Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_5876
.pdf
Данное изобретение относится к системам электрической защиты для систем распределения электроэнергии
переменного тока.
Предложена защитная схема, которая может применяться для систем постоянного или переменного тока,
включающая колебательный контур, расположенный на каждом конце защищаемой линии или магистрали и
предназначенный для генерации колебаний, которые контролируются условиями повреждения в линии и
затем взаимодействуют в указанных цепях, приводя к срабатыванию защитного реле. Один из предложенных
способов работы этой защитной схемы заключается в том, чтобы заставить две цепи непрерывно
генерировать колебания, которые в нормальных условиях имеют одинаковую частоту, при этом нормальное
соотношение частот изменяется с помощью реле или эквивалентных устройств, которые срабатывают при
возникновении повреждения, так что устанавливается биение, при котором срабатывает защитное реле,
связанное с колебательным контуром и настроенное на это биение.
В описании патентных писем
В патенте № 252036 изложено защитное устройство для системы переменного тока, в котором два или более
источника колебательного тока управляются соответственно чередованием линейного тока, протекающего на
концах защищаемого участка линии, или его производным током таким образом, что периодически подаются
колебания с заданными различными частотами, которые совместно создают периодически возникающие
биения с заданной частотой в течение временных интервалов, зависящих от фазового соотношения
линейного тока на концах участка. Эти биения используются для управления работой реле, настроенного или
реагирующего только на частоту биений и приспособленного для обеспечения работы защитного
оборудования участка при возникновении неисправности.
Дальнейшие положения, в некоторой степени схожие с описанным выше, изложены в Спецификациях писем
60.
Патенты №№ 252 810, 254 770 и 254 771.
Настоящее изобретение ограничивается применением к защите многофазных линий электропередачи или
фидеров и включает в себя устройства, обеспечивающие улучшенную защиту от различных видов
неисправностей.
Согласно изобретению, линия электропередачи или фидер многофазной системы распределения
переменного тока защищены от повреждений на своем участке с помощью устройства, в котором
производится сравнение значений на двух концах участка одного или нескольких из 75 сбалансированных
компонентов, на которые может быть разложена несбалансированная электрическая система при
возникновении неисправности в системе распределения. Хотя в многофазной системе существует
вероятность возникновения неисправности, вероятность ее возникновения очень мала.
Сбалансированность фазовых систем является характерной особенностью повреждения и обеспечивает
лучший критерий для защиты многофазных линий электропередачи или фидеров дифференциальным или так
называемым «сбалансированным» методом, чем любой из ранее использованных или предложенных,
известных заявителям. В дальнейшем описании будут упоминаться только трехфазные системы, хотя следует
понимать, что изобретение включает в себя в свою область действия защитные устройства для многофазных
систем, отличных от трехфазных. Любая сбалансированная трехфазная система токов, какой бы
несбалансированной она ни была, может быть разложена на три компонента следующим образом: № 1,
суммарный ток, протекающий в звездообразную точку. Этот компонент равен векторной сумме трех линейных
токов и в некоторых случаях может быть равен нулю. № 2, симметричный компонент, представляющий собой
сбалансированную трехфазную систему токов нормальной фазовой последовательности. Этот компонент,
который можно назвать компонентом положительной фазовой последовательности, представляет собой
основную часть нагрузки. В системе № III возникает другой симметричный или сбалансированный трехфазный
ток.
система, но с обратной фазовой последовательностью по отношению к нормальной. Эта составляющая,
которая также может быть равна нулю, может называться составляющей отрицательной фазовой
последовательности и может быть отделена от основной системы различными способами, природа одного из
таких способов кратко описана ниже. Одна из ветвей такой отделенной или производной составляющей № III,
очевидно, представляет собой всю составляющую, поскольку последняя представляет собой
сбалансированную или симметричную трехфазную систему токов.
При осуществлении изобретения на каждом конце участка линии электропередачи или фидера, подлежащего
защите, предусмотрены устройства для измерения значений или получения одного или нескольких из
вышеупомянутых компонентов системы несбалансированного электрического тока, возникающей при
дисбалансе распределительной системы из-за неисправности, и соответствующие полученные таким образом
компоненты сравниваются в дифференциальном устройстве, которое, когда разница в полученных значениях
дисбаланса на двух концах участка достигает заданного минимума, приводит в действие защитное устройство
для отключения участка, которое само по себе не является частью настоящего изобретения и может быть
любого известного типа, здесь не будет описано. Защитное устройство для многофазного преобразователя,
такого как стационарный или вращающийся преобразователь, в котором защитное реле дифференциально
реагирует на значения компонентов сбалансированной последовательности фаз, измеренные соответственно
на входной и выходной сторонах преобразователя, является предметом заявки №.
