SU904093A1 - Устройство дл автоматической компенсации емкостного тока при однофазном замыкании на землю - Google Patents

Description

Дл  достижени  поставленной цели устройство дл  автоматической компенсации емкостного тока при однофазном замыкании на землю, содержащее последовательно соединенные амплитудный детектор, полосовой фильтр, а также релейное звено, синхронный детектор, фильтр низкой частоты и исполнительньм орган с релейной характеристикой, снабжено блоком различи  режимов, погарифматором , дифференциатором и блоком ;режима перемежающейс  дуги, причем вход блока.различени  режимов подключают к датчику напр жени  нулевой последовательности и датчикам фазных напр жений сети, а его первый выход через логариф атор соединен с входом амплитудного детектора; второй выход через блок режима перемежающейс  дуги -.со вторым входом фильтра низкой частоты, а между полосовым фильтром и релейным звеном включен дифференциатор.

На чертеже представлена функциональна  схема устройства дл  автоматической компенсации емкостных токов при однофазных замыкани х на землю.

Схема содержит блок 1 различени  режимов, на входы которого подаютс  напр жени  фаз сети А, В, Си напр жение асимметрии сети SUp, логарифматор 2, амплитудный детектор 3, полосовой фильтр 4, дифференциатор 5, релейное звено 6, синхронный детектор 7, фильтр 8 низкой частоты, исполнительньй орган 9 с релейной характеристикой и блок 0 режима перемежающейс  дуги.

Устройство работает следующим образом .

Блок 1 различени  режимов, на входы которого подаетс  напр жение асимметрии контура нулевой последовательности и напр жени  фаз сети позвол ет при по влени  нормального режима или глухого однофазного замыкани  odyщecтвл ть настройку дугогас щей катушки при помощи вьщелени  информационного сигнала первьм каналом , в состав которого вход т логари (|матор 2, a mлитyдный детектор 3, полосовой фильтр 4, дифференциатор 5, релейное звено 6, синхронный детектор 7, фильтр 8 низкой частоты, исполнительный орган 9 с релейной характеристикой. При возникновении в сети режима перемежающегос  дуго вого однофазного замыкани  блок 1 различени  режимов коммутирует второй канал, состо щий из блока 10 режима перемежающейс  дуги, фильтра 8 низкой частоты и исполнительного органа 9 с репейной характеристикой. Логарифматор 2 построен как усилитель , охваченный нелинейной обратной св зью, позвол ющей реализовать логарифмическую характеристику при помощи аппроксимации ее несколькими участками. Тем самьм входные сигналы различного уровн  передаютс  с различными коэффициентами усилени , что позвол ет ограничить динамический диапазон изменени  сигнала на входе логарифматора 2, который поступа  на амплитудный детектор 3, подвергаетс  амплитудному детектированию на несущей частоте. Полосовой фильтр 4 осуществл ет фильтрацию высокочастотной составл ющей на выходе амплитудного детектора 3. Следующий далее дифференциатор 5 производит дифференцирование выходного сигнала с полосового фильтра 4. Ре;лейное звено 6 выполн ет функции стабилизатора коэффициента передачи первого канала. На его выходе по вл етс  последовательность пр моугольных импульсов посто нной амплитуды и различной скважности, величина которой зависит от точностинастройк дугогас щей катушки и равна двум при точной настройке. Использование релейнообразных опорных сигналов и релейных сигналов с вьгхода релейного звена 6 позвол ет предельно просто и точно организовать их синхронное детектирование. На выходе синхронног детектора по вл етс  последовательность пр моугольных разнопол рных колебаний, поступающа  на первый вход фильтра низкой частоты 8, в то врем  как второй вход,  вл ющийс  выходом второго канала, отключен.. Фильтр 8 низкой частоты предназначен дл  фильтрации колебательной составл ющей удвоенной частоты и выделени  посто нной составл ющей сигнала с выхода синхронного детектора 7. В зависимости от пол рности сигнала на выходе фильтра 8 низкой частоты исполнительным органом 9 с релейной характеристикой, который представл ет звено.с зоной нечувствительности , формируетс  сигнал, пол рность которого определ ет направление движени  системы к экстремуму контуpa нулевой последовательности сети. При точной настройке дугогас щей катушки сигнал на выходе фильтра 8 низкой частоты представл ет собой последовательность импульсов, амплитуда которых не более зоны нечувствительности исполнительного органа 9 с релейной характеристикой, котора  определ етс  из услови  точности . настройки дугогас щей катупжи (не более 3-5%).

