Устройство для измерения симметричных составляющих напряжений трехфазной сети

Союз СоветскихСоциалистическикРеспублик ОП ИКАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1 с 928255(51)М. Кл,с 01 Й 29/16 Гоаударстесниый кеиитет ео делан изаоретеиий и открытий(72) Авторы изобретения В.В,Брайко, И.П.Гринберг, О.Л.Карасинский, С.Г,Таранов и Р.Б.Хусид тс Институт электродинамики АН Украинской ССР(5) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИММЕТРИЧНЫХ СОСТАВЛЯПЦИХ НАПРЯИЕНИ 11 ТРЕХФАЗНОЙ СЕТИ Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения симметричных составляющих основной частоты и гармоник напряжений трехфаэной сети.Известно устройство для измерения ф симметричных составляющих прямой и обратной последовательностей системы трехфазных напряжений, которое содержит фильтр боковой частоты, преобра 10 зователь трехфазной системы напряжений в Т-фазную, двухполупериодные выпрямители, частотоизбирательный фильтр, вольтметр. Это устройство позволяет измерять симметричные сос 1 тавляющие гармоник напряжений трехфазной сети 11.Недостатки этого устройства: применение громоздких и сложных в изготовлении многофазных трансформаторов, необходимость подбора диодов по идентичным вольтамперным характеристикам, а также применение селективных фильт" ров, построенных на различные гармоники напряжения, что снижает точность определений симметричных составляющих напряжения.Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения симметричных составляющих напряжений трехфазной сети, содержащее генератор, блок сдвига фазы, индикатор, блок суммирования напряжений, переключатель, блок умножения, дешифратор, счетчик, умножитель частоты, преобразователь кода в число импульсов, делитель напряжения, два фильтра нижних частот, два элемента И, пять ключей 1,21.Однако у этого устройства сравнительно низкие быстродействия и точность. Это не позволяет изменять колебания напряжений трехфаэной сети, которые характеризуются скоростью изменения огибающей напряжения. Фазные напряжения преобразуются в течение четырех периодов напряжения сети, а одновременное измерение фаэных нап3 9282 ряжений приводит к существенным погрешностям измерения симметричных составляющих. Кроме того, наличие аналоговых интегратов и индикатора не позволяет обеспечить точность измерения симметричных составляющих выше 2-3 от номинального значения напрякения,Цель изобретения - повышение быст 10 родействия и точности измерения.Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения симметричных составляющих напряжений трехфаэной сети, содержащее масштабносуммирующий преобразователь, переключатель, два ключа, преобразователь код-напряжение, блок формирования констант, формирователь, умножитель частоты, задатчик номера гармоник, блок20 индикации, счетчик и элемент И, причем входные зажимы через масштабносуммирующий преобразователь и переключатель подключен к входам первого и второго ключей, выходы которых объеди, нены и соединены с входом преобразователя код-напряжение, управляющие входы которого присоединены к блоку формирования констант, а один иэ входных зажимов через формирователь соединен с входом умножителя частоты, введены30 преобразователь напряжение-код, комбинационный сумматор, регистр, инвертор, дае группы элементов И, вычислительный блок, причем выход умно- жителя частоты соединен с входом син" З 5 хронизации вычислительного блока и со счетным входом счетчика, вход уставки в "О" которого подключен к выходу формирователя, выход младшего разряда счетчика соединен с первым ,входом комбинационного сумматора и с ;первым входом элемента И, выход сле 1 дующего разряда счетчика соединен с управляющим входом второго ключа, а через инвертор - с управляющим входом 45 первого ключа, а также соединен с вторым входом элемента И, выход которого подключен к второму входу комбинационного сумматора, выходы регист ра соединены с адресными шинами бло ка формирования констант, причем два старших разряда подключены через комбинационный сумматор, выход преобразователя код-напряжение соединен с входом преобразователя напряжение-код 55/ выходы которого подключены к входам первой группы элементов И, задатчик номера гармоники соединен с второй 55 . агруппой элементов И; выходы первойи второй групп элементов И, вход блока индикации, вход регистра обьединены и соединены с вычислительным блоком, управляющие выходы вычислительного блока соединены с управляющимивходами первой, второй групп элементов И, блока индикации и регистра со-ответственно, выходы счетчика соединены с управляющими входами блока вычисления,На чертеже приведена блок-схемаустройства.