SU792438A1 - Устройство дл автоматической компенсации емкостного тока утечки - Google Patents

Description

не контролируетс  его состо ние. Неучет напр жени  на компенсирующем дросселе и индукции в его магнитопроводе приводит к существенным погрешност м при настройке компенсирующей цепи при различных видах и величинах сопротивлени  утечки.

Указанные недостатки устранены в устройстве автокомпенсации, вз том в качестве прототипа, содержащем источник питани , управл емое усилителем посто нного тока компенсирующее звено, подключенное к сети через искусственную нулевую точку , на магнитопроводах которого расположены рабочие, управл ющие и измерительные обмотки, блок измерени  индуктивности указанного компенсирующего звена и емкости сети, выход которого подключен к входу усилител  посто нного тока. В таком устройстве измерение емкости сети и эквивалентной индуктивности компенсирующего дроссел  осуществл етс  с помощью наложенного на рабочую сеть и обмотки указанного дроссел  тока оперативного источника, а настройка компенсирующей цепи в резонанс с емкостью сети на рабочей частоте производитс  замкнутой на компенсирующий дроссель системой автоматического регулировани , котора  отрабатывает сигнал рассогласовани  изменени  индуктивности компенсирующей цепи, т.е. при настройке компенсирующей цепи учитываетс  состо ние компенсирующего дроссел . В св  зи с этимточность настройки оказываетс  достаточно высокой 3} .

Однако известное устройство обладает другими недостатками, которые заключаютс  в следующем. Дл  настройки компенсирующей цепи ток оперативного источника накладываетс  на емкость сети на рабочие и на измерительные сгбмотки компенсирующего дроссел . При этом преобладание индуктивного и емкостного характера оперативного тока определ ет работу датчика настройки - фазочувствительного детектора. Наложение тока оперативного источника и на рабочие, и на измерительные обмотки приводит к тому , что ток управлени  фазочувствительного детектора определ етс  не только емкостью сети и индуктивностью измерительной обмотки компенсирующего дроссел , но и индуктивностью рабочих его обмоток. Кроме того , электрическа  св зь между измерительными и рабочими обмотками дроссел  обуславливают необх9Димость дополнительных меропри тий дл  исключени  вли ни  напр жени  смещени  нейтраши промышленной частоты на работу системы автоматического регулировани  и уменьшени  вли ни  изменени  индуктивности рабочих обмоток на индуктивность измерительных обмоток . Такими меропри ти ми служит кключение в цепь измерительных обмоток дополнительного дроссел  с воздушным зазором и фильтра присоединени  их к Земле. Однако такое техническое решение нар ду с усложнением устройств компенсации не позвол ет получить стабильные характеристики настройки цепи компенсации. Это вызвано тем, что параметры дросселей , особенно с регулируемым воздушным зазором, имеют, как правило, значительный разброс, которые измен ютс  как при изготовлении (штамповка , термообработка магнитопроводов ), так и в процессе эксплуатации (колебание напр жени  в сети, строение , механические воздействи ). Если изменени  параметров при изготовлении могут быть учтены индивидуальной настройкой устройств компенсации , то изменени  параметров в процессе эксплуатации учесть не представл етс  возможным. Этот недостаток особенно про вл етс  при настроке цепи компенсации указанного устройства , так как условием настройки в резонанс с емкостью сетки на промышленной частоте со индуктивности 1дррабочих обмоток компенсирующего дроссел   вл етс  настройка индуктивности Ly,j измерительных обмоток в резонанс с емкостью сети на частоте оперативного источника ( В результате этого

даже небольша  расстройка индуктивности в цепи измерительных обмоток приводит к существенным погрешност м в настройке компенсирующего дроссел .

Целью изобретени   вл етс  повышение точности компенсации емкостных токов утечки.

Эта цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  компенсации емкостного тока утечки, содержащем подключенное к сети через присоединительный трансформатор компенсирующее звено, на магнитопроводах которого расположены измерительные обмотки и обмотки управлени , соединенные через усилитель посто нного тока с выходом, органа сравнени , генератор оперативного тока, выход которого соединен с входом органа сравнени , измерительные обмотки компенсирующего звена и присоединительный трансформатор генератора оперативного тока подключены к пер .вому входу органа сравнени , генератор оперативного тока через выходной трансформатор и присоединительный фильтр подключен к сети, причем вторична  обмотка выходного трасформатора подключена ко второму входу органа сравнени , выполненному по схеме сравнени  токов,

На чертеже представлена принципиальна  электрическа  схема предложенного устройства.

Устройство состоит из компенсирующего эвена, содержа1т1его присоединительный дроссель-трансформатор 1 и компенсирующий дроссель, на магнитопроводах которого расположены рабочие 2, 3, 4, 5, управл ющие 6, 7 и измерительные 8, 9 обмотки, и блока измерени  емкости сети и индуктиности указанного компенсирующего звна .