При по влении в сети глухого однофазного замыкани  на землзо работа первого канала соответствует описанной при нормальном режиме, лишь с тем отличием, что блок 1 различени  режимов подает на вход логарифматора 2 напр жение на поврежденной фазе сети и происходит инвертирование знака обратной св зи первого канала, так как осуществл етс  настройка на экстремум-минимум в отличие от нормального режима, где экстремум-максимум .

При возникновении перемежающегос  дугового однофазного замыкани  сети на землю блок 1 различени  режимов

ч .

блокирует первый канал, отключа  вход логарифматора 2 и выход синхронного детектора 7, и подключает второй канал. В этом режиме с блока 1 различени  режимов на вход блока перемежающейс  дуги 10 подаетс  напр жение асимметрии сети 3Uo. Блок режима перемежающейс  дуги 10 обеспечивает измерение отклонений собственно частоты контура нулевой последовательности сети в моменты бестоковых пауз от номинальной частоты сети 50 Гц. Сигнал с выхода блока 10 режима перемежающейс  дуги поступает на в.ход фильтра 8 низкой частоты. При этом первый вход фильтра 8 отключен . С выхода фильтра низкой частоты 8 сигнал в виде последовательности разнопол рных импульсов, длительност и пол рность которых определ етс  соответственно паузами между моментаМи загорани  дуги и расстройкой компенсации относительно резонанса, поступает на вход исполнительного . oprawa 9 с релейной характеристикой, котора  в зависимости от пол рности входиого сигнала формирует сигнал, управл ющий изменением величины инт дуктивности катушки в зависимости от точности настройки. При точной настройке сигнал на выходе блока режима перемежающейс  дуги 10 практически равен нулю.

Введение в контур первого каналй логарифматора повышает чувствительность системы при малых уровн х сигнала на выходе объекта управлени  и сн1-и:ает различие в величинах входных сигналов,при нормальном режиме и при глухом однофазном замыкании сети, на землю, котора  может различатьс  в сотни раз. Тем самым обеспечиваетс  нормальное функционирование системы при значительных изменени х уровн  входного сигнала. Введение в первый канал после полосового фильтра дифференциатора позвол ет значительно повысить общую чувствительность системы при ее эксплуатации в нормальном режиме и при глухом однофазном замыкании сети на землю. Предложенна  автоматическа  компенсаци  емкостных токов при однофазных замыкани х в сети эффективно работает не только в нормальном режиме и при глухих замыкани х, но и при по влении в сети режима перемежающегос  дугового замыкани . Все это позвол ет осуществл ть в течение всего времени эксплуатации устройства точную резонансную настройку дугогас щей катушки, что существенно повышает надежность работы сети, бесперебойность электроснабжени  .потребителей, снижает величину остаточных токов в месте замыкани  до минимума, определ емого активной составл ющей контура кулевой последовательности сети и высшими гармониками и, следовательно , улучшаютс  услови  электробезопасности дл  персонала обслуживающего электроустановки.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Устройство дл  автоматической компенсации емкостного тока при однофазном замыкании на землю, содержащее последовательно соединенные амплитудный детектор, полосовой фильтр, а также релейное звено, синхронный детектор, фильтр низкой частоты и исполнительный орган с релейт ной характеристикой, отличающеес  тем, что, с целью расширени  функциональных возможностей путем обеспечени  работы устройства при по влении в сети режима переме79 жающегос  дугового однофазного замыкани  и повьпаени  его чувствительнос ти при малых уровн х входного сигнала , оно снабжено блоком различени  режимов, логарифматором, дифференциатором и блоком режима перемежающейс  дуги, причем вход блока различени  режимов подключают к датчику напр жени  нулевой последовательности и датчикам фазных напр жений сети , а его первый выход через логарифматор соединен с входом амплитуд3 ного детектора, второй выход через блок режима перемежающейс  дуги со вторьм входом фильтра низкой частоты , а между полосовым фильтром и релейным звеном включен дифференциатор . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №424275, кл. Н 02 J , 1974,
2. 2.Авторское свидетельство СССР №612328, кл. Н 02 Н 1/02, 1978.