SU884030A1 - Method of automatic compensation of capacitive leakage current to ground in three-phase electric network - Google Patents
Method of automatic compensation of capacitive leakage current to ground in three-phase electric network Download PDFInfo
- Publication number
- SU884030A1 SU884030A1 SU802895361A SU2895361A SU884030A1 SU 884030 A1 SU884030 A1 SU 884030A1 SU 802895361 A SU802895361 A SU 802895361A SU 2895361 A SU2895361 A SU 2895361A SU 884030 A1 SU884030 A1 SU 884030A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- current
- network
- compensating
- windings
- measuring
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
Description
Изобретение относится к способа^ автоматической компенсации емкостных токов утечки и предназначен, в основном, для повышения точности настройки компенсирующих дросселей, обеспечивающей снижение емкостных токов утечки в электрических сетях с изолированной нейтралью трансформатора.The invention relates to a method for automatically compensating for capacitive leakage currents and is intended mainly to increase the accuracy of adjustment of compensating chokes, which reduces capacitive leakage currents in electric networks with an isolated transformer neutral.
Известны способы автокомпенсации, заключающиеся в измерении емкости сетти с помощью тока оперативного источ- 1 ника и преобразовании сигнала, пропорционального измеренной емкости в ток подмагничивания компенсирующего дросселя, осуществляющего настройку последнего в резонанс с емкостью сети Ql^. .' • Недостатком указанного способа автокомпенсации является невозможность учета состояния компенсирующего дросселя: напряжения на нем, индукции в его магнитопроводе. Это приводит к то-.‘ му, что ток управления компенсирующего дросселя не зависит от его парамет.ров и от величины сопротивления и ви2 да утечки. Однако требуемый ток управления, необходимый для резонансной настройки компенсирующего дросселя в зависимости от вида утечки (однофазная, двухфазная и т.д.) , колеблется в широких пределах, так как величина напряжения на компенсирующем дросселе может при этом изменяться от 0 до фазного напряжения сети, в связи с чем точность настройки цепи компенсации по указанному способу в широком диапазоне изменения активных сопротивлений утечки недостаточно высока.Known methods of self-compensation, consisting in measuring the capacitance Setty via current sources operational 1 nick and converting a signal proportional to the measured capacitance at a bias current of the compensating throttle performing the last adjustment to resonance with capacitance Ql ^ network. . ' • The disadvantage of this method of auto compensation is the inability to take into account the state of the compensating inductor: voltage on it, induction in its magnetic circuit. This leads to that. ' I believe that the control current of the compensating inductor is independent of its parameters and the value of resistance and type of leakage. However, the required control current required for the resonant adjustment of the compensating inductor depending on the type of leakage (single-phase, two-phase, etc.) varies widely, since the voltage across the compensating inductor can vary from 0 to the phase voltage of the network, in this connection, the accuracy of adjustment of the compensation circuit according to the specified method in a wide range of changes in the active resistance of the leak is not high enough.
Известны способы автокомпенсации, в которых системой автоматического регулирования, замкнутой на вспомогательный дроссель насыщения, включённый через систему фильтров между фазами сети и землей, указанный вспомогательный дроссель настраивается в резонанс с емкостью сети на оперативной частоте током, который вводится в обмотку управления компенсирующего дросселя, настраивая последний в ре зонанс с емкостью сети на рабочей частоте сети £2j.Known auto-compensation methods are those in which an automatic control system closed to an auxiliary saturation inductor connected through a filter system between the mains and ground phases, the auxiliary inductor is tuned in resonance with the network capacity at the operating frequency by the current that is introduced into the control winding of the compensating inductor, adjusting the latter resonance with the network capacity at the operating frequency of the network £ 2j.
