Устройство для измерения параметров качества электроэнергии

: Союз Сфветскиа Социаектическик Реевубпик(51)М. Кл,С 01 й 29/1 б с присоединением заявки Мо 1 есударственный комитет СССР но делам изобретений и открытийДата опубликования описания 300780(72) Авторы изобретения В.Г.Цывинский и Д.К.Маков Киевский ордена Ленина политехнический институтим,50-летия Великой Октябрьской социалистическойреволюции(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ1Изобретение относится к информационно-измерительной технике и можетбыть использовано для измерения напряжений прямой и обратной последовательности, отклонения частоты напряжения электрической сети.Известен способ измерения составляющей напряжения обратной последовательности в многофазных системах 1),Этим способом напряжение преобразовывают в многофаэное, напримердвенадцатифазное, затем его выпрямляют и с помощью частотного фильтравыделяют из нето переменную составляющую двойной частоты по отношению 15к рабочей, пропорциональную напряжению обратной последовательности.Недостатками устройств, реализующих данный способ, являются ограниченные Функциональные возможности ,9и сложность, так как необходимо изготавливать преобразователь числаФаэ, требующий значительного применения ручного труда, а также сложный многофазный режекторный Фильтр 25с частотой настройки 3 Г сети, устанавливаемого перед трансформаторнымпреобразователем числа фаз.,Известно также устройство, содержащее два идентичных канала измере- Зо ния и состоящее иэ входного устройства, фильтра симметричных составляющих напряжения прямой последова тельности в первом канале и обратной последовательности во втором канале полосового частотного Фильтра, преобразователи переменного напряжения в постоянное, схемы вычитания и измерительного преобразователя отклонения частоты.Кроме того, устройство содержит блок деления, коммутатор и измерительный прибор 121 .Недостатками его являются сложность, структурная избыточность.Цель изобретения - упрощение устройства и расширение его Функцио нальных возможностей.Укаэанная цель достигается тем, что в устройство для измерения параметров качества электроэнергии, содержащее согласующий блок, коммутатор, фильтр симметричных составляющих напряжения обратной последовательности, выход которого соединен со входом полосового частотного фильтра,ф фильтр симметричных составляющих напряжения прямой последовательности,измерительный прибор, введены блок управления и интегрирую"комм коэфФициент передачи входного устройства 1;коэффициент передачи коммутатора 2)коэффициенты передачипервого многозвениогоФильтра 3 симметричных составляющих. напряжения обратной последовательнос 65 щая цепочка с переключаемой постоянной времени, причем вход интегри-рующей цепочки соединен с выходомполосового частотного фильтра, авыход - с измерительным прибором,согласующий блок через последовательно соединенные коммутатор,Фильтр симметричных составляющихнапряжения обратной последовательности и Фильтр симметричных составляющих напряжения прямой последовательности соединен со вторым входомполосового .частотного фильтра, ауправляющие входы коммутатора, полосового Фильтра и интегрирующейцепочки соединены с блоком управления. 15На чертеже изображена схема уст,ройства.Устройство содержит согласующийблок 1, вход которого соединен с исследуемой сетью, а выход через ком- ,20мутатор 2 " с фильтром 3 симметричных составляющих напряжения обратнойпоследовательности, выход которогосоединен с первым входом полосовогочастотного Фильтра 4, а через фильтр 255 симметричных составляющих напряжения прямой последовательности - совторым входом, полосового частотногофильтра. Выход полосового частотногофильтра 4 соединен со входом интегрирующей цепочки б с переключаемой ключом 7 постоянной времени. Интегрирующая цепочка состоит из резисторов8 и 9 и конденсатора 10. Выход интегрирующей цепочки соединен с измерительным прибором 11. Управляющиевходы коммутатора и ключа соединеныс устройством 12 управления,Устроиство работает следующимобразом,При измерении напряжений прямой 400 или обратной О последовательноститрехфазное напряжение через согласующий блок 1, коммутатор 2, многозвенный (число звеньев "и") трехфазный Фильтр 3 симметричных составляющих напряжения обратной последовательности,. полосовой частотныйфильтр 4., интегрирующую цепочку поступает иа измерительный прибор 7.Напряжение Озм, иа выходе изм рительного прибора при измерении напряжений прямой и обратной последователь;ности можно представить в следующемвидеи55Офзм,ю,й ф Ь,Ч.