Устройство для измерения симметричных составляющих трехфазной сети

)9) Б 159 6 01 К 29/",)1)ъ 1 Г 1) ю ), аэ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ЕЛЬС В К АВТОРСКОМ рг АН УССР ры симмет 8, с.100 идет ельс 7/26-21, 17.04.79(54)(57) УСТРОЙС СИММЕТРИЧНЫХ СОС СЕТИ, содержащее преобразователя, частоты в сигнал нительный блок и выход преобразов нал управления ч блок соединен с ТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТАВЛЯЮЩИХ ТРЕХФАЗНОЙ два функциональных преобразователь управления, испол- индикатор, причем ателя частоты в сигерез исполнительный управляющими входами е землень оды блоков вычитани СУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(56) 1. Фабрикант В.Л. Фиричных составляющих ГЗИ,106,2. Авторское свпо заявке Н 258709кл, 6 0129/16,тип) ) функциональных преобразователей,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что,с целью повышения точности, введенытри масштабных преобразователя и триблока вычитания, причем входы масштабных преобразователей являются входамиустройства, выход первого масштабногопреобразователя соединен с первым входом первого блока вычитания, выходвторого масштабного преобразователясоединен с вторым входом первого блока вычитания, с первым входом второгоблока вычитания и входом преобразователя частоты в сигнал управления,.выход третьего масштабного преобразователя соединен с вторым входомвторого блока вычитания, выходы блоков вычитания через функциональныепреобразователи соединены с входамитретьего блока вычитания, выход которого соединен с индикатором, а вторывходы масштабных преобразователей,функциональных преобразователей, вы1 10951Изобретение относится к электроизмерительной технике, а именно кустройствам для измерения напряженийи токов прямой и обратной последовательностей трехфазной электрическойсети,Известно устройство для выделениясимметричных составляющих прямой иобратной последовательностей трехфазной сети, состоящее из активно в 1 Оиндуктивных плеч, подключенных непо-средственно к фазам сети 11.Недостатками указанного устройстваявляются низкий уровень техники безопасности при их эксплуатации, что 15вызвано наличием высокого напряженияна всех входных и выходных зажимахактивно-реактивных плеч и отсутствием шин с нулевым потенциалом, предназначенных для заземления устройств.р.20а также значительная частотная погрешность выделения симметричных составляющих.Наиболее близким к изобретению потехнической сущности является устройство для измерения напряжения и токапрямой и обратной последовательностей,содержащее два функциональных преобразователя, имеющих сигнальные входы,подключенные к фазам сети, управляю- ЗОщие входы и выходы, а также последовательно соединенные преобразовательчастоты в сигнал управления, входкоторого соединен с фазой сети, иисполнительное устройство, выход которого подключен к управляющим входамфункциональных преобразователей, авыходы последних образуют информационный выход устройства 2 .Недостатками данного устройства 4 Оявляются низкое быстродействие, сложность его изготовления большие габариты и вес, что .вызвано необходимостью создания гальванической развязкимежду выходом исполнительного устройства и управляющим входами функциональных преобразователей для исключениявлияния цепи частотной автоподстройкина преобразовательныЪ цепи, которымиявляются функциональные преобразователи. Устройство характеризуется такженизкой точностью, обусловленной влиянием напряжения емкостной наводки. Целью изобретения является повышение быстродействия, точности и упИ рощение устройства.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения сим 10метричных составляющих трехфазной сети, содержащее два функциональных преобразователя, преобразователь частоты в сигнал управления, исполнительный блок и индикатор, причем выход преобразователя частоты в сигнал управления через исполнительный блок соединен с управляющими входами функциональных преобразователей, введены три масштабных преобразователя и три блока вычитания, причем входы масштабных преобразователей являются входами устройства, выход первого масштабного преобразователя соединен с первым входом первого блока вычитания, выход второго масштабного преобразователя соединен с вторым входом первого блока вычитания, с первым входом второго блока вычитания и входом преобразователя частоты в сигнал управления, выход третьего масштабного преобразователя соединен с вторым входом второго блока вычитания, выходы блоков вычита - ния через функциональные преобразователи соединены с входами третьего блока вычитания, выход которого соединен с индикатором, а вторые входы масштабных преобразователей, функциональных преобразователей и выходы блока вычитания заземлены.