452381/1926 Защита, предусмотренная в данном документе, не является частью настоящего изобретения.
Согласно предпочтительному варианту изобретения, сравнение осуществляется посредством
высокочастотных токов или несущих волн, наложенных на линейные токи в защищаемом участке, причем
такие высокочастотные токи подаются на концы участка и регулируются значениями компонентов, указанных
выше. На каждом конце участка предусмотрен приемник, реагирующий на высокочастотные токи и
предназначенный для срабатывания защитного оборудования при возникновении неисправности в системе,
вызывающей заданную минимальную разницу между значениями компонентов дисбаланса на двух концах
участка.
В одном из примеров устройства, соответствующего изобретению, колебания или несущие волны удобной
частоты обычно непрерывно подаются на два конца A и B участка линии электропередачи. Также к каждому
концу линии подключено устройство для подавления составляющих № 1 и 11 дисбаланса в системе и реле,
которое, когда составляющая № 1 превышает заданный минимум, на конце A участка вызывает изменение
частоты несущей волны, например, ее уменьшение на величину 1, в то время как реле на конце B уменьшает
частоту на величину 21, когда составляющая № 1 превышает заданный минимум на этом конце. Каждое реле
также вызывает прерывистую подачу несущей волны, а именно во время положительного или отрицательного
полупериода тока линии или составляющей дисбаланса, вместо непрерывной подачи. Аналогичный набор
устройств используется для составляющей дисбаланса № 3, при этом две несущие волны другой частоты
подаются и принимаются аналогичным образом. способ.
Кроме того, на каждом конце секции предусмотрен приемник, включающий реле, чувствительное к диапазону
частот биений от / до 21 и нечувствительное к частотам 9,5, значительно меньшим, чем f.
В качестве альтернативы можно использовать два реле с параллельно соединенными контактами, одно из
которых чувствительно к частоте f, а другое — к частоте 2/. Прерывистое питание может быть обеспечено,
например, с помощью устройств гашения, как описано в вышеупомянутой спецификации № 2 54771.
В схеме, описанной в примере 105 выше, при нормальных сбалансированных условиях распределительной
системы биений не будет, если, однако, компонент дисбаланса № I или № III, или оба на конце A участка
превысят заданный предел. Одно или другое, или оба реле, реагирующие на компонент дисбаланса, на этом
конце уменьшат частоту несущей волны на величину 1. И если на конце B участка нет соответствующего
компонента дисбаланса, указывающего на неисправность в участке, то во время промежуточных
полупериодов линейного или повторяющегося тока компонента дисбаланса будут возникать суммарные и
разностные биения частот 2, 1 и 2, 3 и 4 соответственно. Однако, если неисправность находится вне участка,
возникновение биений предотвращается тем, что на двух концах участка в течение полупериодов подаются
две несущие волны, которые чередуются, так что биений не будет, и, следовательно, защитное оборудование
не сработает.
Для получения несимметричной составляющей 13 № III для работы реле управления несущей волной,
трансформаторы тока могут быть подключены к двум фазным проводникам на конце участка с двумя
импедансами равного числового значения, подключенными к их соответствующим вторичным обмоткам,
которые соединены последовательно, причем один импеданс является неиндуктивным, а другой достаточно
индуктивным, чтобы вызвать разность фаз 60° между током и напряжением на его клеммах; напряжение на
всем импедансе тогда пропорционально одной ветви противовращательной несимметричной составляющей
№ III, если отсутствует составляющая № I. Если присутствует какая-либо составляющая № I, ее необходимо
вычесть, например, с помощью модифицированной цепи трансформатор-импеданс. В приведенной схеме два
реле, реагирующие на несимметричную составляющую, на каждом конце участка подключены к цепи
трансформатор-импеданс, которая обеспечивает несимметричную составляющую № I, а также чистую
несимметричную составляющую № III.
Несущие волны могут быть удобно сгенерированы термоэлектрическими лампами с обратной связью, что
обычно приводит к возникновению непрерывных колебаний, при этом колебания обеспечиваются при
срабатывании реле, реагирующего на дисбаланс, периодически либо путем переноса потенциала анода от
отдельного возбуждения постоянным током к возбуждению -35 В от трансформаторной импедансной сети, как
указано выше, либо способом, аналогичным описанному в вышеупомянутой спецификации №.
252,036, или путем периодического подавления колебаний -40 в соответствии с несимметричными
компонентами, полученными из таких сетей, например, иным образом, аналогично описанному в
вышеупомянутой спецификации № 254771. Частоту можно изменить путем увеличения емкости или
уменьшения индуктивности в колебательном контуре, связанном с генератором колебаний.
