Устройство для измерения потерь мощности на корону

Авторы патента:

КУДРАТИЛЛАЕВ АХМАТИЛЛА САМАТИЛЛАЕВИЧ

G01R15/22 - с использованием светоизлучающих приборов, например светоизлучающих диодов, световодов

Изобретение относится к электроэнергетике . Цель изобретения - повышение точности измерения, упрощение устройства. Устройство для измерения потерь мощности на корону содержит измерительный мост из высоковольтного конденсатора (К) 1, низковольтных К 2,3, светоизлучающий диод (Д) 5, резистор 7, трансформатор 8, Д 9, фотоприемник 17, усилитель 18 и регистрирующий прибор 19. Введение в устройство Д 10-16, транзистора 6 и К А позволяет повысить точность измерения, упростить устройство. 1 ил. (Л 00 со СП

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

А1 (19) (11) (51) 4 G 01 R 15/02

ОПИСАНИЕ ИЗОбРЕТЕНИЯ

ЯКбФ 4 1 1 ь

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3896351/24 вЂ” 21 (22) 15.05.85 (46) 30.04.87. Бюл. № 16 (71) Институт энергетики и автоматики

АН УЗССР (72) А.С.Кудратиллаев и К.Каунбаев (53) 621.317.783 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 111068, кл. G 01 R 15/02, 1957.

Акимов И.В. и др, Применение оптического канала связи в устройстве измерения потерь мощности на корону:

Труды ВНИИЭ. Вып. 58, 1979, (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОТЕРЬ

МОЩНОСТИ НА КОРОНУ (57) Изобретение относится к электроэнергетике. Цель изобретения вЂ” повышение точности измерения, упрощение устройства, .Устройство для измерения потерь мощности на корону содержит измерительный мост из высоковольтного конденсатора (К) 1, низковольтных К

2,3, светоизлучающий диод (Д) 5, резистор 7, трансформатор 8, Д 9, фотоприемник 17, усилитель 18 и регистрирующий прибор 19. Введение в устройство Д 10-16, транзистора 6 и К 4 позволяет повысить точность измерения, упростить устройство. 1 ил, К.U g

f5 К +r

К Т -Xc

=и I =n вЂ” - - вЂ”о p+ R эк (2) U

rpe

U эк

1 130

Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано для измерения потерь мощности на корону воздушных линий высокого напряжения.

Цель изобретения вЂ” повышение точности измерения, упрощение устройства, На чертеже приведена принципиальная электрическая схема устройства.

Устройство содержит измерительный мост, состоящий из высоковольтного конденсатора 1, двух низковольтных конденсаторов 2 и 3 и конденсатора 4 на основе емкости проводов исследуемой линии и земли, светоизлучающий диод 5, транзистор 6, резистор 7, трансформатор 8, восемь диодов 9 вЂ” 16, фотоприемник 17, усилитель 18 и регистрирующий прибор 19. При этом вход устройства соединен с источником высоковольтного напряжения через последовательно попарно включенные конденсаторы 1 и 2, 3 и 4. Вторые обкладки конденсаторов 1 и 4 соединены с шиной заземления, образуя емкостный измерительный мост, Диагональ емкостного измерительного моста соединена с обмоткой трансформатора 8 и первым входом первого четырехплечего мостового выпрямителя, образованного диодами

13 вЂ” 16. Второй вход укаэанного мостового выпрямителя через резистор 7 соединен с источником высоковольтного напряжения, Положительные полюса второго четырехплечего мостового выпрямителя из диодов 13-16 первого мостового выпрямителя, образованного диодами 9-12, объединены и соединены с эмиттером транзистора 6, база которого соединена с отрицательным полюсом второго мостового выпрямителя, а коллектор транзистора 6 через светоизлучающий диод 5 соединен с отрицательным полюсом первого мостового выпрямителя, входы переменного тока которого соединены с второй обмоткой трансформатора 8. Световой сигнал от светоизлучающего диода 5 поступает на последовательно включенные фотоприемник 17, усилитель 18 и регистрирующий прибор 19, Устройство работает следующим образом.

При отсутствии потерь мощности на корону емкостный мост уравновешен на диагональ моста между точками, к которым включены светонзлучающие диоды

5 и транзистор 6 через мостовой вы7350 2 прямитель из диодов 9-12 и трансформатор 8, разность потенциалов на входе трансформатора 8 равна нулю.Соответственно этому ток через светоизлучающий диод 5 также равен нулю, т.е. оптическое излучение диода 5 отсутствует. При появлении потерь на корону равновесие указанного измерительного моста нарушается. Между точ10 ками "аб" разность потенциалов U > становится больше нуля. При этом через светодиод 5 протекает ток где К вЂ” коэффициент трансформации трансформатора 8;

R вЂ” сопротивление эмиттер-колик лекторного перехода транзи20 стора;

r вЂ” сопротивление светодиода 5.