укоме 101 1 й "плр. коррти для напряжений соответственно прямой и обратнойпоследовательности;К К " коэффициенты перед-чи инкорртегрирующей цепочки б,полосового фильтра 4.При измерении напряжения прямой последовательности и отклонении частоты сети от расчетного для фильтра значения справедливы соотношения Уравнение справедливо для треМфазных фильтров симметричных составляющих, разделенных повторителями. Каждый фильтр состоит иэ трех цепочек, соединенных треугольником, каждая иэ цепочек состоит иэ двух проводимостей - Ч и Уи, Одинаковые проводимостине имеют соединений между собой.При измерении напряжения обратной последовательности и отклонении частоты сети от расчетного для фильтра значения справедливы соотношенияс 1, 5 а Р 1: Интегрирующая цепочка б корректируетичастотную зависимость 5.При измерении отклонения частоты напряжения сети напряжение через входное устройство 1, коммутатор 2, многоэвенный фильтр 3 симметричных составляющих напряжения обратной последовательности, фильтр 5 симмет.ричных составляющих напряжения прямой последовательности, полосовой частотный фильтр 4, интегрирующую цепочку б поступает на измерительный прибор,Напряжение О зна входе измерительного прибора при йэмерении отклонения частоты напряжения сети имеет видОиэмз КЬ,у.Ккомм(01 ю 2 2(ЗР 2) и фР корр+О " ) где об,2- коэффициенты передачивторого Фильтра 5.Фильтр 3 (многоэвенный) симметричных составляющих напряжения обратной последовательности полностью устраняет из сигнала напряжение обратной последовательности О даже при отклонении частоты напряжения сети от расчетного для фильтра 3 значения. Второй Фильтр 5 симметричных составляющих выделяет напряжение обратной последовательности и выполнен однозвенным.При равенстве частоты напряжения сети и частоты, расчетной для Фильтра 5; иа выходе, посЛедовательно соединенных фильтров 3 и 5 будет отсутствовать напряжение первой гармоники обеих последовательностей.При отклонении частоты напряжения сети от частоты, расчетной для фильтра 5,на"выходе последовательно соединенных Фильтров 3 и 5 появляется напряжение прямой последовательности ;0 первой гармоники, которое выде2196 ель В.ДубковБабурка оста ехре ректор С. шекмар Редактор С. Тимохина одписно з 4736/3 Тираж 1019 ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 3035, Москва, Ж, Раушская иаб., д.жгород, ул. Проектная,иал. ППП "Патентф,5 75ляется полосовым частотным фильтром4, нелинейность частотной зависимости коэффициентов ах 2 корректируется интегрирующей цепочкой б.Управление коммутатором 2 и интегрирующей цепочкой б осуществляетсяустройством 12 управления.Преимуществом изобретения являетсято, что коррекции подвергается сигнал переменного тока. При этом отяа"дает необходимость в блоке измеренияотклонения частоты и в блоке вычитания. Измерение отклонения частотыв предлагаемом устройстве осуществляется теми же блоками,что и напряжения симметричных составляющих, чтоупрощает устройство,Интегрирующая цепочка б можетбыть пассивным звеном второго и более высокого порядка, При этом коррекция частотной погрешности приизмерении напряжения прямой и обратной последовательности и коррекциянелинейности амплитудно-частотнойхарактеристики при измерении отклонения частоты осуществляется точнее,в более широком диапазоне частот Формула изобретенияУстройство для. измерения параметров качества электроэнергци, содержащее согласующий блок, коммутатор, фильтр симметричных составляющих напряжения обратной последовательности, выход которого соединен совходом полосового частотногофильтра, фильтр симметричных составляющих напряжения прямой последовательности, измерительный прибор, о т "л и ч а ю щ е е с я тем, что, сцелью упрощения и расширения функциональных возможностей, введены блокуправления и интегрирующая цепочка спереключаемой постоянной времени,причем вход интегрирующей цепочкисоединен.с выходом полосового частотного фильтра, а выход - с измерительным прибором, согласующий блок черезпоследовательно соединенные коммутатор, фильтр симметричных составляющих напряжения обратной последовательности и фильтр симметричных составляющих напряжения прямой последовательности соединен со вторым 20 входом полосового частотного фильтра,а управляющие входы коьалутатора,полосового фильтра и интегрирующейцепочки соединены с блоком управления.2 Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР Р 208826, кл. 6 01 й 29/36, 06,12.66,ЗО 2. Авторское свидетельство СССР е 517860, кл. С 01 а 29/1 б, 31.12.74.