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Perfectionnements aux appareils indicateurs de déphasages entre quantités électriques.
La présente invention concerne les appareils indicateurs de déphasages entre des quantités électriques en courant alterna- tif et s'applique spécialement à un indicateur des déphasages en- tre deux points qui peuvent être physiquement séparés l'un de l' autre. Par exemple, un appareil suivant la présente invention peut être utilisé pour indiquer les déphasages entre des Quanti- tés électriques se trouvant en deux points physiquement séparés d'un réseau de transport d'énergie électrique.
Dans les réseaux de transport d'énergie électrique cou- vrant une grande étendue ou s'étendant sur une longue distance, il est intéressant, en vue des opérations de commande, de pouvoir se rendre compte, avec une grande précision, du déphasage entre des points différents du réseau. Il peut être utile, par exemple, d'indiquer, à distance, la relation vectorielle entre les tensions en deux points différents du roseau de transport. Il peut aussi être intéressant d'indiouer le déphasage entre les courants en ces @
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deux points, et d'indiquer, à distance, le déphasage entre ten- sion et courant d'un point donné du réseau.
Suivant un aspect de l'invention, l'appareil indicateur de déphasages entre des quantités électriques en courant alter- natif en deux points différents, comprend un moyen pour transmet- tre de chacun des points, un signal pouvant porter une information au sujet de la position vectorielle de la Quantité en ce point, un moyen pour recevoir les signaux en un troisième point, un discri- minateur de phases, un moyen pour appliquer des oscillations fonc- tion de la position des vecteurs indiquée par les signaux reçus au discriminateur de phases par des chemins, dont un au moins comprend un déphaseur réglable, un moyen actionné en réponse au discrimina- teur de phases pour régler le déphaseur réglable de manière à obtenir une réponse déterminée du discriminateur de phases, et un moyen pour indiquer le réglage du déphaseur et, par le fait même,
le déphasage entre les quantités électriques aux deux points.
Il a été proposé, pour indiquer le déphasage entre deux quantités électriques en courant alternatif, un appareil com- prenant un discriminateur de\Phases, des chemins par ou appliquer chacune des quantités au discriminateur de phases, un des che- mins contenant un déphaseur réglable, un moyen actionné en réponse au discriminateur de phases pour régler le déphaseur de manière à obtenir une réponse déterminée du discriminateur de phases, et un moyen pour indiquer le réglage du déphaseur et, par le fait même, le déphasage mesuré.
Un appareil de ce genre peut être utilisé, par exemple, pour indiquer le déphasage entre deux quan- tités électriques qui peuvent être la tension et le courant en un point et, si on le désire, cet appareil peut aussi être utilisé pour transmettre cette information en un ou plusieurs points dif- férents situés à distance, sans devoir transmettre à chacun de ces points éloignés les quantités électriques elles-mêmes. Sous un aspect, la présente invention peut être considérée comme un déve-
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loppement de l'appareil décrit ci-dessus auquel sont ajoutés des moyens pour transmettre des signaux portant des informations quant à la position des vecteurs des quantités aux deux points, et pour appliquer des oscillations fonction de la position de ces vecteurs indiquée par les signaux reçus au discriminateur de phases.
Dans une forme d'exécution dudit appareil, il a été proposé -utiliser un déphaseur réglable ayant la forme d'un circuit à résistances alimenté par une source électrique polypha- sée et pourvu d'un curseur qui peut balayer tout le circuit pour obtenir le degré de déphasage voulu. Applioué à un réseau élec- trique triphasé, le déphaseur réglable peut consister en un cir- cuit résistif circulaire ou de forme généralement circulaire alimenté en six points également espacés par des tensions hexa- phasées dérivées d'un réseau triphasé, et pourvu d'un curseur pouvant faire le tour du circuit résistif de manière à pouvoir prélever une tension ayant l'angle de phase voulu.
Dans une forme d'exécution de la présente invention, un déphaseur réglable de ce genre est prévu au troisième point et est alimenté par une source électrique polyphasée tirée d'un des deux points dont il faut indiouer le déphasage. Un signal pouvant porter une information quant à la position du vecteur de la quantité à l'autre point est envoyé de celui-ci au troisième point et une oscillation fonction de la position du vecteur indi- quée par le signal reçu est appliquée au discriminateur de phases en superposition à l'oscillation dérivée du déphaseur réglable.