Однако согласно этому способу замкнутой системой автоматического регулирования не охватывается компенсирующий дроссель, не контролируется его состояние. Неучет напряжения на компенсирующем дросселе и индукции в его магнитопроводе приводит к существенным погрешностям при настройте компенсирующей цепи при различных видах и величинах сопротивления утечки .However, according to this method, a compensating throttle is not covered by a closed system of automatic control, its condition is not controlled. The neglect of the voltage at the compensating inductor and the induction in its magnetic circuit leads to significant errors when adjusting the compensating circuit for various types and values of leakage resistance.
Наиболее близким по технической сущности к изобретению является способ автокомпенсации, который заключа· ется в измерении емкости сети и эквивалентной индуктивности компенсирующего дросселя с помощью наложенного на рабочую сеть и обмотки указанного дросселя тока высокой частоты и настройке компенсирующей цепи в резонанс с емкостью сети на рабочей частоте, замкнутой на компенсирующий дроссель системой автоматического регулирования, отрабатывающей сигнал рассогласования изменением индуктивности компенсирующей цепи W·The closest in technical essence to the invention is a method of auto-compensation, which consists in measuring the network capacity and the equivalent inductance of the compensating inductor using a high-frequency current inductor and winding the specified high-current inductor and adjusting the compensation circuit in resonance with the network capacity at the operating frequency, automatic control system closed to the compensating inductor, which processes the mismatch signal by changing the inductance of the compensating circuit W
Для настройки компенсирующей цепи ток оперативного источника ! накладывают на емкость сети и на рабочие и на измерительные обмотки компенсирующего дросселя. При этом преобладание индуктивного или емкостного характера оперативного тока определяет работу датчика настройки - фазочувствительного детектора. Наложение тока оперативного источника и на рабочие, и на измерительные обмотки приводит к тому, что ток управления' фазочувствительного детектора определяется не только емкостью сети и индуктивностью измерительной обмотки компенсирующего дросселя, но и индуктивностью рабочих его обмоток. Кроме того, электрическая связь между измерительными и рабочими обмотками дросселя обуславливает необходимость включения в цепь измерительных обмоток дополнительного дросселя с воздушным зазором и фильтра присоединения их к земле для исключения влияния напряжения смещения нейтрали промышленной частоты на работу системы автоматического регулирования и уменьшения влияния изменения индуктивности рабочих обмоток.на индуктивность измерительных обмоток. Однако такое техническое решение наряду с усложнением устройств компенсации не позво25To set up the compensating circuit, live source current ! impose on the capacity of the network and on the working and measuring windings of a compensating inductor. In this case, the predominance of the inductive or capacitive nature of the operational current determines the operation of the tuning sensor - a phase-sensitive detector. The superimposition of the operational source current on both the working and measuring windings leads to the fact that the control current of the phase-sensitive detector is determined not only by the network capacity and the inductance of the measuring winding of the compensating inductor, but also by the inductance of its working windings. In addition, the electrical connection between the measuring and working windings of the inductor necessitates the inclusion of an additional inductor with an air gap and a filter connecting them to the ground in the circuit of the measuring windings to eliminate the influence of the neutral bias voltage of the industrial frequency on the operation of the automatic control system and reduce the influence of changes in the inductance of the working windings. on the inductance of the measuring windings. However, such a technical solution along with the complication of compensation devices is not possible25