Подходящий приемник для управления защитным реле в описанной выше схеме включает в себя схему,
которая может представлять собой усилитель, настроенный на несущую частоту, первый детектор, с
помощью которого определяются биения частоты ω или частоты 21, селективную схему или две селективные
схемы, соединенные последовательно и настроенные на частоты f и 21, причем эта схема или схемы могут
усиливать ток или токи этих частот, и второй детектор, обеспечивающий однонаправленный ток 6 для
управления защитным реле. В модификации описанной выше схемы две несущие волны, обычно подаваемые
на два конца участка и управляемые одним из компонентов несимметричности, могут быть разными,
обеспечивая непрерывную частоту биений, которая с помощью первого и второго детекторов в приемнике
дает постоянный ток, который, однако, не используется для управления защитным реле, при этом схема
устроена таким образом, что при возникновении неисправности в участке одна из несущих волн подается с
перерывами, как описано выше, так что частота биений гасится или модулируется на частоте сети или
гармониках. Таким образом, второй детектор затем блокирует ток сетевой частоты, который может быть
использован для управления защитным реле 80, настроенным на эту частоту, или может быть выпрямлен в
третьем детекторе для получения однонаправленного тока для работы защитного реле. Описанные выше
устройства 85, в которых обычно непрерывно подаваемые колебания при возникновении неисправности
периодически усиливаются, а именно в течение заданных полупериодов производного компонента
дисбаланса, составляют часть предмета другой заявки № 27626126 от той же даты, и особенность реле,
обладающего эффектом «обратного хода», также описанная в другой только что упомянутой заявке 95, может
также использоваться в защитных устройствах в соответствии с настоящим изобретением.
Датировано 3 ноября 1926 года.
А. С. Кашемайль, дипломированный патентный поверенный, Норфолк-стрит, Стрэнд, 2, Лондон,
представитель заявителей.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Усовершенствования в системах электрозащиты для систем переменного тока.
Мы, WALTP Rn J 011 t N I Bitowi, из Дейнсмура, " l Бруклендс Роуд, Бруклендс, в графстве Честер, A Lt AN B En
R Tn AM FYT;L Du из " Кингсли, Y 3 Марпл, в графстве Честер, оба подданные, Eling Великобритании, и Air
TRO ? Поти Тр Аль-Ви Сити Р,5 ЭЛЕКТРОТЕХНИЧЕСКАЯ КОМПАНИЯ 105 Лт ИМИТЕ В, из 4, Центральные
здания, в их 1 1 :i 11 A r_ 4.
284; 9 Компания K 4 City of Westminster, британская компания, настоящим заявляет о характере данного
изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем
заявлении:
Данное изобретение относится к системам электрической защиты для систем распределения электроэнергии
переменного тока.
Предложена защитная схема, которая может применяться для систем постоянного или переменного тока,
включающая колебательный контур, расположенный на каждом конце защищаемой линии или магистрали и
предназначенный для генерации колебаний, которые управляются условиями повреждения в линии и затем
взаимодействуют в указанных цепях таким образом, чтобы срабатывало защитное реле. Один из
предложенных способов работы этой защитной схемы заключается в том, чтобы заставить две цепи
непрерывно генерировать колебания, которые в нормальных условиях имеют одинаковую частоту, при этом
нормальный баланс частот изменяется с помощью реле или эквивалентных устройств, которые срабатывают
при возникновении повреждения, так что устанавливается биение, при котором срабатывает защитное реле,
связанное с колебательным контуром и настроенное на это биение.
В описании патентных писем
В патенте № 252036 изложено защитное устройство для системы переменного тока, в котором два или более
источника колебательного тока управляются соответственно чередованием линейного тока, протекающего на
концах защищаемого участка линии или токового представления.
Таким образом, периодически возникают колебания заданных различных частот, которые взаимодействуют,
создавая периодически повторяющиеся биения заданной частоты в течение интервалов времени, зависящих
от фазового соотношения линейного тока на концах участка. Эти биения используются для управления
работой реле, настроенного или реагирующего только на частоту биений и предназначенного для
срабатывания защитного оборудования участка при возникновении неисправности.
Дальнейшие договоренности, в некоторой степени схожие с описанной выше, изложены в Спецификациях
писем (пункт 55).
Патенты №№ 252,810, 254,77 '0 и 254; 771.
Настоящее изобретение ограничивается применением к защите многофазных линий электропередачи или
фидеров и включает в себя устройства, обеспечивающие улучшенную защиту от различных видов
неисправностей.
Согласно изобретению, линия электропередачи или фидер многофазной системы распределения
переменного тока защищены от повреждений на своем участке с помощью устройства, в котором
производится сравнение значений на двух концах участка одного или нескольких из 270 симметричных
компонентов, на которые может быть разложена несбалансированная электрическая система при
возникновении неисправности в системе распределения. Хотя в многофазной системе возможно развитие
неисправности полностью симметричным образом, вероятность этого очень мала.
