Устройство для измерения коэффициента несимметрии в трехфазных сетях

(56) Авторское свидетельство СССРУ 377705, кл. С 01 К 29/16, 1970.Авторское свидетельство СССРР 664125, кл. С 01 К 29/16, 1978.Авторское свидетельство СССРУ. 868641, кл. С 01 К 29/16, 1980.(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА НЕСИММЕТРИИ В ТРЕХФАЗНЫХ СЕТЯХ(57) Изобретение относится к областиэлектротехники и может использовать"ся в энергетике для непрерывногоконтроля качества напряжения в трехфазных сетях трехпроводнои линии.Цель изобретения - повьппение точностиизмерения и упрощение схемы устройства. Устройство содержит фильтрыпрямой 1 и обратной 2 последовательностей, элементы 3 и 4 распознавания"0", триггеры 5 и 6, электронные ключи 7-9, генератор 1 О опорнои частотыреверсивный счетчик 11, триггер 12реверса, блок 13 сравнения, логический элемент (ЛЭ) ИЛИ 14, многовходовый ЛЭ ИЛИ"НЕ 15, аналого-цифровойпреобразователь 16, регистр 17, клеммы 18-20 для подключения испытуемогонапряжения. В устройство введены триэлектронных ключа, второй триггер,реверсивный счетчик,. триггер реверсаи блок сравнения, а также ЛЭ 14и 15. 1 ил.Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в энергетике для непрерывного контроля качества напряжения в трехфазных сетях трехпроводной линии,Целью изобретения является повышение точности измерения и упрощение схемы устройства.На Фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 - диаграмма, поясняющая работу устройства.Устройство содержит: Фильтры прямой 1 и обратной 2 последовательностей, элементы 3 и 4 распознавания "О". триггеры 5 и 6, электронные клю 1 Р 1ч чи 7-9, генератор 10 опорнои частоты,12 Р еверсивный счетчик 11, триггер еверса блок 13 сравнения, логический элемент ИЛИ 14, многовходовыйэлемент ИЛИ-НЕ 15 аналого-цифровой преобразователь 16, регистр 17, клем-. мы 18-20 для подключения исследуемого напряжения.В устройстве последовательно соединены фильтры прямой последовательности 1, первый элемент 3 распознава" ния "0", триггер 5 по первому входу, электронный кл 1 оч 7 с подключенным к нему генератором 10 опорной частоты, реверсивный счетчик 11 и триггер 12 реверса. Триггер 12 реверса по пер-. вому входу подключен к фильтру прямой последовательности 1 через блок 13 сравнения, первому входу элемента ИЛИ 14 и первому входу триггера 6, а по второму входу - к фильтру обратной последовательности 2 через аналого-циФровой преобразователь 16. Выходы реверсивного счетчика 11 соединены через элемент ИЛИ-НЕ 15 и . электронный ключ 9 с аналого-цифровым преобразователем 16, который вы" ходом соединен с регистром 17. Вто 11 11 рой элемент 4 распознавания 0 подключен входом к фильтру обратной последовательности 2 через электронный ключ 8 , соединенный с выходом триггера .6 и третьим , электронным ключом 9 , а выходом - к первому входу триггера 5 , который вторым входом соединен с выходом элемента ИЛИ 1 4 . Элемент ИЛИ 1 4 в свою очередь соединен вторым входом с выходом электронного ключа 9 , куда подключен также второй вход триггера 6 . Фильтры 1 и 2 подключены к исследуемому напряжению через клеммы 1 8-20 . Дополнительно введенный первыйэлектронный ключ позволяет зафиксировать в реверсивном счетчике число импульсов эталонной частоты, про 5 порциональное интервалу времени между переходом напряжения прямой после-.довательности через ноль и достижением им опорного уровня. Введениевторого триггера, второй и третье 10 го электронных ключей позволило обеспечить работоспособность устройствапри любом фазовом сдвиге между напря"жениями прямой и обратной последовательности. Введение реверсивного15 счетчика, триггера реверса и логического элемента ИЛИ-НЕ позволяетс высокой точностью определять момент измерения мгновенного значе.ния напряжения обратной последова 20 тельности. Элемент ИЛИ введен сцелью обеспечения прохождения сигналов на один вход первого триггера от разных элементов,Известно, что коэффициент не 25 симметрии можно определить следующим образом:К т1 00 - ,.ИУ007112 112 м11 С Ц 1 маКСгде 11 иЦ2 2 макс- соответственно30 действующее и амплитудное значениенапряжения обратнойпоследовательности01 И Б 1 МаКс дЕйСтВУЮщЕЕ И аМП 35 литудное значениянапряжения прямойпоследовательности.Работа устройства основана на том,что напряжение прямой последователь 40 ности достигнет заданного уровняБ за интервал времени 1 = й - й%Цо = Цакс зпаЕ45 За такой же интервал времени напряжение обратной последовательности11достигнет уровня 11к.11 = 1.1 зЫсюС2 макс50 Взяв отношение этих напряжений, получим коэффициент несимметрии%Фтт112 макс вп 62 2 такс К11 11 ЗП 6 Э 1" 111 максО 1 МаКС55 Выбрав опорный уровень напряжения0 100 В, получимКК = - "100 Х = -100 Ж щБ Хн 11 1 макс 11 оТаким образом, для определения коэффициента несимметрии необходимо измерить время й , за котороеФнапряжение прямой последовательнос. ти достигнет опорного уровня Б 100 В, и через такой же интервал времени измерить мгновенное значение напряжения обратной последовательности. Это значение будет численно равно коэффициенту несимметрии, в процентах.Устройство работает следующим об,разом. 