Измерительный преобразователь симметричных составляющих электрических величин

(51) ОНОч 1 Цу ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ я ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Московский энергетический институт(56) Манов Н.А., Успенский М.И Полуботко В.А. Программируемые защиты мощных синхронных генераторов. Сыктывкар, 1981, с. 19.Дорогунцев В.Г Овчаренко Н.И, Элементы автоматических устройств энергосистем. - М.ф Энергия, 1979, с. 106-107.(54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ СИММЕТРИЧНЫХ СОСТАВЛЯКЗЦИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН.(57) Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для выделения симметричных составл ющих прямой или обратной последовательности электрических величин из трехфазных синусоидальных входных величин,801432425 которые могут использоваться в комплексах контроля качества электрической энергии или автоматизации трехфазных сетей переменного тока, в томчисле характеризующихся повышеннымбыстродействием, Целью изобретенияявляется повышение быстродействия,а также повышение точности измеренияпри отклонении частоты. Устройствосодержит фазовращатели 1-3, масштабирующие блоки 4-7 и сумматор 8. В качестве элементов 1-3 могут быть использованы линии задержки. Блоки 4-7осуществляют передачу сигнала с заданным коэффициентом пропорциональности и могут быть выполнены на ос- снове операционных усилителей с резис торами в цепи отрицательной обратнойсвязи. Требуемое быстродействие преобразователя достигается благодарявозможности задавать произвольныйугол поворота фазы, используя мате- .матическое соотношение, приведенноев описании изобретения1 ил. еЬИзобретение относится к измерительной технике и предназначено длявыделения симметричных составляющих(прямой или обратной последователь 5ности) электрических величин из трехфазных синусоидальных входных величин, которые могут использоваться вкомплеКсах контроля качества электрической энергии или автоматизациитрехфазных сетей переменного тока,в том числе характеризующихся повы 4шенный быстродействием,Целью изобретения является повышение быстродействия, а также точности 151при отклонении частоты,На чертеже приведена структурнаясхема измерительного преобразователя.Преобразователь содержит три фазоповоротных элемента 1-3, четыре масш табирующих блока 4-7 и сумматор 8.Входы фазоповоротных элементов 1-3подсоединены к входным клеммам преобразователя, на которые поступаютмгновенные значения фазных входных 25электрических величин Р,1(й), Р(Т),Р (1.) . Масштабирующие блоки 4 и 5включены на выходе фазоповоротныхэлементов 2 и 3, а входы масштабирующих блоков 6 и 7 объединены с входа- ЗОми фазоповоротных элементов 2 и 3,Выходы фазоповоротного элемента 1, атакже масштабирующих блоков 4-7 подключены к входам сумматора 8, выходкоторого является выходом измерительного преобразователя.В качестве элементов 1-3 могутиспользоваться линии задержки, Масштабирующие блоки 4-7, осуществляющиепередачу сигнала с заданным коэффици ентом пропорциональности, могут бытьвыполнены на основе операционныхусилителей с резистором в цепи отрицательной обратной связи, значениесопротивления которого соответствуеттребуемому коэффициенту передачи.Коэффициенты передачи масштабирующегоблока 4 (5) равны множителю переде 2, а блока 6 (7) - основному члену рекурентного соотношения е2 соз Ч 1/2 е " - 1, где 1/2 - уголповорота фазоповоротных элементов1-3. Составляющие прямой Р, и обратноьР посл доват .Ьности опр дсляются 55соотношениямиЗГ =Р +Г е+Ге,(1 б) где Г, Р, Гс - векторы, соответст,1 ф 8вующие фазным входным синусоидальнымэлектрическим величинам (ток или напряжение),Р Р- 2 - векторы, соответствующие составляющимпрямой и обратнойпоследовательностей,Входящие в (1) слагаемые видаРе 1 можно записать через Ре 1 Ипутем использования соотношения- /ге = 2 соз с/2 е . (2) Многократным использованием ( 2) показатели степени числа е в выражениях (1) могут быть сколь угодно понижены,Выражения (1) могут быть приведены к видуопри записи через угол 30+ ГЗ Гсе- 2 Р - З Ге +Рпри записи через угол 15О 15ЗР 2 = Р + 2 ГЗ соз 15 Ге(4 б) . и так далее,Таким образом, по выражению (2)рассчитываются, исходя из допустимойзадержки, коэффициенты передачи масштабирующих блоков 4-7 и угол поворота (время задержки) фазоповоротныхэлементов 1-3.Например, для реализации (3) достаточно настроить элементы 1-3 наугол 30 (или задержку 1,67 мс), адля пропорциональных звеньев 4-7 задавать коэффициенты передачи: К = -2,К = 1, К = ГЗ, К = -ГЗ при выделениипрямой последовательности. Для выделения обратной последовательностидостаточно поменять места подключениясигналов Р 8(1) и Гс(с) или1432425 Составитель В.КучаТехред А.Кравчук Корректор Г.Решетник Редактор О.Головачг Заказ 5420/37 Тираж 772 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул, Проектная, 4 перенастроить коэффициенты передачиблоков 4-7,Измерительный преобразователь работает следующим образом.Входные сигналы Р(й), Р(О,5Рс(г) поворачиваются в фазоповоротных элементах 1-3 на угол , соответствующий выражениям (3) и (4), а также передаются через масштабирующиеблоки 4-7 с коэффициентами передачи,соответствующими выражениям (3) и(4). После суммирования сигналов всумматоре 8 получают на выходе составляющую соответствующей последовательности.Благодаря возможности задаватьпроизвольный угол поворота, используясоотношение е= 2 соз ф 2 е "ф,можно получить требуемое быстродействие преобразователя.формула из обр ет енияИзмерительный преобразователь симметричных составляющих электрических величин, содержащий первый фазоповоротный элемент и сумматор, выход которого является выходом измерительного преобразователя, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повыше ния быстродействия, а также точностипри отклонении частоты, в него введены второй и третий фазоповоротныеэлементы и четыре масштабирующих блока, причем вход каждого фазоповоротного элемента подсоединен соответственно к клемме фазной входной электрической величины, выходы первогофазоповоротного элемента непосредственно, а второго и третьего черезпервый и второй масштабирующие блокиподключены к входам сумматора, входывторого и третьего фазоповоротныхэлементов объединены с входами соответственно третьего и четвертогомасштабирующих блоков, выходы которых подключены к четвертому и пятомувходам сумматора.