Разность потенциалов на диагонали моста, возникающая при короне, равна

Б 8 =1 Х, т.е. току короны, умноженному на сопротивление емкости 3.

Подставив значения U .в формулу (1) и исключив из нее сопротивление r, (из-за значительной малости его по сравнению с R,„„), можно получить выражение, показывающее зависимость тока светодиода 5 соответственно интенсивности его оптического излучения от тока короны, т.е.

t где n вЂ” коэффициент пропорциональности между током и оптическим излучением светоизлучающего диода 5.

Как видно из чертежа, к входу (к базе) транзистора, соединенного последовательно с светоизлучающим диодом через резистор и второй мостовой вып,1 рямитель из диодов 13-16, подано напряжение от емкостного делителя. Поэтому величина сопротивления R, зависит от величины напряжения, приложенного к линии, и может быть опредеформуле

Ук эк э т У" (3) к ь К с 0 . КчсП

Ус сопротивление, включенное в цепь базы транзистора 6; падение напряжения на эмиттер-коллекторном переходе транзистора 6;

13073

К вЂ” коэффициент усиления того ч же транзистора; вЂ” падение напряжения на низковольтном плече емкостного

Составитель В.Шубин

ТехредЛ.Олейник Корректор С,Шекмар

Редактор С.Лисина

Заказ 1626/43 Тираж 731 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная„ 4. делителя. 5

Подставив в формулу (2) значение

R, можно получить зависимость тока эк светоизлучающего диода 5 соответственно и интенсивности его оптического излучения от потерь мощности на коро-f0 ну, т.е.

Т, =пТ вЂ” вЂ” вЂ” - вЂ” -- -- вЂ” вЂ” <-вЂ” - вЂ” -,(4) пK.?„Õ. пКI Х К L оn c Rg .g

Чс 15

Обозначив в формуле (4) постоянные величины через m, можно получить простую формулу, выражающую зависимость интенсивности оптического излучения предлагаемого устройства от потерь мощности на корону

I =øÒ„ Б, (5) пКК X„. где m =

Ь эк

Как видно из формулы (5), интенсивность оптического излучения устройства пропорциональна току короны и напряжению линии. Как следует из формулИ (5) и чертежа, светодиод 5 выполняет функцию токовой обмотки ваттмет- З0 ра, а транзистор 6 обмотки напряжения. Таким образом, при увеличении тока короны интенсивность оптического излучения устройства увеличивается вследствие увеличения разности потен- 35 циалов между точками "аб" на диагонали измерительного моста, а при увеличении напряжения линии вЂ” вследствие

I уменьшения сопротивления эмиттер-коллекторного перехода транзистора. 40

50 4

Формула изобретения

Устройство для измерения потерь мощности на корону, содержащее трансформатор, резистор, три конденсатора, диод, излучатель сигнала, оптически соединенный с фотоприемником, выход которого через усилитель соединен с регистрирующим прибором, о твЂ” л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерений и упрощения устройства, в него введены транзистор, семь диодов и конденсатор, при этом конденсаторы образуют емкостный измерительный мост, а диоды образуют два четырехплечих мостовых выпрямителя, входы трансформатора соединены с диагональю емкостного измерительного моста, первый вход которого соединен с источником высокого напряжения, а второй его вход соединен с шиной заземления, выходы трансформатора соединены с входами переменного тока первого четырехплечего мостового выпрямителя, положительный полюс которого соединен с аналогичным полюсом второго четырехплечего мостового выпрямителя и эмиттером транзистора, коллектор которого соединен через излучатель сигнала с отрицательным полюсом первого четырехплечего мостового выпрямителя, отрицательный полюс второго четырехплечего мостового выпрямителя соединен с базой транзистора, входы переменного тока второго четырехплечего мостового выпрямителя соединены с входом трансформатора и через резистор с источником высокого напряжения, а излучатель сигнала выполнен в виде светоизлучающего диода.

Патент 206714 // 206714

Светоизлучающий материал, светоизлучающее тело и способ излучения света // 2319971

Изобретение относится к оптике

Оптоэлектронное устройство измерения высокочастотного напряжения на высоковольтных вводах // 2445637