1 О 40 В исходном состоянии электронные ключи 7-9 закрыты, реверсивный счетчик 11 включен на суммирование, гене" ратор 10 запущен. Исследуемое трехфазное напряжение подается на вход фильтров прямой 1 и обратной 2 последовательностей. С выхода фильт ра 1 напряжение прямой последовательности поступает на элемент 3 распознавания "0" и блок 13 сравнения. С выхода фильтра 2 напряжение обратной последовательности поступает на электронный ключ 8 и преобразователь 16. При переходе напряжения прямой последовательности через нулевое значение (1 , фиг,2) элемент 3 распознавания "0формирует импульс, который переводит триггер 5 в единичное состоя 30 ние. Триггер 5 открывает электронный ключ 7. С генератора 10 через открытый электронный клич 7 на счетчик 11 поступают импульсы. При достижении напряжением прямой после довательности уровня Б ( , фиг.2) срабатывает блок 13 сравнения и своим импульсом через элемент ИЛИ 14 пе- реводит триггер 5 в нулевое состояние. Это приводит к закрытию электронного ключа 7. В счетчике 11 фиксируется число импульсов, пропорциональное интервалу времени=й - С, кроме того, импульс с блока 13 через триггер 12 реверса переключает счет чик 11 на вычитание и переводит триггер бв единичное состояние,что вызы". вает открытие электронных ключей 8 и 9. Напряжение обратной последовательности поступает на элемент 4 50 распознавания "0". Далее при переходе напряжения обратной последовательности через нулевое значение1 (е,) элемент 4 распознавания "0" формирует импульс, который переводит 55 триггер 5 в единичное состояние. Триггер 5 открывает электронный ключ 7. С генератора 10 импульсов через ключ 7 в счетчик 11 поступают импульсы, которые вычитаются из суммы, ранее зафиксированной в счетчике 11, В тот момент, когда в счетчике 11 будет зафиксирован "0", а это произойдет в момент С , многовходовой логический элемент ИЛИ-НЕ 15, входы которого подключены ко всем разрядам счетчика 11, сформирует импульс, который через открытый электронный ключ 9 запустит преобразователь 16 на преобразование мгновенного значения напряжения обратной последо вательности, которое численно равно коэффициенту несимметрии в процентах, в цифровой код, Этот код поступает в регистр 17, где и фиксируется значение коэффициента несимметрии. Кроме того, импульс с выхода элемента ИЛИ-НЕ 15 поступает через элемент ИЛИ 14 на второй вход триггера 5 и переводит его в нулевое состояние, что вызывает закрытие электронного ключа 7. Этот же импульс, поступив на второй вход триггера 12 реверса, приводит к переключению реверсивного счетчика 11 в режим суммирования, а поступив на второй вход триггера 6 и переведя его в нулевое состояние, вызывает закрытие электронных ключей 8 и 9. Таким образом, устройство приходит в исходное состояние и готово к дальнейшим измерениям.Иаксимальное время измерения коэффициента несимметрии .не превьппает двух периодоп исследуемого сигнала. Иаксимальное время понадобится для измерения в том случае, если напряжение обратной последова" тельности по фазе опережает напряжение прямой последовательности или совпадает с ним. В этом случае в первый период определяется время е (фиг.2), а во второй период измеряется мгновенное значение напряжения/Б в точке й .В случае, если напряжение обратной последовательности отстает по фазе от напряжения прямой последовательности, время измерения коэффициента несимметрии не превышает одного периода.Формула изобретенияфУстройство для измерения коэффициента несимметрии в трехфазных се1213440 И 7006 Составитель В.КозлРедактор Т,Кугрьппева Техред М.Пароцай уговая ррект Зака дписн о комитета СССРй и открытийРаушская наб., д. 4 иал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4 тях, содержащее клеммы для подключения испытуемого объекта, фильтрыпрямой и обратной. последовательностей, два элемента распознавания"О", первый триггер, генератор опорной частоты, аналого-цифровой преобразователь и регистр, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью по"вышения точности измерения и упрощения, в него введены три электронныхключа, второй триггер, реверсивныйсчетчик, триггер реверса, блок сравнения, многовходовой логический элемент ИЛИ-НЕ и логический элементИЛИ, причем клеммы для подключенияиспытуемого объекта соединены свходами фильтров прямой и обратнойпоследовательностей, выход фильтрапрямой последовательности соединенс входом первого элемента распознавания "О" и входом блока сравнения,второй вход которого соединен с источником опорного напряжения, выходпервого элемента распознавания "О"соединен с выходом второго элементараспознавания "О" и первым входомпервого триггера, второй вход которого соединен с выходом логическогоэлемента ИЛИ, выход первого триггера соединен с вторым входом первогоэлектронного ключа, первый вход 9/5 б Тираж.73 ВНИИПИ Государственног по делам изобретени 113035, Москва , Ж, которого соединен с генераторомопорной частоты, выход первого электронного ключа соединен с первым вхо 1дом реверсивного счетчика, второйвход которого соеДинен с выходомтриггера реверса, выходы реверсивного счетчика соединены с входами многовходового логического элемента 1 О ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с. вторым входом третьего электронногоключа, выход третьего электронногоключа, соединен с вторым входом триггера реверса, вторым входом аналого цифрового преобразователя, вторымвходом второго триггера и вторымвходом логического элемента ИЛИ, выход блока сравнения соединен с первым входом второго триггера, первым 20 входом логического элемента ИЛИ ипервым входом триггера реверса, выход фильтра обратной последовательности соединен с первым входом второго электронного ключа и первым 25 входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен срегистром, выход второго триггерасоединен с вторым входом второгоэлектронного ключа и первым входом 30 третьего электронногоключа,выход второго электронногоключа соединенс входом второгоэлемента распознаванияО.