Устройство содержит масштабносуммирующий преобразователь 1, переключатель 2, ключи 3 и 4, преобразователь 5 - код-напряжение, преобразователь 6 напряжение-код, первую группуэлементов И 7, блок 8 индикации,формирователь 9, умножитель 10 частоты,вычислительный блок 11, счетчик 12,комбинационный сумматор 13, элементИ 11, инвертор 15, регистр 16, блок17 формирования констант, задатчик18 номера гармоник, вторую группуэлементов И 19Устройство работает следующим образом.Режим работы задается переключателем 2, номер измерительной гармоники устанавливается в виде кода навыходе задатчика 18 номера гармоник.Один цикл работы устройства соответствует одному периоду напряжения,Работа устройства синхронизуется выходными импульсами формирователя 9,эти импульсы поступают на вход умножителя 10 частоты. Выходные импульсы умножителя частоты поступают вблок 11 и на счетный вход счетчика12. Так как установка счетчика 12 а"0" синхронизируется формирователем9, то состояние "0" счетчика 12 соот.ветствует номеру выходного импульсаумножителя частоты и используется дляуправления вычислительным блоком 11,Выходной код регистра 16 поступает на блок 17 формирования констант,Каждому состоянию на его входе соответствует константа на его выходе,Выходное напряжение преобразователя5 код-напряжение равно произведениюнапряжения на его входе и константына его управляющих входах. Выходноенапряжение преобразователя 5 преобразуется в код преобразователем 6.Этот код через группу элементов И 7поступает в вычислительный блок.255 б 5 928Для упрощения описания работы вы- . числительного блока 11 не приводится, В результате приведения вычисления вырабатываются управляющие сигналы на первую и вторую группы элементов 5 И 7 и 19, заносится необходимая инФормация в регистр 16. По окончании вычислений из блока 11 выводится код, который заносится в блок 8 индикации.В устройстве, по сравнению с, известным устройством, быстродействие2 Иповышено в раз, а точностьодв 1-6 раз. 15Это достигнуто за счет сокращения длительности одного цикла работы с четырех до одного периода напряжения сети применением алгоритма ускоренного уравновешивания фазы. . ОПоложительные качества устройства позволяют использовать его в составе измерительно-информационных систем для контроля параметров качества электрической энергии, 5 тем, что, с целью повышения быстродействия и повышения точности, в неговведены преобразователь напряжениекод,комбинационный сумматор, регистр,инвертор, две группы элементов И,вы-.числительный блок, причем выход умножи.теля частоты соединен с входом синхро.низации вычислительного блока и сосчетным входом счетчика, вход устансюки в "О" которого подключен к выходу Формирователя, выход младшегоразряда счетчика соединен с первымвходом комбинационного сумматора ис первым входом элемента И, выходследующего разряда счетчика соединенс управляющим входом второго ключа,а через инвертор - с управляющим вхо-.дом первого ключа, а также соединенс вторым входом элемента И, выход которого подключен к второму входукомбинационного сумматора, выходы регистра соединены с адресными шинамиблока Формирования констант причемдва старших разряда подключены черезкомбинационный сумматор, выход преобразователя код-напряжение соединенс входом преобразователя напряжениекод, выходы которого подключены квходам первой группы элементов И,задатчик номера гармоники соединен свторой группой элементов И, выходыпервой и второй групп элементовИ, вход блока индикации, вход регистра объединены и соединены с вычислительным блоком, управляющие выходывычислительного блока соединены с управляющими входами первой, второйгрупп элементов И, блока индикации ирегистра соответственно, выходы счетчика соединены с управляющими входами блока вычисления,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРй 73126) кл. 6 01 В, 29/04) 19752. Авторское свидетельство СССРУ 765760) кл. 6 01 К 29/16) 25,09,78(прототип),Формула изобретения Устройство для измерения симметричных составляющих напряжений трехфазной сети, содержащее масштабно- суммирующий преобразователь, переключатель) два ключа, преобразователь код-напряжение, блок Формирования констант, формирователь, умножитель частоты, задатчик номера гармоник, блок индикации, счетчик и элемент И, причем входные зажимы через масштабносуммирующий преобразователь и переключатель подключены к входам пер О вого и второго ключей, выходы которых объединены и соединены с входом прербразователя код-напряжение, управляпщие входы которого присоединены к блоку формирования констант, а 45 один из входных зажимов через Форми" рователь соединен с входом умножителя частоты, о т л и ч а ю щ е е с я 1928255 Составитель О,Панчерниковедактор Т.Парфенова Техред Т. Маточка Корректор Н.Нвыдка ППП "Патент", г. Ужгород ул. Проектная,Фили Заказ 3229/56 ВНИИПИ Го по дел 113035, МосквТираж 719 дарственного комите изобретений и откр Ж, Раушская наб Подписноа СССРтий е1/5