На фиг. 1 изображена структурная схема устройства; на фиг. 2 - векторная диаграмма, иллюстрирующая принцип работы устройства.Устройство для измерения симметричных составляющих трехфазной сети содержит три масштабных преобразователя 1-3, два блока вычитания 4 и 5, два функциональных преобразователя 6 и 7, третий блок вычитания 8, индикатор 9, преобразователь 10 частоты в сигнал управления и исполнительный блок 11. Входные зажимы устройства соединены с входами трех масштабных преобразователей 1,2,3, выход масштабного преобразователя 1 через блок вычитания 4. и функциональный преобразователь 6 соединен с блоком вычитания 8. Масштабный преобразователь 2 соединен с преобразователем частоты в сигнал управления 10 и с другим входом блока вычитания 4, а через блок вычитания 5 и функциональный преобразователь 7 " с другим входом блока вычитания 8. Масштабный преобразователь 3 соединен с другим входом блока вы" зо 3 10951читания 5. Выход преобразователя 10частоты в сигнал управления через исполнительный блок 11 соединен с другими входами функциональных преобразователей 6 и 7. Выход блока вычитания 8 соединен с индикатором 9. Всеблоки устройства заземлены.Устройство работает следующим образом,Три фазных напряжения Ця, ИВ, 0 10поступают соответственно на масштабные преобразователи 1,2,3, необходимые для искусственной привязки трехфаэной системы линейных напряженийотносительно нулевого провода и для 5деления входных напряжений устройства. На выходе соответствующих масштабных преобразователей получаемтрехфазную систему напряжений К 5 цл,К 50 В, Кзй, где К 5 - коэффициент де Оления масштабных преобразователей.НапРяжения КАРОЯ, КОВ и КС , К 50 попарно поступают на блоки вычйтания 4и 5 сОответственно. На выходах блоков вычитания образуются напряжения,пропорциональные линейным напряжениям сети (фиг. 2) 4В ЯВ 5 Ь 3 ЯЧ5 Ж 65 с1Напряжения К 5 УЯВи -К 5 П поступао ют на функциональные преобразователиби 7,В результате преобразования трехфазной системы напряжений с помощьютрех масштабных преобразователей 1,2,3 и двух блоков вычитания 4 и 5 поо тенциал фазы В вновь образованнойтрехфазной системы линейных напряжений А, В, С (фиг.2) становится равнымнулю, что позволяет один из входовобоих функциональных преобразователей6 и 7, связанных с фазой В сети, присоединить к земляной шине. 45 Последнее Обстоятельство позволяет осуществить частотную автоподстройку, не прибегая к гальванической разводке функциональных преобразователей 6,7 и регулирующих элементов исполнительного блока 10, а регулирующие элементы преобразователей выполнить на основе цифроаналоговых преобразователей, которые изготавливаются в виде интегральных микросхем. 55С выходов функциональных преобразователей 6 и 7 сигналы поступают на третий блок вычитания 8 в виде: 10 4РЦ 6 Пью% фя 6 + 0 нуР 6 КВК 6 ПяВ Писрфб ф(г)Вф Р" 7 ффш Г 7вс иФ где 06,0 напряжения на выхо-дах функциональныхпреобразователей 6 и 7; ПВиоб (1 ц 1 уря - полезные сигналына выходах функциональных преобразователей 6 и 7; "Нд 10 кроь - наводки на выходахНРП 6Функциональных преобразователей 6 и 7;КВ,К - коэффициенты передачи Функциональныхпреобразователейб и 7.Напряжение 0, поступает,на неинвертирующий вход вычитающего устрой 1ства 8, а напряжение П 7 - на инвертируюшнй, в результате чего на выходе вычитающего устройства 8 имеем:Ф ,Пь - 0 7 = Кь КПЯЬ н фкцбФ+ К 7 К 5"Вс "нсрв 7 (А с учетом того, что напряжение наВодок 0 цуП 6 и ПяуП 7 синфаэны и равны получаем: В = К 5(КЬ"лВ + К 1"Вс,) - К 50 сс 1 (4) где 6 - напряжение измеряемой симметричной составляющей. Как видно иэ выражения (4), выходное напряжение третьего блока вычитания 8 содержит лишь сигнал, пропор-, циональный измеряемой последовательности напряжения. Этот сигнал индицируется индикатором 9.оТаким образом, включение в устройство трех масштабных преобразователей и трех вычитающих устройств по-зволяет: значительно упростить приЪ бор, использовать в схеме частотной автоподстройки два быстродействующих цифроаналоговых преобразователя; существенно повысить точность измерений последовательностей трехфазной сети благодаря исключению влияния емкостных наводок на измерительные цепи устройства. Блок вычитания 8 дает возможность, кроме того, облегчить задачу согласования устройства с последующими блоками, Благодаря подведению входных и выходных сигналов к устройству относительно нулевой шины суще1095110 ственно повышаются условия безопасности труда и улучшаются условия эксплуатации. Составитель О. ПанчерниковРедактор Н. Швыдкая Техред М,Надь орректор Л, Пилип аж 711енного комитета СССРтений и открытий-35, Раушская наб.,писное ал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 3588/27 Ти ВНИИПИ Государстпо делам изобр 113035, Москва,Все это расширяет область применения и повышает эффективность исполь-, зования этих устройств.