884030 4 ляет получить стабильные характеристики настройки цепи компенсации в широком диапазоне изменения емкости сети. Это вызвано тем, что параметры дросселей, особенно с регулируемым воздушным зазором, имеют, как правило, значительный разброс параметров, которые изменяются как при изготовлении (штамповка, термообработка магнитопроводов ), так и в процессе эксплуатации (колебание напряжения в сети, старение, механические воздействия). Если изменения параметров при изготовлении могут быть учтены индивидуальной настройкой устройств компенсаций, то изменения параметров в процессе эксплуатации учесть невозможно. Этот недостаток.особенно проявляется при растройке цепи компенсации по указанному способу, так как условием настройки в резонанс с емкостью сети на промышленной частоте Ш индуктивности Ьдр рабочих обмоток компенсирующего дросселя является нйстройка индуктивности измерительных обмоток в резонанс с емкостью сети на частоте оператив( Lap ^ο~λ ного источника 1 I . В ре\LM% 1 зультате этого даже небольшая расстройка индуктивности в цепи измерительных обмоток приводит к существенным погрешностям в настройке компенсирующего дросселя, что особенно проявляется при максимальных значениях емкости сети.884030 4 It is possible to obtain stable compensation circuit tuning characteristics over a wide range of network capacitance changes. This is because the parameters of the chokes, especially with an adjustable air gap, usually have a significant variation in parameters that change both during manufacturing (stamping, heat treatment of magnetic cores) and during operation (voltage fluctuation in the network, aging, mechanical stresses ) If changes in parameters during manufacture can be taken into account by individual adjustment of compensation devices, then changes in parameters during operation cannot be taken into account. This drawback is especially apparent when the compensation circuit is tuned according to the indicated method, since the condition for tuning in resonance with the network capacitance at the industrial frequency Ш of the inductance Ldr of the working windings of the compensating inductor is to adjust the inductance of the measuring windings in resonance with the network capacitance at the operating frequency (Lap ^ ο ~ λ of the source 1 I. In re \ L M% 1, as a result of this, even a small detuning of the inductance in the circuit of the measuring windings leads to significant errors in the adjustment of the compensating inductor, which is especially but appears at maximum network capacities.
Цель изобретения - повышение точности компенсации в широком диапазоне изменения емкости сети.The purpose of the invention is to increase the accuracy of compensation in a wide range of changes in network capacity.
Поставленная цель достигается тем, что в способе автокомпенсации, заключающемся в измерении емкости сети и эквивалентной индуктивности компенсирующего дросселя с помощью наложенного на рабочую сеть и обмотки указанного дросселя тока высокой частоты и настройки компенсирующей цепи в резонанс с емкостью сети на рабочей частоте, замкнутой на компенсирующий дроссель системой автоматического регулирования, отрабатывающей сигнал рассогласования изменением индуктивности компенсирующей цепи, на рабочую сеть накладывают постоянный оперативный ток, измеряют его величину, сравнивают -с величиной тока высокой частоты, наложенного на рабочую сеть, а их разность с величиной тока высокой частоты в цепи измерительных обмоток компенсирующего дросселя и полу5 1 ченную разность токов преобразуют в сигнал рассогласования.This goal is achieved by the fact that in the method of auto-compensation, which consists in measuring the network capacity and the equivalent inductance of the compensating inductor using the high-frequency current superimposed on the mains and winding the said inductor and setting the compensation circuit in resonance with the network capacitance at the operating frequency closed to the compensating inductor a system of automatic control, working out the error signal by changing the inductance of the compensating circuit, a permanent opera is imposed on the working network ivny current, its magnitude is measured, the value is compared -with high frequency current superimposed on a working network, and their difference value with high-frequency current in the circuit measuring windings compensating choke and polu5 1 chennuyu current difference is converted into the error signal.
На чертеже представлена принципиальная блок-схема соединений функциональных узлов для реализации предложенного способа автокомпенсации емкостных токов утечки.The drawing shows a schematic block diagram of the connections of functional units for implementing the proposed method of auto-compensation of capacitive leakage currents.
Источник высокой частоты 1 с помощью присоединительного емкостного фильтра 2, измерительного блока 3 и трансформатора 4 подключен к фазам сети с активными 5 и емкостными 6 проводимостями изоляции относительно земли. С помощью трансформатора 7 и датчика 8 указанный источник 1 присоединен к измерительным обмоткам 9 и 10 компенсирующего дросселя с рабочими обмотками 11, 12 и 13, 14, которые через измерительный блок 15 и индуктивный присоединительный фильтр 16 подключены к фазам сети, а через разделительный конденсатор 17 присоединены к земле, управляющие обмотки 18 и 19 указанного компенсирующего дросселя подключены к выходу релейного эле-25 мента 20, вход которого присоединен к выходу блока сравнения токов 21. Вход блока 21 сравнения токов подключен к выходу датчика 8, который измеряет ток, пропорциональный индуктивности измерительных обмоток 9, 10 и к выходу блока сравнения токов 22, сигнал с которого является функцией емкости сети 6. Последнее обусловлено тем, что ’в блоке 22 происходит сравнение тока высокой частоты, снимаемо10The high-frequency source 1 is connected to the phases of the network with active 5 and capacitive 6 conductivities of insulation relative to earth using a connecting capacitive filter 2, a measuring unit 3, and a transformer 4. Using a transformer 7 and a sensor 8, the specified source 1 is connected to the measuring windings 9 and 10 of the compensating inductor with working windings 11, 12 and 13, 14, which are connected to the mains phases through the measuring unit 15 and the inductive connecting filter 16, and through the isolation capacitor 17 connected to the ground, the control windings 18 and 19 of the compensating inductor are connected to the output of the relay element 25 of 20, the input of which is connected to the output of the current comparison unit 21. The input of the current comparison unit 21 is connected to the output of the sensor 8, otorrhea measures the current proportional to the inductance measuring coil 9, and 10 to the output unit 22 current comparison signal which is a function of a capacitance network 6. The latter is due to the fact that 'in block 22 compares the high-frequency current, snimaemo10
ISIS
Э0E0
884030 4 уменьшается.· Вследствие· этого, ток в измерительных обмотках 9 и 10 дросселя увеличивается до тех пор, пока не достигнет тока, снимаемого с блока 22, пропорционального измеряемой емкости сети 6. Сигнал рассогласования на выхода блока 21 в этом случае становится равным нулю и релейный элемент 20 разрывает цепь тока в обмотках управления 18 и 19. В результате индуктивность компенсирующего дросселя увеличивается, а, следовательно, ток в измерительных обмотках 9 и 10 уменьшается. При этом на выходе блока 21 сравнения опять появляется сигнал рассогласования, приводящий цепь' постоянного тока в обмотках управления 18 и 19 в состояние проводимости. Цикл повторяется. Таким образом, условием резонансной настройки цепи компенсации, состоящей из рабочих обмоток 11-14, дросселя, индуктивного присоединительного фильтра 16 и разделительного конденсатора 17, является равенство тока, пропорционального сигналу, являющегося функцией емкости сети 6,’и тока, пропорционального индуктивности измерительных обмоток 9 и 10.884030 4 decreases. · As a result of this, the current in the measuring windings 9 and 10 of the inductor increases until it reaches the current taken from block 22, which is proportional to the measured capacitance of the network 6. The error signal at the output of block 21 in this case becomes equal to zero and the relay element 20 breaks the current circuit in the control windings 18 and 19. As a result, the inductance of the compensating inductor increases, and therefore the current in the measuring windings 9 and 10 decreases. At the same time, at the output of the comparison unit 21, a mismatch signal appears again, bringing the DC circuit 'in the control windings 18 and 19 into a conduction state. The cycle repeats. Thus, the condition for the resonant adjustment of the compensation circuit, consisting of the working windings 11-14, the inductor, the inductive connecting filter 16 and the isolation capacitor 17, is the equality of the current proportional to the signal, which is a function of the capacitance of the network 6, 'and the current proportional to the inductance of the measuring windings 9 and 10.