Фазовый дисбаланс системы является характерным признаком неисправности и обеспечивает лучший
критерий для защиты многофазных линий электропередачи или фидеров дифференциальным или так
называемым «сбалансированным» методом, чем любой из ранее использованных или предложенных,
известных заявителям. В дальнейшем описании будут упоминаться только трехфазные системы, хотя следует
понимать, что изобретение включает в себя защитные устройства для многофазных систем, отличных от
трехфазных. Хорошо известно — см., например, статью «Метод симметричных координат, применяемый к
решению многофазных сетей» К. Ле Г. Фортескью, опубликованную в «Трудах Американского института
электротехников» 28 июня 1918 г., — что любая несбалансированная трехфазная система токов, как бы
сильно она ни была несбалансирована, может быть разложена на три симметричных компонента, каждый из
которых является определенным и детерминированным. Эти три компонента: — чистый ток, протекающий в
звездообразную точку, равный 105 Векторная сумма трех линейных токов может в некоторых случаях быть
равна нулю; № II, сбалансированная трехфазная система токов нормальной последовательности фаз,
которую можно назвать компонентом положительной последовательности фаз и которая представляет собой
основную нагрузку в системе; № III, также сбалансированная трехфазная система токов, но обратной
последовательности фаз компоненту № II, которая также может, как и компонент № I, быть равна нулю, может
быть названа компонентом отрицательной последовательности фаз и может быть отделена от основной
системы различными способами, один из таких способов описан ниже в качестве примера.
Проведение сравнения компонента № III, отдельный участок которого является репрезентативным для всего
компонента, а также компонента № I, обеспечивает эффективную защиту независимо от конкретной линии
или линий, в которых возникает неисправность, или характера неисправности.
При осуществлении изобретения на каждом конце участка линии электропередачи или фидера, подлежащего
защите, предусмотрены устройства 130 для измерения значений или получения одной или нескольких
вышеупомянутых симметричных составляющих несбалансированной системы электрического тока, которая
возникает или усиливается при дисбалансе распределительной системы из-за неисправности, и
соответствующие полученные таким образом составляющие сравниваются в дифференциальном устройстве,
которое, когда векторная разница полученных составляющих на двух концах участка достигает заданного
значения, приводит в действие защитное устройство для отключения участка, которое само по себе не
является частью настоящего изобретения и может быть любого известного типа, здесь не описывается.
Защитное устройство для многофазного преобразовательного устройства, такого как стационарный или
вращающийся трансформатор, в котором защитное реле дифференциально реагирует на значения
сбалансированных составляющих последовательности фаз, измеренные соответственно на входной и
выходной сторонах преобразовательного устройства, является предметом патента P3 №.
-258,904, и защита таких устройств таким способом не является частью настоящего изобретения.
Сравнение полученных компонентов для двух концов защищаемого участка может осуществляться с
помощью системы контрольных проводов, при этом компоненты представляются напряжениями, которые
уравновешивают друг друга, когда участок исправен, или токами одинаковой величины и фазы при
одинаковых условиях.
Однако, согласно предпочтительному варианту изобретения, сравнение осуществляется посредством
высокочастотных токов или несущих волн, наложенных на линейные токи в защищаемом участке, причем
такие высокочастотные токи подаются на концы участка и регулируются значениями указанных выше
компонентов. На каждом конце участка предусмотрен приемник, реагирующий на высокочастотные токи и
предназначенный для срабатывания защитного устройства при возникновении в системе неисправности,
вызывающей векторную разницу, превышающую заданное значение, между значениями компонентов
дисбаланса на двух концах участка.
В одном из примеров устройства согласно изобретению колебания или несущие волны удобной частоты < 60
Гц обычно непрерывно подаются на два конца XI и Y участка линии электропередачи. К каждому концу линии
также подключено реле, которое, когда компонент № I достигает заданного значения 65 Гц на конце XI
участка, срабатывает и изменяет частоту несущей волны, например, уменьшает ее на величину 1 Гц, в то
время как реле на конце Y уменьшает частоту на величину 2 Гц, когда значение 70 Гц на конце № I превышает
заданный минимум на этом конце. Каждое реле также обеспечивает прерывистую подачу несущей волны, а
именно во время положительного или отрицательного полупериода 75 Гц напряжения или тока, характерного
для однобалансного компонента, вместо непрерывной подачи. Аналогичный набор устройств используется
для небалансного компонента № III, при этом две несущие волны другой частоты 80 Гц подаются и
принимаются аналогичным образом.
Приёмник на каждом конце секции включает в себя реле, чувствительное к диапазону частот биений от / до
2/85 r и нечувствительное к частотам, значительно меньшим, чем / или намного большим, чем 2/.