Блок измерени  выполнен на генераторе оперативного тока 10, нагрузкой которого  вл етс  цепь измерени  емкости сети, состо ща  из присоединительного емкостного фильтра 11, емкости фаз сети относительно земли 12, конденсатора 13 и выходного трансформатора 14, и цепь измерени  индуктивности компенсирующего звена, состо ща  из последовательно включенных измерительных обмоток 8, 9 и присоединительного трансформатора 15.

Выходной трансформатор 14 и присоединительный трансформатор 15 через схему сравнени  токов, выполненную на транзисторе 16, подключены к транзисторному усилителю посто нного тока 17, нагрузкой которого  вл ютс  обмотки управлени  6, 7 компенсирующего дроссел .

Устройство работает следующим образом.

Высокочастотный сигнал, снимаемый с нагрузки генератора оперативного тока 10 поступает на колебательный контур, одним из элементов которого  вл етс  емкость сети 12, и на измерительные обмотки 8, 9 компенсирукзщего дроссел .

При изменении емкости сети от нулевого до максимально возможного значени  сигнал, снимаемый с выходного трансформатора 14, измен етс . Величина этого сигнала зависи от степени рассогласовани  частоты собственных колебаний-контура, образованного емкостью сети 12, присоединительным емкостным фильтром 11, конденсатором 13. и выходным трансформатором 14, и частоты наложенного на него напр жени . Дл  получени  однозначной зависимости: сигнала, снимаемого с выходного трансформатора 14, частоту автогенератора выбирают не превышающей ча .стоты собственных колебаний вышеуказанного контура при максимально возможной емкости сети (используетс  восход ща  ветвь резонансной кривой). Поэтому при приближении частоты собственных колебаний упом нутого контура при увеличении емкости сети 12 и частоты автоколебаний генератора 10 амплитуда снимаемого

с выходного органа сигнала растет. Ток, пропорциональный указанному сигналу , и ток в цепи измерительных обмоток 8, 9 поступает на схему сравнени , выполненную на транзисторе 16.

Сигнал рассогласовани  указанных токов управл ет током подмагничивани  компенсирующего дроссел  в его обмотках управлени  6, 7с помощью релейного усилител  17. При по влении сигнала рассогласовани ,

0 например, из-за увеличени  емкости сети, релейный усилитель замыкает цепь посто нного тока в обмотках управлени . В результате чего обеспечиваетс  подмагничивание магни5 топровода дроссел , и индуктивность его рабочих обмоток 2, 3, 4, 5 уменьшаетс . Вследствие этого ток в измерительных обмотках дроссел  увеличиваетс  до тех пор, пока не до0 стигнет тока, пропорционального сигналу , снимаемого с элемента контура ,  вл ющегос  функцией измер емой емкости сети. Сигнал рассогласовани  в этом случае становитс  равным нулю и релейный усилитель

5 17 разрывает цепь тока в обмотках управлени  6, 7. В результате индуктивность компенсирующего дроссел  увеличиваетс , а следовательно , ток в измерительных обмотках

0 уменьшаетс . При этом на выходе схемы сравнени  токов по вл етс  сигнал рассогласовани , привод щий цепь посто нного тока в обмотках управлени  в состо ние прово5 димости. Цикл повтор етс . Таким образом, условием резонансной настройки с емкостью сети 12 цепи компенсации, состо щей из рабочих обмоток 2, 3, 4, 5 дроссел  и при0 соединительного дроссель-трансформатора 1,  вл етс  равенство тока, пропорционального сигналу,  вл ющегос  функцией емкости сети, и тока, пропорционального индуктивности измерительных обмоток.

5

Электрическое разделение цепи измерени  емкости сети и индуктивности компенсирующего дроссел  позвол ет значительно упростить устройство , так в нем отсутствуют спе0 циальные функциональные узлы дл  устранени  вли ни  напр жени  смещени  нейтрали промышленной частоты на работу автоматического регулировани  и уменьшени  вли ни  из5 менени  индуктивности рабочих обмоток на параметры измерительных обмоток. При этом измерение емкости сети осуществл етс  достаточно точно, и сигнал,  вл ющийс  функци0 ей измер емой емкости, при внесении в контур активных проводимостей изол ции в широком диапазоне их изменени  практически остаетс  неизменньом . Это объ сн етс  тем, что

5 внесение в контур активных прово

Claims (1)

1. Формула изобретения

   Устройство для автоматической компенсации емкостного тока утечки, содержащее подключенное к сети через присоединительный трансформатор компенсирующее звено, на магнитопроводах которого расположены измерительные обмотки и обмотки управления, соединенные через усилитель постоянного тока с выходом органа сравнения, генератор оперативного тока, выход которого соединен с входом органа сравнения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности компенсации, измерительные обмотки компенсирующего звена и присоединительный трансформатор генератора оперативного тока подключены к первому входу органа сравнения, генера'5 тор оперативного тока через выходной трансформатор и присоединительный емкостной фильтр подключен к сети, причем вторичная обмотка выходного трансформатора подключена ко 20 второму входу органа сравнения, выполненного по схеме сравнения токов.