Предложенное техническое решение позволяет значительно упростить устройства, реализующие предложенный способ автокомпенсации, так как в них не требуются специальные функциональные узлы для устранения влияния напряжения смещения нейтрали промышленной частоты на работу системы автоматичесго с измерительного блока 3, который пропорционален активной 5 и емкостной 6 проводимостям изоляции сети, и постоянного тока, снимаемого с измерительного блока 15, который пропорционален только активной 5 проводимости изоляции сети. Постоянный оперативный источник 23 для измерения активного сопротивления 5 изоляции подключен параллельно разделительному конденсатору 17. Сигнал рассогласования, появляющийся на выходе блока 21 сравнения с помощью релейного элемента 20, управляет током подмагничивания компен-. сирующего дросселя в его обмотках управления 18 и 19. При появлении сигнала рассогласования,' например, из-за увеличения емкости сети 6, релейный элемент 20 .замыкает цепь постоянного тока в обмотках управления 18 и 19j в результате чего обеспечивается подмагничивание магнитопровода дросселя и индуктивность рабочих обмоток 11—14 кого регулирования и уменьшение влияния изменения индуктивности рабочих обмоток на параметры измерительных обмоток. При •э'Гом измерение емкости сети 6 осуществляется достаточно точно в широком диапазоне ее изменения и характеристика сигнала, являющегося .функцией измеряемой емкости, не зависит ни от активных проводимостей 5 изоляции сети, ни от колебаний напряжения в сети, ни от вида утечки (однофазная, двухфазная и др.) > которая одинаково влияет как на цепь измерения тока высокой частоты в блоке 3, так и постоянного тока в блоке 15, а различные приращения в этих цепях после блока 22 сравнения токов взаимно компенсируются. В то же время цепь измерения индуктивности учитывает состояние дросселя: напряжение на дросселе, индукцию в его магнитопроводе. Это обусловлено тем, что требуемый ток управления для изменения индуктивности ра бочих обмоток зависит от вида и вели-! чины активной утечки в сети, а,.следовательно, и от напряжения на дросселе, в силу чего изменение индуктивности измерительных обмоток при раз- 5 личных видах утечки учитывается и автоматически вводится в систему отработки рассогласования.The proposed technical solution can significantly simplify devices that implement the proposed method of auto-compensation, since they do not require special functional units to eliminate the influence of the neutral bias voltage of the industrial frequency on the operation of the automatic system from the measuring unit 3, which is proportional to the active 5 and 6 capacitive conductivities of the network insulation, and direct current taken from the measuring unit 15, which is proportional only to the active 5 conductivity of the insulation network. A constant operational source 23 for measuring the insulation resistance 5 is connected in parallel with the isolation capacitor 17. The error signal appearing at the output of the comparison unit 21 using the relay element 20 controls the bias current of the compen - sator. a throttling inductor in its control windings 18 and 19. When a mismatch signal appears, for example, due to an increase in the capacity of the network 6, the relay element 20. closes the DC circuit in the control windings 18 and 19j, as a result of which the magnetization of the inductor magnetic core and the inductance of the workers are ensured windings of 11-14 regulation and reducing the influence of changes in the inductance of the working windings on the parameters of the measuring windings. At • e'Gom, the measurement of the capacitance of the network 6 is carried out quite accurately in a wide range of its variation and the characteristic of the signal, which is a function of the measured capacitance, does not depend on the active conductivities 5 of the insulation of the network, nor on the voltage fluctuations in the network, nor on the type of leakage (single-phase , two-phase, etc.)> which equally affects both the high frequency current measuring circuit in block 3 and the direct current in block 15, and various increments in these circuits after the current comparison block 22 are mutually compensated. At the same time, the inductance measurement circuit takes into account the state of the inductor: voltage on the inductor, induction in its magnetic circuit. This is due to the fact that the required control current for changing the inductance of the working windings depends on the type and magnitude ! ranks of active leaks in the network and, .sledovatelno, and the voltage across the inductor, whereby the change in the measuring coil inductance at 5 different kinds of leaks of personal counted and automatically entered into the system working off a mismatch.
