****** ' Twórcywynalazku: Czeslaw Morawski, Jan Barelkowski, Marek Ozorowski, Walenty Wycisk, Marek Rusin Uprawniony z patentu: Instytut Automatyki Systemów Energetycznych, Wroclaw (Polska) Urzadzenie sprzezenia szeregowego generatora czestotliwosci akustycznej z elektroenergetyczna siecia sredniego napiecia Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie sprzezenia szeregowego generatora czestotliwosci akustycznej z elektroenergetyczna siecia sredniego napiecia, przeznaczone do nadajników sterowa¬ nia czestotliwoscia akustyczna o czestotliwosciach od 100 Hz do 300 Hz oraz o mocach znamiono¬ wych do 100 kVa stanowiacych integralna czesc systemu sterowania czestotliwoscia akustyczna (SCA). Istota systemu SCA, wyposazonego w nadajniki SCA i przekazniki odbiorcze SCA, jest przesylanie sygnalów impulsowych o czestotliwosci akustycznej istniejaca siecia elektroenergety¬ czna sredniego i niskiego napiecia bez stosowania specjalnych torów transmisji. Na sygnaly te reaguja przekazniki odbiorcze SCA zainstalowane w sieci rozdzielczej niskiego napiecia u odbior¬ ców energii elektrycznej.Stosowane dotychczas urzadzenia szeregowego sprzezenia generatora czestotliwosci akusty¬ cznej z elektroenergetyczna siecia sredniego napiecia zawieraja trzy jednofazowe transformatory sprzegajace szeregowe, których uzwojenia niskiego napiecia polaczone sa w trójkat i zwierane lacznikiem, odlacznik trójfazowy odcinajacy, trójfazowy obwód rezonansowy dla czestotliwosci sieciowej zlozony z szeregowo polaczonych dlawików i baterii kondensatorów oraz przylaczona równolegle baterie kondensatorów zapewniajaca rezonans dla czestotliwosci akustycznej. Urza¬ dzenia te charakteryzuja nastepujace wady: nielinionosc charakterystyk dlawików obwodu rezo¬ nansowego, duze straty mocy czynnej wynikajace ze stosowania klasycznych rozwiazan magnetowodu, duze gabaryty i ciezar, rozstrajanie sie obwodu rezonansowego dla czestotliwosci sieciowej na skutek nieliniowosci charakterystyk dlawików, powodowane zmianami obciazenia sieci sredniego napiecia a zatem i pradu plynacego przez transformatory sprzegajace i obwód rezonansowy, zmiana temperatury kondensatorów obwodu rezonansowego i zmiana czestotli¬ wosci sieci. Wynikiem rozstrojenia jest wzrost napiecia o czestotliwosci sieci na zaciskach genera¬ tora, który moze przekroczyc wartosc dopuszczalna dla generatora.Istota wynalazku polega na tym, ze dlawiki obwodu rezonansowego o czestotliwosci sieciowej maja kolumny wieloszczelinowe, utworzone przez zlozenie co najmniej dwóch krazków zwinietej blachy magnetycznej i polaczone z jarzmami za pomoca niemagnetycznych sworzni przechodza-2 139100 cych przez otwory w krazkach i w jarzmach. W wykonaniu jednofazowym kazdy dlawik ma dwie kolumny i jarzma z blachy niezwijanej, natomiast w wykonaniu trzyfazowym dlawik zawiera trzy kolumny i jarzma utworzone przez zwiniecie blachy magnetycznej.Korzystne jest dolaczenie do urzadzenia wedlug wynalazku ukladu pomiarowo-kontrolnego, który koryguje rozstrojenie obwodu rezonansowego na skutek zmian czestotliwosci sieci i zmian temperatury kondensatorów obwodu rezonansowego przez zalaczenie dodatkowej baterii konden¬ satorów. Wejscie pomiarowe ukladu pomiarowo-kontrolnego polaczone jest z zaciskami baterii kondensatorów dla dostrojenia obwodu do czestotliwosci akustycznej, jedno wyjscie tego ykladu ma polaczenie z cewka wylacznika laczacego dodatkowa