В качестве альтернативы можно использовать два реле с параллельно соединенными контактами, одно из
которых чувствительно к частоте 21, а другое — к частоте 21.
Для обеспечения ясности понимания и эффективного применения изобретения, оно будет описано на
примере со ссылкой на прилагаемые рисунки, на которых: фиг. 1 — векторная диаграмма, представляющая
сбалансированное трехфазное напряжение, фиг. 2 — участок трехфазного кольцевого фидера, фиг. 3 —
векторная диаграмма однофазной нагрузки на двух из двух линий фидера, представленного на фиг. 2, фиг. 4 и
5 — векторные диаграммы компонентов № II и III соответственно, на которые может быть разложена система
нагрузки, представленная на фиг. 3, фиг. 6, 7 и 8 — дополнительные векторные диаграммы, представляющие
компоненты № I, II и III соответственно, фиг. 9 — векторная диаграмма, представляющая
несбалансированную систему, которая может быть разложена на указанные компоненты, фиг. 10 —
электрическая схема примера сети, которая может быть использована для разделения токов,
представляющих компоненты № I и III, от несбалансированной трехфазной системы токов, и фиг. 11 На фиг.
10 и 12 представлены векторные диаграммы, иллюстрирующие работу сети, показанной на фиг. 10, фиг. 13 —
диаграмма, иллюстрирующая предпочтительное защитное устройство в соответствии с изобретением, а фиг.
14 — диаграмма, иллюстрирующая модифицированный приемник.
Обращаясь к чертежам, на рис. 1 представлена векторная диаграмма, отображающая линейные напряжения
для трехфазного звена фидерной системы RINA 125, соединяющей станции X и Y, как показано на рис. 2. Токи
измеряются положительно, протекая слева направо на каждом конце участка на рис. 2. На рис. 3
представлена векторная диаграмма (13 I), представляющая однофазную нагрузку 2, 3 на линиях B и C,
которая представляет собой несбалансированную трехфазную нагрузку, составляющая № I которой равна
нулю. Однофазный ток в линии B, а именно 2 на рис. 3, равен сумме двух токов 4 и 5, которые опережают и
отстают соответственно на 30° относительно него. Аналогично, однофазный ток в линии C, а именно JO -3 на
рис. 3, равен сумме токов 6 и 7. Ток в линии A.
равно нулю; Это эквивалентно сумме двух равных и противоположных векторов 8 и 9, а также векторам 4, 5, 6,
7, равным 1200. Вместе взятые векторы 5, 7, 9 образуют сбалансированную симметричную трехфазную
систему линейных токов с нормальным фазовым вращением, как показано на рис. 4, где буквы A, B, C
показаны и считываются в той же последовательности, что и векторы напряжения на рис. 1. Вместе взятые
векторы 4, 6, 9 образуют сбалансированную симметричную трехфазную систему линейных токов с обратным
фазовым вращением, как показано на рис. 5, где буквы A, B, C считываются в обратной последовательности
по сравнению с векторами напряжения на рис. 1. Таким образом, однофазная система на рис. 3 была
разделена на две сбалансированные и симметричные составляющие, а именно составляющую № II,
показанную на рис. 4, и составляющую № III, показанную на рис. 5. Поскольку каждая из них представляет
собой сбалансированную симметричную трехфазную систему, она полностью описывается и определяется
вектором, который представляет собой одну из его сторон, скажем, сторону А.
Если однофазная нагрузка на рис. 3 расположена справа от Y, то вектор 8 на рис. 5 описывает компоненту zo
№ III как в точке X, так и в точке Y. Если нагрузка расположена между X и Y, то однофазные токи в точке Y
будут представлены векторами, обратными векторам, показанным на рис. 3, и вектор, представляющий
компоненту zo № III в точке Y, будет равен и смещен на 180° относительно вектора 8 на рис. 5.
Таким образом, сравнение вектора 8 в точках X и YI позволит определить, находится ли однофазная нагрузка
между X и YI или за пределами сечения.
Любая трехфазная токовая система, в которой компонент № I равен нулю, может рассматриваться как
сбалансированная трехфазная система с нормальной последовательностью фаз плюс однофазная нагрузка
на любой из трех пар линий. Это можно доказать следующим образом: если векторы, представляющие
рассматриваемую трехфазную систему, представлены комплексными величинами ID, E и F, то, исходя из
предположения относительно компонента № I, следует, что ID + E + F = 0. Предположим, что фаза E-F
выбрана произвольно как та, на которой должна быть установлена однофазная нагрузка; такая
сбалансированная система будет обнаружена.