В связи с тем, .что на практике устройства автокомпенсации емкостных то- щ ков утечки применяются совместно с устройством контроля сопротивления изоляции и защитного отключения (реле утечки), в которых в качестве оперативного источника используется по- ί5 стоянный ток, для упрощения устройства автокомпенсации, реализующих предложенный способ, в качестве источника постоянного оперативного тока возможно использование источника постоянно- 20 Го тока устройств контроля сопротивления изоляции. Таким образом, предложенный способ автокомпенсации емкостных токов утечки свободен от перечисленных недостатков известных спосо- 25 бов и позволяет упростить и повысить эффективность компенсации емкостной составляющей токов утечки в сетях с изолированной нейтралью трансформатора. 30 In connection with the fact that, in practice, autocompensation devices for capacitive leakage currents are used in conjunction with a device for monitoring insulation resistance and protective shutdowns (leakage relays), in which a constant current is used as an operational source, to simplify the autocompensation device, implements the proposed method, as a source of constant operational current it is possible to use a source of constant- 20 Go current devices for monitoring insulation resistance. Thus, the proposed method autocompensation capacitive leakage currents is free from the above drawbacks of known sposo- CWA 25 and allows to simplify and increase efficiency of the capacitive component compensation of leakage currents in networks with isolated neutral transformer. thirty
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802895361A SU884030A1 (en) | 1980-03-19 | 1980-03-19 | Method of automatic compensation of capacitive leakage current to ground in three-phase electric network |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU802895361A SU884030A1 (en) | 1980-03-19 | 1980-03-19 | Method of automatic compensation of capacitive leakage current to ground in three-phase electric network |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU884030A1 true SU884030A1 (en) | 1981-11-23 |
Family
ID=20883276
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU802895361A SU884030A1 (en) | 1980-03-19 | 1980-03-19 | Method of automatic compensation of capacitive leakage current to ground in three-phase electric network |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU884030A1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2806893C1 (en) * | 2023-04-04 | 2023-11-08 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ") | Method for compensating capacitive currents in electrical networks with isolated neutral |
-
1980
- 1980-03-19 SU SU802895361A patent/SU884030A1/en active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2806893C1 (en) * | 2023-04-04 | 2023-11-08 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ") | Method for compensating capacitive currents in electrical networks with isolated neutral |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4114010A (en) | Test circuit and method for matching an induction load to a solid state power supply | |
SU884030A1 (en) | Method of automatic compensation of capacitive leakage current to ground in three-phase electric network | |
FI113592B (en) | A method for adjusting a compensating choke in a power distribution network | |
SU765921A1 (en) | Device for automatic compensating for capacitive currents in electric mains with insulated neutral wire | |
US1921788A (en) | Electric control system | |
RU2170938C1 (en) | Method measuring capacitance of network for automatic adjustment of arc control reactors ( versions ) | |
US3379961A (en) | Three-phase line voltage regulator | |
RU2754360C1 (en) | Method for configuration of arc suppressing reactor and apparatus for implementation thereof | |
SU877702A1 (en) | Device for comrensating for earthing capacitive current in three-phase electric network | |
SU769676A1 (en) | Method of automatic compensation for leakage capacitive current | |
UA79492C2 (en) | Method for automatic compensation of capacitance leakage current | |
SU792438A1 (en) | Device for automatic compensating for capacitive leakage current | |
SU955352A1 (en) | Device for automatic tuning arc-extinguishing reactor in resonance with network | |
SU1229897A1 (en) | Device for automatic compensation of capacitive leakage of current | |
SU1026231A1 (en) | Device for automatic adjustment of plunger arc-quenching reactor | |
SU684524A1 (en) | Ac voltage stabilizer | |
SU1666988A1 (en) | Device for locating faults in isolated neutral systems | |
SU180238A1 (en) | DEVICE FOR SELECTIVE PROTECTION AGAINST LEAKAGE OF NETWORKS WITH ISOLATED NEUTRAL | |
SU920954A1 (en) | Device for resonance tuning of compensation of earthing current | |
Ziganshin et al. | Use of the Fast Fourier Transform for Control of an Arc Suppression Reactor with Magnetization | |
SU1002981A1 (en) | Device for checking network capacity | |
RU2012379C1 (en) | Device for automatic tuning circuit of patient at uhf-therary | |
CN113162059A (en) | AC parallel reactor principle with adjustable excitation and physical parameter analysis | |
SU890269A1 (en) | Device for measuring insulation resistance in networks with completely grounded neutral | |
SU1107011A1 (en) | Method of determination of winding temperature of electrical machine under load |