí se připojí kmitočtově závislý dvojpól Ζ_£. Tak obdržíme soustavu charakteristik znázorněnou na obr. 3c, kde je rozdělení jednotlivých charakteristik nestejné, takže úhlovým výchylkám otočného kondenzátorů F jsou v různých úhlových polohách rotoru přiřazeny různé změny tlumení.

Claims (3)

1. PŘEDMĚT VYNÁLEZU

   1. Kompenzační zapojení pro vyrovnání kmitočtově závislého tlumení venkovních vedení, sestávající z kmitočtově závislých děličů napětí a z otočného kondenzátoru s pěti statory, připojeného na jeho výstup, přičemž rotor otočného kondenzátoru a patní konec děličů napětí tvoří výstup kompenzačního zapojení, vyznačující se tím, že mezi první vstupní svorkoa (Bl) a druhou vstupní svorkou (B2) kompenzačního zapojení je zapojen jednak kmitočtově nezávislý první dělič napětí, tvořený prvním odporem (R11) a druhým odporem (Rl2), jednak kmitočtově závislé děliče napětí, to jest druhý dělič napětí a třetí dělič napětí, představující lineární transformovanou složku druhého děliče napětí, přičemž patní větev prvního stupně kmitočtově závislých děličů napětí je tvořena vždy dvěma v sérii zapojenými odpory a k dělicímu bodu prvního stupně kmitočtově závislého děliče napětí je připojen druhý stupeň děliče napětí, s prvním statorem (C1) otočného kondenzátoru (F) je spojen dělicí bod (B) druhého stupně druhého děliče napětí, s druhým statorem (C2) otočného kondenzátoru (F) je spojena společná svorka třetího odporu (R21) a čtvrtého odporu (R22), tvořících patní větev prvního stupně druhého děliče napětí, se středním, to jest třetím statorem (C3) otočného kondenzátoru (F) je spojen dělicí bod prvního děliče napětí, se čtvrtým statorem (C4) otočného kondenzátoru (F) je spojena společná svorka pátého odporu (R31) a šestého odporu (R32), tvořících patní větev prvního stupně třetího děliče napětí, a s pátým statorem (C5) otočného kondenzátoru (F) je spojen dělicí bod druhého stupně třetího děliče napětí.
2. 2. Kompenzační zapojení podle bodu 1, vyznačující se tím, že podélná větev prvního stupně druhého děliče napětí, připojená k první vstupní svorce (Bl), je tvořena normálním odporem (RO) a prvním sériovým kmitavým obvodem (x), zapojeným sním v sérii, přičemž první sériový kmitavý obvod (x) je přemostěn přemosiovacím odporem (r), dále podélná větev druhého stupně druhého děliče napětí je tvořena normálním odporem (RO) a jeho patní větev je tvořena prvním paralelním kmitavým obvodem (y), zapojeným v sérii s předřadným odporem (g), zatímco podélná větev prvního stupně třetího děliče napětí, připojená k první vstupní svorce (Bl), je tvořena normálním odporem (RO) a druhým paralelním kmitavým obvodem (ξ), zapojeným s ním v sérii, přičemž druhý paralelní kmitavý obvod (ξ) je přemostěn přemostovacím odporem (r), a podélná větev druhého stupně třetího děliče napětí je tvořena normálním odporem (RO) a jeho patní větev je tvořena druhým sériovým kmitavým obvodem (ξ), zapojeným v sérii s předřadným odporem (g).
3. 3. Kompenzační zapojení podle bodu 1 nebo 2, vyznačující se tím, že paralelně s patní větví prvního stupně druhého a/nebo třetího děliče napětí je zapojen kmitočtově závislý dvojpól (Zc).