Термин может быть представлен векторами ID, El и F', где D этой системы совпадает с ID исходной системы
'?'. Неуравновешенная система, и поскольку эта новая система уравновешена, ID + El + F'1 -0. Рассматривая
эти два уравнения вместе, видно, что путем вычитания E-El = (F-F'), что, выраженное словами, означает, что
вектор, который необходимо добавить к El, чтобы получить в результате E, равен и сдвинут по фазе с
вектором, который необходимо добавить к F', чтобы получить в результате F. Таким образом, исходная
неуравновешенная система ID, E, F, эквивалентна уравновешенной системе ID, El' Fl, однофазной нагрузке
величиной E-El на фазе El, F 1 c. Эта последняя однофазная нагрузка может быть разделена на две
уравновешенные трехфазные системы равной величины и противоположной последовательности фаз, как
описано со ссылкой на рис. 3, 4 и 5, одна из которых объединяется с предыдущей трехфазной
уравновешенной системой, образуя то, что было названо «компонентом № IT», а другая составляет
«компонент № III».
Трехфазная система, полученная в результате вышеприведенного анализа в виде трехфазной плюс
однофазной системы, не будет независимой от выбора пары линий, но конечный результат после
объединения с трехфазной системой, полученной в результате разделения однофазной системы, будет
одинаковым для всех трех возможных вариантов и представляет собой компонент № II исходной
несимметричной системы. Аналогично, компонент № III является определенным и детерминированным.
Удобный метод вывода напряжений, представляющих компоненты № II.
Теперь рассмотрим компоненты I и III, использующие только три трансформатора тока. Несбалансированная
система линейных токов IA TIB IC U 10 на рис. 9 считается идентичной сумме трех компонентных систем,
представленных векторами на рис. 6, 7 и 8. На рис. 6 показаны токи в трех линиях, равные по величине и
фазе. Эта система из трех токов была описана выше как компонент № I.
На рис. 7 показана сбалансированная симметричная трехфазная система с нормальной фазовой
последовательностью. Она упоминалась выше как компонент № II. На рис. 8 показана сбалансированная
симметричная трехфазная система с обратной фазовой последовательностью, которая упоминалась выше
как компонент № III. Поскольку векторная сумма токов на рис. 7 равна нулю, а также на рис. 8, отсюда
следует, что каждый из токов на рис.
6 равна одной трети векторной суммы фактических линейных токов, а именно, показанных на рис. 9 __ O
284,771 r. На рис. 10 показана схема, включающая трансформаторы тока 11, 12 и 13, расположенные
соответственно в линиях A, B и C, причем вторичные обмотки соединены по схеме «звезда» в точках 14 и S и
питают импедансную сеть, организованную в виде моста Уитстона. Импедансы R и Z равны по величине, при
этом импедансы, обозначенные IR, практически не индикативны, а импедансы, обозначенные Z, имеют
достаточную индуктивность, чтобы на рассматриваемой частоте линии ток, протекающий через них, отставал
на 600 от напряжения на их клеммах.
Открытые концы вторичных обмоток трансформаторов тока 11 и 12 подключены к диагональным точкам 19, 20
сети моста Уитстона, а вторичная обмотка трансформатора тока 13 подключена к одной из диагональных
точек 18. Ток в соединении 14, который в каждый момент времени представляет собой сумму Lm трех
линейных токов, разделяется автотрансформатором 15 на две части: две трети протекают через ветвь 16 в
сеть в точке 18, к которой подключен трансформатор тока 13, и одна треть протекает в ветви, ведущей к
диагонально противоположной точке 17 в сети.
При такой конфигурации можно показать, что напряжение V, измеренное от клеммы 17 до клеммы 18,
представляется формулой 1 I 2 V=(j-A 35 S) Z (JB 75) R.
В этом выражении S обозначает сумму трех линейных токов, а именно IA + I 13 + Io, а векторное
произведение подразумевается ' 4,0 Первый полный член представляет собой падение напряжения в
импедансе Z из-за токов 1 A 2 и IA 3 на рис. 7 и 8, а второй — в импедансе i R из-за токов IB и IB на рис. 7 и 8,
поскольку токи I Al и IB oS на рис. 6 имеют 15.
было вычтено по причине терминов 3. Рассмотрим сначала рис. 7, а именно компонент нормальной фазовой
последовательности; падение напряжения в импедансе Z, представленное вектором 23 на рис. 11, равно по
величине, но противоположно по фазе тому, что в импедансе i R, также показанном вектором 23 на том же
рисунке. Следовательно, величина, вносимая в V токами на рис. 7, исчезает. Однако токи на рис. 8, будучи
обратной фазовой последовательностью, создают компоненты напряжения 24 и 25 на рис. 12, смещенные на
60° друг от друга вместо 180°. Таким образом, V является мерой токовой системы рис. 8, то есть компонента
№ III. Компонент № III может быть измерен с помощью тока через импеданс 21, неиндуктивный или Otleri Wse
a couvenent, который вводится в цепь 65 точечного тока Y из трех токов.