Волоконно-оптический измеритель напряжения // 2539114

Изобретение относится к электроэнергетике, а именно к измерениям высоких напряжений с помощью оптических средств. Измеритель содержит чувствительный элемент в виде пары идентичных пьезокристаллических цилиндров, соединенных торцами так, что электрические оси Е их пьезокристаллов соосны и направлены встречно. Каждый цилиндр обмотан одномодовым оптоволокном. Оптоволокна оптически связаны в интерферометр Майкельсона с помощью направленного оптического ответвителя, выполненного по схеме три на три. Каждое оптоволокно подсоединено одним своим торцом к порту ответвителя. На других, свободных торцах оптоволокон установлены зеркала Фарадея. Источник лазерного излучения через циркулятор оптически подключен к порту ответвителя. К портам ответвителя подключены фотоприемники. К третьему фотоприемнику подведен однонаправленный выход циркулятора. Выходы фотоприемников подключены через блок аналого-цифрового преобразования к программируемому блоку цифровой обработки. Датчик температуры, размещаемый в непосредственной близости от чувствительного элемента, содержит приемопередающий лазерный модуль. Передающий порт и приемный порт модуля через ответвитель, выполненный по схеме два на два, оптически соединены с катушкой оптоволокона, в торце которого установлено отражающее зеркало. Свободный порт ответвителя заглушен отражателем. Технический результат изобретения - повышение точности измерения. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Зеркало, компенсирующее двулучепреломление в оптическом волокне, и датчик тока // 2569912

Зеркало содержит оптическое волокно, двулучепреломляющий элемент, линзу, магнит, фарадеевский вращатель, зеркало. Световой луч после оптического волокна разделяется двулучепреломляющим элементом на два перпендикулярно линейно поляризованных световых луча, которые сводятся линзой, проходят через фарадеевский вращатель, вследствие чего их плоскости поляризации поворачиваются на 45 градусов, и отражаются в одной точке на поверхности зеркала, повторно проходят через фарадеевский вращатель, вследствие чего плоскости их поляризации дополнительно поворачиваются на 45 градусов, снова падают на двулучепреломляющий элемент, объединяются в один световой луч, который падает на оптическое волокно. Величина сдвига необыкновенного луча в двулучепреломляющем элементе является равной или большей, чем удвоенный диаметр поля моды оптического волокна. Технический результат - упрощение сборки и юстировки и улучшение виброустойчивости. 3 н. и 1 з.п. ф-лы, 21 ил., 2 табл.

Волоконно-оптический датчик электрического тока // 2606935

Изобретение относится к области измерения электрических токов и касается волоконно-оптического датчика электрического тока. Датчик содержит источник излучения, входной и выходной коннекторы, входной и выходной коллиматоры, поляризатор, оптически активный кристалл, анализатор, фотоприемник. Поляризатор и анализатор имеют коэффициент экстинкции не менее 100 и их оптические оси повернуты относительно друг друга на угол, который выбирается из условия максимальной температурной компенсации при максимуме чувствительности. Технический результат заключается в повышении точности измерений. 2 ил.

Волоконно-оптический датчик электрического тока // 2608576

Изобретение относится к области измерения электрических токов и касается волоконно-оптического датчика электрического тока. Датчик включает в себя источник излучения, входной и выходной коннекторы, входной и выходной коллиматоры, поляризатор, оптически активный кристалл, анализатор, фотоприемник, сборочную трубку, поворотную втулку и фиксатор поворотной втулки. Оптически активный кристалл, анализатор, выходной коллиматор и выходной коннектор закреплены в поворотной втулке, позволяющей производить ее установку по углу поворота относительно поляризатора в сборочной трубке с точность не хуже 0,1°. Поворотная втулка после установки нужного углового положения фиксируется стопорным кольцом. Технический результат заключается в увеличении коэффициента преобразования и повышении точности измерений. 6 ил.

Автоматизированное устройство мониторинга оборудования электрической подстанции // 2613130

Изобретение относится к устройствам для измерения электрической мощности. Автоматизированное устройство мониторинга оборудования электрической подстанции содержит ЭВМ, соединенную с датчиками параметров оборудования подстанции. ЭВМ выполнена в виде микропроцессорного блока сбора и обработки данных. Чувствительные элементы вынесены из самих датчиков и соединены с ними одним или двумя волоконно-оптическими кабелями. Кабели соединены соответственно с совмещенными или с разделенными формирователем и приемником оптических сигналов. Микропроцессор и датчики размещены в одном корпусе, который снабжен блоком питания, индикацией и интерфейсным модулем. Датчики соединены с ЭВМ при помощи электрической или волоконно-оптической связи. Датчики могут быть выполнены в виде датчиков тока, напряжения и температуры. Микропроцессор содержит микроконтроллер, соединенный с модулем связи Profinet и/или Ethernet, памятью ПЗУ и ОЗУ-1, а также с контроллером данных, к которому подсоединены ОЗУ-2 с кольцевым буфером и коммутационная плата с входами сигналов датчиков. Выход микропроцессорного блока подсоединен по сети Profinet и/или Ethernet с рабочим местом оператора. Технический результат изобретения заключается в повышении надежности и универсальности устройства мониторинга. 1 з.п. ф-лы. 7 ил., 1 табл.