Dans ce cas, si le chemin de transmission d'un des deux points vers le troisième comprend un dispositif pour transmettre des quantités électriques polyphasées, il peut être intéressant, sur- tout si le troisième point est proche du point d'où viennent les quantités électriques polyphasées, de prévoir des câbles aériens ou d'autres liaisons directes pour transmettre les quantités poly- phasées au troisième point. Ou bien, la. quantité polyphasée peut être reconstituée au troisième point. L'autre chemin de trans-
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mission d'un signal pouvant porter une information quant à la position du vecteur de la quantité à l'autre point, peut avoir toute forme convenable permettant l'envoi d'une information de ce genre pour une quantité électrique monophasée.
Par exemple, le chemin de transmission peut consister en un câble aérien et, dans ce cas, le signal peut être la quantité même, si on le désire, après amplification ou diminution appropriée de la tension ou du courant qu'il représente. Ou bien, le signal transmis peut être un signal continu ou interrompu ou codé transmis de toute manière convenable par un câble aérien ou par le réseau électrique même ou par radio ou d'une autre façon.
Une forme d'exécution de la présente invention sera maintenant décrite avec référence au dessin annexé, dans son appli- cation à un réseau de transport d'énergie polyphasé où il faut indiquer le déphasage entre des quantités électriques en courant alternatif, en trois points différents.
Comme le dessin le montre, on désire indiquer le dépha- sage entre une quantité alternative en un premier point repré- senté par le rectangle 1 et une quantité électrioue alternative en un second point représenté par le rectangle 2, cette indication étant reproduite en un troisième point représenté par le grand rectangle 3 en traits interrompus. Les Quantités électriques alter- natives des points l et 2 peuvent consister en un courant ou une tension ou toute autre quantité pouvant être représentée par une quantité électrique alternative, dont la phase peut constituer l'information à transmettre. Le système peut)être utilisé, par exemple, pour comparer les phases de deux tensions alternatives aux points 1 et 2.
La quantité électrique alternative du point 1 ou un signal pouvant porter une information Quant à la position du vecteur de cette quantité, est transmis du point 1, par un chemin de transmission représenté par le rectangle 4, les bornes de sortie 5 et 6 de celui-ci délivrant un signal de sortie consis- @
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tant en une quantité électrique alternative ou oscillation dont la phase représente la phase de la quantité électrique au point 1.
Le chemin de transmission 4 peut, par exemple, être un câble aé- rien, auquel cas la Quantité électrioue alternative du point 1 peut être transmise elle-même, si on le désire, après transforma- tion à l'amplitude souhaitable pour le chemin de transmission. Ou bien, le chemin de transmission 4 peut véhiculer un signal qui peut consister en un signal continu ou interrompu ou codé repré- sentant la phase de la quantité au point 1.
Par exemple, le che- min de transmission peut être un canal d'un système de transmission à canaux multiples, dans lequel le signalà transmettre module une porteuse ou une sous-porteuse. Le chemin de transmission 4 peut comprendre un câble aérien ou, si on le désire, une liaison radio ou autre. Comme il a été dit, le signal apparaissant aux bornes 5 et 6 est une quantité électrique alternative dont la phase représente la phase de la quantité à transmettre du point 1.
La borne 5 est connectée à la grille de commande d'une lampe 20 cathode asservie. L'anode de la lampe 20 est connectée à la borne positive 21 d'une alimentation haute tension dont la borne négative 22 est connectée, par l'intermédiaire de l'enroulement primaire d'un transformateur 23, à la cathode de la lampe 20. La lampe 20 isole effectivement la charge connectée au transforma- teur 23 du chemin de transmission 4. L'enroulement secondaire du transformateur 23 a une prise médiane 24, de sorte que les deux moitiés délivrent des tensions égales et opposées, provenant des deux chemins. Au point représenté par le rectangle 3, il Y a aussi un transformateur 30 avec un enroulement primaire connecté en triangle aux bornes 11, 12, 13 d'une source de courant alter- natif triphasé.
Le transformateur 30 a un enroulement secondaire hexaphasé en étoile, dont le point neutre 31 est connecté à la prise médiane 24 du secondaire du transformateur 23. Les extré- mités des enroulements secondaires hexaphasés connectés en étoile
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du transformateur 30 sont connectées à six points également espa- cés d'un circuit résistif 32 circulaire ou de forme généralement circulaire, de sorte qu'on obtient, en fait, un vecteur de ten- sion rotatif au moyen d'un curseur 33 qui fait le tour du cir- cuit résistif 32. Le curseur 33 est connecté à la borne négative 22 de l'alimentation haute tension.
En faisant tourner le cur- seur 33, le déphasage entre la tension entre le curseur 33 et le Doint neutre 31 et les tensions des phases 11, 12, 13 peut être varié, et la tension prélevée par le curseur 33 est appliquée entre la prise médiane 24 du secondaire du transformateur 23 et la borne négative 22 de l'alimentation haute tension.