baterie kondensatorówobwodu rezonan¬ sowego, a drugie wyjscie jest polaczone z ukladem blokady pracy generatora. Uklad pomiarowo- kontrolny zawiera zespól przekazników nadnapieciowych, których wejscia pomiarowe polaczone sa ze stykami stycznika. Cewka stycznika dolaczona jest do przekaznika czasowego, który ma polaczenie z przekaznikiem wykonawczym, z przekaznikiem pomocniczym i ze stykami zespolu przekazników nadnapieciowych. Zalety urzadzenia wedlug wynalazku sa nastepujace. Zastosowa¬ nie specjalnej konstrukcji dlawika obwodu rezonansowego zmniejsza gabaryty i ciezar urzadzenia, zmniejsza straty mocy czynnej, poprawia liniowosc charakterystyki dlawika rezonansowego co zabezpiecza przed rozstrajaniem si; obwodu rezonansowego powodowanym zmianami pradu plynacego przez ten obwód.Ponadto w urzadzeniu z dolaczonym dodatkowym ukladem pomiarowo-kontrolnym korygo¬ wane jest rozstrojenie obwodu rezonansowego.Przedmiot wynalazku zostanie blizej objasniony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia schemat ideowy urzadzenia zawierajacego dlawiki z kolumnami wielo- szczelinowymi oraz uklad pomiarowo-kontrolny, fig. 2 widok magnetowodu dlawika z boku, fig. 3 widok magnetowodu dlawika z góry, fig. 4 schemat ideowy ukladu pomiarowo-kontrolnego.Urzadzenie zawiera zespól trzech jednofazowych transformatorów sprzegajacych 1, lacznik zwierajacy 2, odlacznik 3, obwód rezonansowy 50 Hz zlozony z zespolu dlawików 4 i baterii kondensatorów 5, baterie kondensatorów 6 dla dostrojenia obwodu do czestotliwosci akustycznej i lacznik zwierajacy 10.W wykonaniu z dodatkowym ukladem pomiarowo-kontrolnym 7urzadzenie zawiera ponadto wylacznik 8 oraz dodatkowa baterie kondensatorów 9.Uzwojenia sredniego napiecia transformatorów sprzegajacych 1 sa wlaczone szeregowo do przewodów fazowych sieci elektroenergetycznej sredniego napiecia, a uzwojenia niskiego napiecia polaczone sa w trójkat i przylaczone do lacznika zwierajacego 2 i odlacznika 3. Odlacznik 3 polaczony jest z zaciskami wyjsciowymi U, V, W generatora czestotliwosci akustycznej.Do zacisków wyjsciowych U, V, W przylaczone sa równolegle lacznik zwierajacy 10, bateria kondensatorów 6, dla dostrojenia obwodu do czestotliwosci akustycznej, trójfazowy obwód rezo¬ nansowy 50 Hz zlozony z dlawików 4 i polaczonej z nimi szeregowo baterii kondensatorów 5.Dlawiki 4 w wykonaniu jednofazowym posiadajajarzma 14skladane z blach magnetycznych, dwie kolumny wieloszczelinowe, przy czym kazda kolumna utworzona jest przez zlozenie krazków 13 z otworem w srodku, wykonanych przez zwiniecie blachy magnetycznej. Na obu kolumnach umie¬ szczone sa cewki dlawika, a calosc skrecana jest niemagnetycznymi sworzniami 12 przechodzacymi przez otwory w jarzmach 14 i krazkach 13.W wykonaniu trójfazowym dlawik 4 posiada 3 kolumny.Kazda kolumna utworzonajest przez zlozenie krazków 13 z otworem w srodku, wykonanych przez zwiniecie blachy magnetycznej, a jarzma 14 utworzone sa równiez przez zwiniecie blachy magnetycznej, przy czym otwory dla niemagnetycznych sworzni 12 w jarzmach 14 sa rozmieszczone symetrycznie.Urzadzenie sluzy do sprzezenia z siecia elektroenergetyczna generatora nadajnika SCA, dolaczonego do zacisków wyjsciowych generatora U, V, W. Odlacznik 3 wraz z lacznikiem zwierajacym 2 sluza do odlaczenia nadajnika z ruchu dla remontów, przegladów itp.Lacznik zwierajacy 10 jest otwarty podczas pracy nadajnika SCA, poza tym