трансформеры.
В случае использования пилотной проводной передачи для сравнения значений компонентов № 1 и 3 на двух
концах участка, такая пилотная линия может быть ограничена трехжильным проводом, подключенным к
точкам 14, 17 и точке отвода 22 автотрансформатора, поскольку напряжение между 22 и 17 практически
совпадает по фазе с напряжением между 18 и 17 и составляет две трети его величины, в силу того, что, как
указывалось ранее, точка отвода 22 автотрансформатора 15 расположена таким образом, что две трети тока
в соединении 14 поступают в сеть через точку 18, а одна треть — через точку 17.
Обращаясь теперь к рис. 13, токовые трансформаторы 11, 12, 13 в линиях A, B, C соответственно питают
импедансную сеть 30, подобную показанной на рис. 10, из которой выведены отводы 14, 22, обеспечивающие
напряжение, характерное для компонента № I, в то время как отводы 17 и 18 аналогично обеспечивают
напряжение, характерное для компонента № III. Для простоты на схеме показано только устройство,
связанное с компонентом № III, и аналогичное устройство следует считать связанным с отводами 14, 22.
Несущая волна генерируется термоэлектронной лампой 33, показанной на рисунке, с обратной связью от
индуктивности анода 34 к индуктивности сетки 35, при этом первая настраивается конденсаторами 86 и 37,
соединенными последовательно. Анод может получать питание от источника постоянного тока, как показано
на рисунке 38. Это питание может поступать в цепь анода через контакты реле 31 или реле 32 (эти реле
управляются напряжением на выводах 17, 18). Контакт питания анода реле 31 нормально замкнут, а контакт
реле 32 нормально разомкнут. Таким образом, при нормальных условиях, когда компонент №
Если значение III мало, питание анода проходит через реле 31 к настроенному анодному питанию,
включающему индуктивность 34 и конденсаторы 36, 37. Когда значение компонента III достигает заданного
значения, реле 31 размыкается, и генерация несущей волны прекращается.
С помощью обратного контакта реле 31 замыкает конденсатор 37 накоротко при прерывании питания анода.
При значении параметра a:t 20 значение компонента № немного больше.
III. Реле 32 замыкается и восстанавливает подачу питания на анод, но поскольку емкость в цепи питания
анода увеличивается, частота несущей волны уменьшается. Второй контакт 39 в реле 32 подает напряжение
от цепи 17, 18.
к устройству гашения 40, посредством которого несущая волна подается в течение части напряжения LWO
284, 771 на 17, 18. Для более полного описания устройства гашения 40 и его работы можно обратиться к
вышеупомянутой спецификации № 254,771. Несущая волна показана как наложенная на линию путем
подключения к ней в точке 41. Интервал между срабатыванием реле 31 и реле 32 предусмотрен для
компенсации неизбежных небольших различий в значениях напряжения, при которых срабатывает реле 31 на
станции X и реле 32 на станции Y. Таким образом, когда реле 32 на любой из станций замыкается и
восстанавливает несущую волну, изменение частоты несущей волны на другой станции, если оно вообще
должно произойти, будет осуществлено.
Приемное устройство схематически обозначено группой 42 и состоит из усилителя несущей волны 43,
принимающего волну из линии через пропускное соединение 44 и подающего усиленные несущие волны,
частота которых в условиях неисправности изменяется на заданную величину, на детектор 45.
Как было описано ранее, биения, обрабатываемые этим детектором в условиях неисправности, могут иметь
разностную частоту F или 2F, или суммарную частоту 21,-f, 2f,-2f или 21,-3f. Волна биений, создаваемая
детектором, подается на усилители 46 и 47, соединенные последовательно, один из которых настроен на
частоту F, а другой — на частоту 2F. Один из них подает усиленную волну на свой детектор 48 или 49,
который выпрямляет ток и подает питание на реле 50, которое приводит в действие защитное устройство.
На другом конце участка соединение гасящего устройства 40 с ответвлениями 17, 18 изменено на
противоположное, при условии, что соединения на этом конце между сетью 30 и линиями A, B, C такие же, как
и на ближнем конце, так что в случае повреждения вне участка несущая волна на ближнем конце будет
подавлена в течение одного набора полупериодов одинаковой частоты, а несущая волна на дальнем конце
участка будет подавлена в чередующихся полупериодах.
Контакты 39 реле 32 могут быть опущены, а устройство гашения 40 может быть постоянно подключено к
выводам 17, 18 при условии, что устройство гашения находится в полностью рабочем состоянии до
замыкания реле 32.