Les extrémités de l'enroulement secondaire du trans- formateur 23 sont reliées, par des redresseurs 34 et 35 et un circuit de filtrage comprenant les résistances 36, 37, 38, 39, 40, 41 et les condensateurs 42 et 43, aux grilles de commande de deux autres lampes 44 et 45 à cathodes asservies. Les anodes des lam- pes 44 et 45 sont reliées à la borne positive 21 de l'alimenta- tion haute tension, etleurs cathodes sont réunies, par des ré- sistances de charge de même valeur 46 et 47, à la borne négative 22 de l'alimentation haute tension.
Les cathodes des lampes 44 et 45 sont connectées aux bornes d'un moteur électrique à courant continu sensible 48 dont l'arbre est couplé mécaniquement, comme indiqué en 49, à l'axe portant le curseur 33. Il faut remarquer que le circuit de filtrage composé des résistances 36, 38, 40 et du condensateur 42 est semblable à celui composé des résistances 37, 39, 41 et du condensateur 43.
Cette partie de l'appareil constitue un discriminateur de phases dont le fonctionnement est décrit plus en détail dans la demande de brevet anglais n 1852/51. Quand les tensions apparais- sant aux bornes des deux moitiés du secondaire du transformateur 23 sont déphasées de 90 par rapport à la tension entre le point neutre 31 et le curseur 33, aucune tension n'est appliquée au moteur 48.
Si, au contraire, les tensions ne sont pas déphasées
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de 90 , une tension apparaît aux bornes du moteur 48 et tend à faire tourner le curseur 33 dans un sens tel oue celui-ci rédui- se la tension aux bornes du moteur jusque ce oue le curseur 33 atteigne la position dans laquelle les tensions. aux bornes des deux moitiés du secondaire du transformateur 23 soient de nouveau en quadrature avec la tension entre le point neutre 31 et le curseur 33. Le réglage du curseur 33 peut être signalé par un indicateur 50.
Dans la forme d'exécution représentée au dessin annexé, un appareillage semblable est prévu pour transmettre un signal représentant la phase de la seconde quantité électrique au point 2, les parties étant numérotées 104 à 150 et correspondant respec- tivement aux parties 4 à 50. Le circuit résistif 132 est connecté en parallèle avec le circuit résistif 32 et est alimenté par le même transformateur de trois en six phases 30.
En plus des indicateurs 50 et 150 servant à indiquer les réglages des curseurs 33 et 133 respectivement, un indicateur diffé- rentiel 60 est couplé mécaniquement aux deux moteurs 48 et 148 de manière à indiquer la différence entre les réglages des deux cur- seurs 33 et 133. Le réglage du curseur 33 indique le déphasage en- tre la quantité électrique au point 1 et le réseau triphasé relié aux bornes 11, 12 et 13, le réglage du curseur 133 représente le déphasage entre la quantité électrique au point 2 et le même ré- seau triphasé, et l'indicateur différentiel 60 donne la mesure du déphasage entre les quantités électriques aux points 1 et 2.
Si les quantités électriques aux points 1 et 2 sont les tensions dans deux parties du réseau,, leurs déphasages par rap- port à la source triphasée connectée aux bornes 11, 12 et 13 sont indiqués par les indicateurs 50 et 150, tandis que leurs dépha- sage relatifs sont donnés par l'indicateur différentiel 60. Dans une application variante de la forme d'exécution décrite ci-dessus, la Quantité électrique au point 1 peut, par exemple, être la ten- sion d'un point d'un réseau électrique, tandis que la quantité électrique au point 2 peut être le courant au même point du
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réseau. Dans ce cas, la mesure donnée par l'indicateur différen- tiel 60 est le facteur de puissance en ce point du réseau. D'au- tres applications de cet appareil sont évidentes.
Comme variante de discriminateur de phases tel aue dé- crit, on peut utiliser le discriminateur de phases décrit dans la demande de brevet anglais n .1852./51 avec référence à la Fig. 4.
Quoiqu'il soit désirable que les fréquences des quan- tités électriques aux deux points ainsi qu'au troisième point soient égales, il faut remarquer qu'avec le dispositif décrit ci- dessus avec référence au dessin annexée l'indicateur différentiel dessus avec référence dessin annexé, l'indicateur différentiel peut servir à indiquer le facteur de puissance en un point éloi- gné, même s'il y a une légère différence entre les fréquences du point éloigné et du troisième point.
De préférence, la différence de fréquence ne dépassera pas 0,01%. Il va de soi que la. fréquen- ce des oscillations appliquées au discriminateur de phase sera normalement la même aue celle de ls. quantité électrique alternati- ve dont elle représente la position du vecteur.
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