Фильтр симметричных составляющих напряжения трехфазной сети

,8)тельство СССРБ. 29/16, 1986.ельство СССРК 29/16. Изобретение отно сится к автоматисистем и может устройствах изрелейной защитыктрических льзовано в есимметрии зации эле быть испо меренияи автомаЦельности оп ки. увеличение точзобретения еделения с при откло мметричных соснениях частоты вляю ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР(54) ФИЛЬТР СИЙЕТРИЧНЬХ СОСТАВЛЯ 10 ЩИНАПРЯЖЕЕ 1 ИЯ ТРЕХФАЗНОИ СЕТИ(57) Изобретение относится к автоматизации электрических,.систем и можетбыть использовано в устройствах изсети,На фиг,1 изображена блок-схемафильтра напряжения прямой и обратнойпоследовательности; на фиг,2 - векторные диаграммы напряжений при подаче на вход фильтра составляющих об"ратной последовательности; на фиг.3 векторные диаграммы напряжений приподаче на вход фильтра составляющихпрямой последовательности,мерения несимметрии, релейной защитыи автоматики. Цель изобретения - увеличение. точности определения симметричных составляющих при отклоненияхчастоты сети - достигается благодарявведению преобразователя частоты внапряжение, выход которого соединенс управляемым интегратором. Фильтртакже содержит два сумматора и вычитатель и позволяет одновременно измерять составляющие прямой и обратной последовательностей напряженияв трехфазной сети. Погрешность устройства при отклонении частоты принципиально отсутствует и определяетсятолько качеством выполнения отдельных элементов, 3 ил,Фильтр симметричных составляющих (фиг1) содержит первый сумматор 1, вычитатель 2, преобразователь 3 частоты в напряжение, управляемый интегратор 4 и второй сумматор 5,Первый вход первого сумматора 1 и первый вход вычитателя 2 соединены между собой, являются первым входом фильтра и подключены на линейное напряжение между третьей и второй фазами, Первыи вход второго сумматора 5, являющийся вторым входом фильтра, подключен на линейное напряжение между первой и третьей фазами, Второй вход второго сумматора 5, являющийся третьим входом фильтра, подключен на разность напряжений между первой и второй фазами, 1462213Выход второго сумматора 5 соединен со входом управляемого интегратора 4, управляющий вход которого соединен с выходом преобразователя частоты в напряжение 3, вход преобразователя подключен к фазам сети. Второй вход первого сумматора 1 и второй вход вычислителя 2 соединены между собой и с выходом управляемого интегратора 4. 1 О Выход первого сумматора 1 является первым выходом фильтра.Все элементы фильтра выполнены известными способами с испольэованнвм операционных усилителей. Управляемый 15 интегратор выполнен с использованием операционного усилителя, конденсатора в обратной связи, сопротивления на входе и аналогового перемножителя сигналов, включенного последовательно 20 с интегратором.На входы фильтра напряжения подаются с входных промежуточных преоб" разователей ток-напряжение или напряжение-напряжение, которые могут быть выполнены в виде трехфаэных трансформаторов с соответствующим образом соединенными обмотками.Работа фильтра симметричных составляющих составляющих при испольэо- ЗО ванин его в качестве фильтра напряжения обратной последовательности описывается следующим выражением-190 о1 д 1/7(Одь + Идс)е + Цсвео Б ешьс 2 35Работа Фильтра при использовании его в качестве фильтра напряжения прямой последовательности описывается выражениемасаф 4 О10 1/43(Ндь + аде ) е - Осье Нр,ей 4СЬ 1 2Линейное напряжение между первой и третьей фазами, а также разность напряжений между первой и второй Фа зами поступают на входы сумматора 5. С выхода сумматора 5 напряжение поступает на управляемый интегратор 4, который сдвигает вго по фазе в сторону отставания на угол Ч-7/2. 5 О На управляющий вход управляемого интегратора 4 поступает пропорциональное частоте сети постоянное напряжение с выхода преобразователя 3 частоты в напряжение. Элементы преобразователя 3 частоты в напряжение и уп равляемого интегратора 4 должны быть подобраны таким образом, чтобы на вы-. ходе управляемого интегратора при но. минальной частоте сети формировалось напряжение, равное по модулю линейному напряжению сети. Это напряжение поступает на второй вход сумматора 1, который суммирует данный сигнал с линейным напряжением между третьей и второй фазами, поступающим на первый вход сумматора 1. В результате на выходе сумматора 1 формируется напряжение обратной последовательности. Напряжение с выхода управляемого интегратора поступает также на второй вход вычитателя 2, на выходе которого формируется напряжение прямой последовательности.Пусть на вход фильтра симетричных составляющих поступают лишь напряже: ния обратной последовательности (фиг.2). При номинальной частоте напряжения, поступающие на входы сумматора 1, изорраженные на фиг.2 соответственно векторами Бср, и с Б х х е ффоказываются равными по модулю и совпадающими по фазе. Выходное напряжение сумматора 1 получается суммированием этих напряжений-Ф/11 вых= Псе +О( Б ена выходы вычитателя 2 поступают те же напряжениябсэ и Ы б е. , Вы 71/д хбдное напряжение вычитателя 2 определится разностью этих напряжений.-ФЙНьыуу щб Пе - Ь"сэ = О При подаче на вход фильтра симметричных составляющих прямой последовательности (фиг.3) напряжения, поступающие на входы сумматора 1 и вычитажеля 2, оказываются равными по модулю и противоположны по фазе. Поэтому на выхаде сумматора 1 имеем напряжение, равное нулю, а на выходе вычитателя 2 - напряжение, равное удвоенному напряжению сети. Управляемый интегратор имеет передаточную функцию видаИ(Р) = К(и)/Р,где К(Ы):=Ы- коэффициент преобразования частотыв напряжение,Ы - некоторый коэффициент пропорциональности,В соответствии с данной передаточной функцией амплитудная характеристика имеет видА(с 7) = К(бэ)/ьэ =с.М = с, 5 1462213 6а фазовая характеристика имеет вид между третьей и второй фазами, первый(Ы) = -Т/2.вход второго сумматора подключен наТ.е. амплитуда и фазовый сдвиг не . линейное напряжение между первой и зависят от частоты. третьей фазами, второй вход - на раэтаким образом, схема фильтра сим- ность напряжений между первой и втометричных составляющих позволяет по- рой фазами, а его выход соединен с лучать одновременно на выходах напря- входом интегратора, выход которого жения прямой и "обратной последова- соединен с вторыми входами вычитатетельности, величина которых не завн ля и первого сумматора, выходы котосит от частоты сети. рых являются выходами фильтра, о т -л и ч а ю щ и й с я тем, что, с це- Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я лью увеличения точности при изменениичастоты сети, он дополнительно соФильтр симметричных составляющих . 15 держит преобразователь частоты в нанапряжения трехфазной сети, содержа- пряжение, а интегратор выполнен упращий первый и второй сумматоры, вычи- вляемым, причем вход преобразователя татель и интегратор, причем первыечастоты в напряжение подключен к фавходы первого сумматора и вычитателя эам сети, а его выход соединен с упподключены на линейное напряжение 20 равляющим входом интегратора.