В схеме, описанной в приведенном выше примере, при нормальных сбалансированных условиях
распределительной системы биений не будет. Однако, если несбалансированная составляющая № I или №
III, или обе на конце X участка, превышает заданный предел, одно или другое, или оба реле, реагирующие на
несбалансированную составляющую, на этом конце уменьшают соответствующую частоту или частоты
несущей волны на величину f и приводят в действие средства гашения. В этих условиях, если на конце Y
участка отсутствует соответствующая несбалансированная составляющая, указывающая на наличие
неисправности в участке, в течение чередующихся полупериодов основной частоты будут возникать
суммарные и разностные биения частот 2f, -J и f соответственно.
Если на конце Y имеется соответствующий компонент или компоненты, превышающие настройки реле, так
что частота несущей волны или волн, вводимых на этом конце, уменьшается на 21, то возникновение или
отсутствие биений между несущими волнами любой пары генераторов будет зависеть от относительных фаз
периодов гашения на концах X и Y для такой пары. Рассмотрим пару, связанную, скажем, с компонентом № III.
Периоды гашения будут не совпадать по фазе на двух концах, когда повреждение находится вне участка, в то
время как периоды гашения будут достаточно перекрываться, чтобы сработать защитное реле, когда
повреждение находится внутри участка. Нормальная степень дисбаланса, естественно связанная с
коммерческими нагрузками, будет действовать аналогично повреждению вне участка и, следовательно, не
вызовет срабатывания защитного отключения и не помешает действию повреждения внутри участка для его
срабатывания. В соответствии с альтернативным вариантом, задний контакт реле 31 и конденсатора 37 может
быть опущен, и несущая волна, подаваемая на участок, может быть направлена на один из концов. На концах
линии постоянно наблюдается другая частота, отличная от той, что накладывается на линии на дальнем
конце. В этом случае необходимо, чтобы гашение осуществлялось реле 32, и соединения между устройством
гашения 40 и линиями 17, 18, как и прежде, перевернуты на одном конце участка по сравнению с
соединениями на другом конце. Работа защитного реле теперь зависит от наличия пульсации частоты линии,
а не от наличия биений. Прием.
Затем устройство может быть выполнено, как показано на схеме на рис. 14, где устройства 43, 44 и 45 i
описаны со ссылкой на рис. 13; 51 — усилитель, настроенный на частоту одиночных биений, 52 —
детекторный каскад, выпрямляющий выходной сигнал усилителя 51, который прерывается на частоте сети,
если реле 31, 32 сработали только на одном из концов участка, или, если они сработали на обоих концах,
гашение происходит в течение того же полупериода на частоте сети из-за неисправности, находящейся
внутри участка, 130 -A 284,771, тогда как в последнем случае, если неисправность находилась вне участка,
остаток комбинированных несущих волн, не гашенных, слишком мал для срабатывания реле. Детекторное
реле 53, питаемое от выпрямителя 52, настроено механически или электрически на чувствительность к
частоте сети и не работает от постоянного тока, как реле 50. Реле 53 управляет защитным устройством.
В качестве альтернативы несущие волны могут генерироваться вентилями непрерывно, при этом колебания
подаются, когда срабатывает реле, реагирующее на дисбаланс, периодически путем передачи потенциала
анода от отдельного возбуждения постоянным током к возбуждению от импедансных сетей трансформатора,
как указано выше, или же способом, аналогичным описанному в вышеупомянутой спецификации № 252036.
Описанные выше способы, с помощью которых обычно непрерывно подаваемые колебания становятся
периодическими при возникновении неисправности, не являются частью настоящего изобретения, а
составляют часть предмета другой заявки № 27626 (серийный номер 284773) от той же даты, как и
особенность использования двух реле, срабатывающих одно за другим и имеющих небольшую переходную
зону или «люфт» в работе реле, в течение которого защитное устройство не работает, для того, чтобы, если
оба реле вот-вот замкнутся, защитное устройство срабатывало только тогда, когда замкнется контакт второго
из двух реле, в зависимости от того, какое реле сделает это позже.
Следует понимать, что различные модификации могут быть внесены без выхода за рамки изобретения.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_284772.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=284772&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB284772A
[]
СПЕЦИФИКАЦИЯ ВЕНТИЛЯТОРА
Заявка № V 3, 1026, № 2 t 1626/261 2 le C. Завершено: 16, 1927.
Завершено: 3 февраля 1928 г.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования в области или относящиеся к распределительным устройствам с металлическим
корпусом.
Мы, Дэвид Ри Джинальд Дэвис, проживающий по адресу: Руабон Роуд, 14, Дидсбери, недалеко от
Манчестера, графство Ланкастер, подданный короля Великобритании, и компания METROPOLITAN-VICKE
RICE ELECTRICAL COMPANY LIMITED, проживающая по адресу: Центральные здания, 4, город Вестминстер,
британская компания, настоящим заявляем, что характер данного изобретения заключается в следующем:
Соседние файлы в папке патенты