okresem jest zamkniety i zwiera uzwojenia transformatorów 1 sprzezenia szeregowego. Dzialanie urzadzenia jest nastepujace. Podczas pracy nadajnika, przy otwartym laczniku 10, uzwojenie wtórne transfor¬ matorów 1 jest zwarte przez obwód rezonansowy zlozony z zespolu dlawików 4 i baterii kondensa¬ torów 5. Bateria kondensatorów 6 dobrana jest swa pojemnoscia do rezonansu obwodu dla czesto-139100 3 tliwosci akustycznej generatora nadajnika SCA. Obwód rezonansowy, zlozony z zespolu dlawików 4 i baterii kondensatorów 5, dostrojony jest do rezonansu przy czestotliwosci znamionowej 50 Hz i okreslonej wartosci pradu obciazenia sieci, zazwyczaj nie wiekszej niz 50% wartosci znamionowej transformatora. W rozwiazaniach tradycyjnych wzrost pradu obciazenia powoduje zmiane induk- cyjnosci dlawika 4, rozstrojenie obwodu i w efekcie wzrost napiecia na zaciskach generatora.Zastosowanie dlawika o niezaleznej indukcyjnosci od pradu obciazenia eliminuje w duzym stopniu to zjawisko, natomiast nie eliminuje wplywu zmiany czestotliwosci sieci. Dzieki zastosowaniu magnetowodu wieloszczelinowego o specjalnej konstrukcji kolumn dlawika 4 uzyskano znaczna poprawe liniowosci jego charakterystyki, zmniejszenie strat czynnych, zmniejszenie gabarytów i masy.Dodatkowa kompensacje wplywu nieliniowosci charakterystyki dlawika oraz zmian czestotli¬ wosci sieci na obwód rezonansowy mozna uzyskac przez automatyczne dolaczanie dodatkowej baterii kondensatorów 9, w zaleznosci od wartosci napiecia mierzonego przez dodatkowy uklad pomiarowo-kontrolny 7.Wejscie pomiarowe ukladu pomiarowo-kontrolnego 7 polaczone jest z zaczkami baterii kondensatorów 6 dla dostrojenia obwodu do czestotliwosci akustycznej. Wyjscie CD ma polacze¬ nie z cewka wylacznika 8, laczacego dodatkowa baterie kondensatorów 9 z bateria kondensatorów 5 obwodu rezonansowego, wyjscie AB jest polaczone z ukladem 11 blokady pracy generatora, zas do wejscia informacyjnego GH dolaczony jest lacznik zwierajacy 10.Dzialanie urzadzenia z ukladem kontrolno-pomiarowym jest nastepujace. Otwarcie wyla¬ cznika zwierajacego 10 powoduje zalaczenie wewnatrz ukladu kontrolno-pomiarowego 7, poprzez stycznik 15, cewek zespolu przekaznikównadnapieciowych 16 do zacików wyjsciowych generatora U, V, W. W przypadku stwierdzenia nadmiernego napiecia na obwodzie rezonansowym, poprzez zespól przekazników nadnapieciowych 16 wzbudzony zostaje przekaznik pomocniczy 19 oraz nastepuje dolaczanie dodatkowej baterii kondensatorów 9 przez wylacznik 8 (wyjscie C, D). W przypadku utrzymania sie w dalszym ciagu nadmiernej wartosci napiecia obwodu rezonansowego przekaznik wykonawczy 18 blokuje stykiem zwiernym (wyjscie A B) prace generatora nadajnika SCA.W przypadku obnizenia sie napiecia na zaciskach wyjsciowych generatora U, V, W nastepuje, po czasie At odmierzonym przez przekaznik czasowy 17, pobudzenie przekaznika wykonawczego 18, którego styk zwiemy (wyjscie A B) umozliwia prace generatora nadajnika SCA.Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie sprzezenia szeregowego generatora czestotliwosci akustycznej z elektroenerge¬ tyczna siecia sredniego napiecia zawierajacego trzy jednofazowe transformatory sprzegajace, których uzwojenia niskiego napiecia polaczone sa w trójkat i zwierane lacznikiem, odlacznik trójfazowy odcinajacy, trójfazowy obwód rezonansowy dla czestotliwosci sieciowej zlozony z szeregowo polaczonych dlawikówi baterii kondensatoróworaz baterie kondensatorówdla dostro¬ jenia obwodu do czestotliwosci akustycznej, znamienne tym, ze dlawiki (4) obwodu rezonansowego o czestotliowosci sieciowej posiadaja dwie kolumny wieloszczelinowe, przy czym kazda kolumna utworzona jest przez zlozenie co najmniej dwóch krazków (13) zwinietej blachy magnetycznej, polaczonych z jarzmami (14) za pomoca niemagnetycznych sworzni (12) przechodzacych przez otwory w krazkach (13) i jarzmach (14). 2; Urzadzenie wedlug zastrz. 1, znamienne tym, ze ma uklad pomiarowo-kontrolny (7), którego wejscie pomiarowe polaczone jest z zaciskami baterii kondensatorów (6) dla dostrojenia obwodu do czestotoliwosci akustycznej, jedno wyjscie (CD) ma polaczenie z cewka wylacznika (8), laczacego dodatkowa baterie kondensatorów (9) z bateria kondensatorów (5) obwodu rezonanso¬ wego, a drugie wyjscie (AB) jest polaczone z ukladem (11) blokady pracy generatora. 3. Urzadzenie wedlug zastrz. 2, znamienne tym, ze uklad pomiarowo-kontrolny (7) zawiera zespól przekazników nadnapieciowych (16), których wejscia pomiarowe polaczone sa ze stykami stycznika (15), przy czym cewka stycznika (15) dolaczona jest do przekaznika czasowego (17), majacego polaczenie z przekaznikiem wykonawczym (18), z przekaznikiem pomocniczym (19) i ze stykami zespolu przekazników nadnapieciowych (16).4 139100 4. Urzadzenie sprzezenia szeregowego generatora czestot liwosci akustycznej z elektroenerge¬ tyczna siecia sredniego napiecia, zawierajace trzy jednofazowe transformatory sprzegajace, któ¬ rych uzwojenia niskiego napiecia polaczone sa w trójkat i zwierane lacznikiem, odlacznik trójfazowy odcinajacy, trójfazowy obwód rezonansowy dla czestotliwosci sieciowej zlozony z szeregowo polaczonych dlawika i baterii kondensatorów oraz baterie kondensatorówdla dostroje¬ nia obwodu do czestotliwosci akustycznej, znamienne tym, ze dlawik (4) obwodu rezonansowego o czestotliwosci sieciowej posiada trzy kolumny wieloszczelinowe, przy czym kazda kolumna utwo¬ rzona jest przez zlozenie co najmniej dwóch krazków (13) zwinietej blachy magnetycznej, polaczo¬ nych z jarzmami (14) za pomoca niemagnetycznych sworzni (12) przechodzacych przez otwory w krazkach (13) i jarzmach (14), ponadto jarzma (14) utworzone sa przez zwiniecie blachy magnetycznej. 3. Urzadzenie wedlug zastrz. 4, znamienne tym, ze ma uklad pomiarowo-kontrolny (7), którego wejscie pomiarowe polaczone jest z zaciskami baterii kondensatorów (6) dla dostrojenia obwodu do czestotliwosci akustycznej, jedno wyjscie (CD) ma polaczenie z cewka wylacznika (8) laczacego dodatkowa baterie kondensatorów (9) z bateria kondensatorów (5) obwodu rezonanso¬ wego, a drugie wyjscie (AB) jest polaczone z ukladem (11) blokady pracy generatora. 6. Urzadzenie wedlug zastrz. 5, znamienne tym, ze uklad pomiarowo-kontrolny (7) zawiera zespól przekazników nadnapieciowych (16), których wejscia pomiarowe polaczone sa ze stykami stycznika (15), przy czym cewka stycznika (15) dolaczona jest do przekaznika czasowego (17), majacego polaczenie z przekaznikiem wykonawczym (18), z przekaznikiem pomocniczym (19) i ze stykami zespolu przekazników nadnapieciowych (16).S T Ffg.l139100 U \ ! r^i ;J l;i ''I 1 1 ii 1 i^ 1 1 ;'i i i,l = 1 i!l m i | i i I 1 1:1 ^ li, S iij ' , ] i -1 i1! /I M3 V ' f^^ , 1 i i i!! A r ! ¦ LidJ i A-A 44 14 FCg.2 Fig.3139100 Fig.Pracownia Poligraficzna UP PRL. Naklad 100 egz.Cena 130 zl. PL