Устройство автоматической компенсации емкостного тока утечки

(21 (22 (46 (71 ног (72 СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРделАм изОБРетений и ОткРытии ОПИСАНИЕ У СВИДЕТЕЛЬСТВ) Донецкий ордена Трудового Красо Знамени политехнический институт(56) Авторское свидетельство СССР 11 ь 1892573, кл. Н 02 Н 9/08, 1981.Авторское свидетельство СССР В 769976, кл, Н 02 Н 9/08, 1980. (54) УСТРОЙСТВО АВТОМАТИЧЕСКОЙ КОМПЕНСАЦИИ ЕМКОСТНОГО ТОКА УТЕЧКИ (57) Изобретение относится к устройству автоматической компенсации емкостного тока утечки, оно предназначено для использования в трехфаэных сетях с изолированной от земли нейтралью для непрерывной автоматической настройки на частоту питающей сети контура нулевой последовательности, образованного емкостью сети и индуктивностью компенсирующего дросселя, и позволяет уменьшить однофазный ток утечки на землю через активное сопротивление случайно прикоснувшегося человека или поврежденной изоляции. Цель изобретения - повышение точноскомпенсации. В основу устройства положен принцип обратной связи, в соответствии с которым схема автокомпенсатора строится как замкнутая система автоматического регулирования. Входной сигнал ее - величина емкости сети и выходной - величина индуктивности компенсирующего дросселя соответствующим включением их в контур управляемого по частоте генератора определяют его частоту, Условию полной компенсации емкости соответствует определенная. фиксированная частота колебаний генератора. При недо- компенсации или перекомпенсации частота изменяется соответственно в сторону ее увеличения или уменьшения, Величина отклонения частоты служит мерой отклонения собственной частоты резонанса контуРа, образованного емкостью сети и индуктивностью компенсирующего дросселя, относительно частоты питающей сети. Путем частотного детектирования отключение частоты оперативного напряжения преобразуется в сигнал постоянного тока, используемый для формирования тока управления компенсирующего дросселя, изменяющего индук- тивность в сторону уменьшения рассогласования в системе. 1 ил.ИзобреТение относится к устройствам автоматической компенсации емкостного тока утечки в трехфазных сетях с изолированной от земли нейтралью, предназначенным для непрерыв ной автоматической настройки на частоту питающей сети контура нулевой последовательности, образованного емкостью сети и индуктивностью компенсирующего дросселя и обеспечиваю О щим уменьшение однофазного тока утечки на землю через активное сопротивление случайно прикоснувшегося человека или поврежденной изоляции.Цель изобретения - повышение точ ности компенсации.На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства.Устройство содержит компенсирующий дроссель 1, на магнитопроводах 20 которого расположены рабочие и управляющие обмотки 2 - 5, подключенные к сети через присоединительный дроссель - трансформатор 6, и измерительные обмотки 7 - 10, входящие совмест но с емкостным фильтром 11 присоединения и емкостью 12 фаэ относительно земли, в параллельный задающий контур 13 автогенератора 14 оперативного напряжения, выход которого через час- ЗО тотный детектор 15, усилитель 16 постоянного тока подключен к управляющим обмоткам компенсирующего дросселя,6В основу устройства положен прин- З 5 цип обратной связи, в соответствии с которым схема автокомпенсатора строится как замкнутая система автоматического регулирования. Выходной сигнал ее - величина емкости сети и выходной - величина индуктивности компенсирующего дросселя соответствующим включением их в контур управляемого по частоте генератора определяют его частоту. Условию полной компенсации емкости соответствует определенная фиксированная частота колебаний генератора. При недокомпенсации или перекомпенсации частота изменяется соответственно в сторону 5 О ее увеличения или уменьшения, Величина отклонения частоты служит мерой отклонения собственной частоты резонанса контура, образованного емкостью сети и индуктивностью компенсирующе го дросселя относительно частоты питающей сети. Путей частотного детектирования отклонения частоты оперативного напряжения преобразуется в сигнал постоянного тока, используемый для формирования тока управления компенсирующего дросселя, изменяющий индуктивность в сторону умень шения рассогласования в системе.В устройстве емкость 12 сети через емкостный фильтр 11 присоединения и индуктивность измерительных обмоток10 включена параллельно задающему контуру 13 автогенератора 14 и совместно с элементами этого контура определяет частоту выходного напряжения автогенератЬра. При полной компенсации емкостного тока утечки,когда емкостная проводимость изоляции сети равна индуктивной проводимости компенсирующего дросселя, частота автогенератора равна некоторой начальной частоте, определяемой суммарной емкостью сети с фильтром 11присоединения и емкостью контура 13, а также суммарной индуктивностью, образованной параллельно соединенными индуктивностями контура 13 и измерительных обмоток 7 - 10, индуктивность которых в силу общности магнитных цепей строго пропорциональна индуктивности рабочих обмоток 2-5. Параметры частотного детектора 15 подобраны таким образом, чтобы на этой частоте выходное напряжение его было равным нулю. Если емкость сети увеличится,что имеет место при включении дополнительного энергоприемника, то частота авто- генератора уменьшится, на выходе частотного детектора появится напряжение положительной полярности, открывающее транзистор усилителя 16 постоянного тока возрастает ток подмагничивания компенсирующего дросселя, что приводит к уменьшению индуктивности рабочих обмоток и пропорциональному уменьшению индуктивности измерительных. Таким образом, увеличение емкости сети приводит к уменьшению индуктивности компенсирующего дросселя, обеспечивая восстановление равенства емкостной и индуктивной проводимостей компенсирующего контура на рабочей частоте сети, Аналогично схема реагирует на уменьшение емкости сети, Обеспечивая большое значение коэффициента передачи разомкнутого контура преобразования сигналов проводимость емкости сети - частота автогенератора - выходное1229897 4Формула изобретенияУстройство автоматической компенсации емкостного тока утечки в трехфазных сетях с изолированной нейтралью, содержащее соединенный с землей компенсирующий дроссель с рабочими и управляющими обмотками, подключенный к сети через искусственнуюнулевую точку, к управляющим обмоткам компенсирующего дросселя подключен выход усилителя постоянного тока,который последовательно соединен счастотным детектором, к входу которого подключен автогенератор с задающим контуром, один вывод которогоприсоединен к земле, а другой выводчерез емкостный фильтр присоединенияподключен к сети, о т л и ч а ю -щ е е с я тем, что, с целью повышения точности компенсациИ, компенсирующий дроссель снабжен измерительными обмотками, начала которых папарно объединены, а концы подключеныпараллельно задающему контуру. напряжение частотного детектора - токуправления компенсирующего дросселя -индуктивная проводимость измерительных обмоток, можно достичь компенсации изменений емкостной проводимостисети с высокой заданной точностью,которая может составлять единицыпроцента. Применение предлагаемого устройст Ова автоматической компенсации емкостного тока утечки с использованиемв качестве параметра, характеризующего состояние компенсирующей сети,отклонение частоты резонансного контура, образованного из емкости сетии измерительной индуктивности, позволяет по сравнению с известным устройством в значительной степени расширить диапазон компенсируемой сети, 20повысить быстродействие автокомпенсатора и точность компенсации, чтоповысит безопасность эксплуатациишахтных электрических сетей,Составитель О, НаказнаяТехред М. Ходанич Ко ректор М. Пожо дактор В. Пет аказ 245 Тираж 612арственногозобретенийЖ, Рауш но По комитета СССГоселам открытии кая наб.,4/ 113035 кв ктная оизводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул