Стабилизированная трехфазная система питания

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(22) Заявлено 06. 07. 81 (21) 3312979/24-07с присоединением заявки Мо -М К 3 С 05 Е 1/44 Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытиИ(23) Приоритет 1533 УДК 621316. ,722.1(088,8) Опубликовано 23. 12. 82 Бюллетень Мо 4 7 Дата опубликования описания 23.12,82 В. В. Брайко, В. Б. Бузинянов и 1 О. Ф. Тесик(72) АвторыизобретенияИнститут электродинамики АН Украинской. ССР(54) СТАБИЛИЗИРОВАННАЯ ТРЕХФАЗНАЯ СИСТЕМА ПИТАНИЯ10 20 25 Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для создания образцовых источников параметров качества трехфазной сети. 1Известная стабилизированная трех,фазная система питания содержит автономный источник и преобразователь ОднофаЗБого напряжения в трехфазное 13 Наиболее близким техническим решением к данному изобретению является устройство, содержащее преобразователь однофазного напряжения в трехфазное с нулевым проводом, в цепь каждой Фазы которого включен стабилизатор амплитуды первой гармоники с избирательным узлом сравнения, опорным элементом, основным регулируемым делителем, входом подключенным к выходному выводу соответствующей Фазы, и выходным трансформатором, при этом к выходам двух фаз преобразователя подключены входы соответствующего из двух Фазовращате". лей, и узел индикации симметрии 121. Недостатком известных устройствявляется невысокая точность воспроизведения нормированных параметров качества электроэнергии.Цель изобретения - повьпаение точности воспроизведения нормированных параметров качества электроэнергии.Поставленная цель достигаетсятем, что в стабилизированную трехфазную систему питания введены переключатель, три дополнительных регулируемых делителя напряжения и третий Фазовращатель, вход которого подключен к выходу третьей Фазы пре" образователя однофазного напряжения в трехфазное, причем выходные выво" ды каждой фазы соединены с соответствующими тремя входами переключателя, а выходы основных регулируемых делителей напряжения - с сост" ветствующими другими тремя входамипереключателя, три выхода которого подключены к соответствующим входам узла индикации симметрии, при этом три дополнительные регулируемые делители напряжения конструктивно спарены с основными регулируемыми дели. телями напряжения соответствующей фазы и включены между выходом фазо" вращателя и входом стабилизатора амплитуды первой гармоники соответствующей фазы.На чертеже дана структурная схема предлагаемой стабилизированнойтрехфаэной системы питания.Устройство содержит преобразователь 1 однофазного напряжения втрехфазное, каждый из выходов которого через регулируемые фазовращатели 2-4 и дополнительные регулируемце делители 5-7 напряжения подсоединены к сигнальному входу стабилизаторов 8-10 первой гармоники пере Оменного напряжения с трансформаторным выходом, управляющий вход этихстабилизаторов связан с выходами избирательных узлов 11 - 13 сравнения,один вход которых является выходом 15опорных элементов 14-16, а другойвход - входом этих опорных элементов,связанным с выходными зажимами трансформаторов 17-19 через основные регулируемые,целители 20-22 напряжения.щоВходы и выходы последних через переключатель 23 подключаются к узлу 24индикации симметрии в зависимостиот режима работы устройства,Устройство работает следующим образом.Выходной трехфазный сигнал преобразователя 1 однофазного напряженияв трехфазное через фазовращатели2-4 и дополнительные регулируемыеделители 5-7 напряжения поступаетна стабилизаторы амплитуды первойгармоники 8-10 с избирательнымитрактами 11-13 срав,нения и опорнымиэлементами 14-16 переменного напряжения, с помощью которых выходныенапряжения трансформаторов 17-19поддерживаются с высокой точностьюна требуемом уровне путем сравненияамплитуд первых гармоник напряженийс выхода регулируемых делителей 2022 напряжения и опорных элементов14-16, В дальнейшем выходные напряжения трансформаторов 17-19 либорегулируемых делителей 20-22 напряжения посредством переключателя 23, 45в зависимости от режима работы, поступают на узел 24 индикации симметрии, В режиме симметрирования трехфазной системы питания к узлу 24подводятся выходные напряжения транс 5 Оформаторов и установки симметрииосуществляется поочередной регулировкой Фазовращателя в двух фазах донулевого показания индикатора узла 24,При воспроизведении параметровкачества, осуществляемом путем изменения в одной из Фаэ амплитуды напряжения с помощью выходного регулируемого делителя напряжения, узел 24индикации симметрии через переключатель 23 подключается к выходам регулируемых делителей 20-22, Это необходимо по следующим причинам. Дляполучения требуемых параметров качества в пределах -20 - +20 выход ное напряжение одной иэ фаз должно изменяться в динамическом диапазоне -60 - +60 от номинального значенияВследствие нелинейности коэффициентов передачи стабилизаторов амплитуды первой гармоники и выходных трансформаторов, являющихся комплекс- ными величинами, возникает смещение выходного напряжения на фазовый угол, достигающий нескольких градусов. Это приводит к существенной фаэовой погрешности Зу , определяемой по фор- мулеЧ 2 ЪЖгде ьЧ - Фазовый сдвиг изменяемого выходного напряженияпри задании параметровкачества ЖИз формулы видно, что даже небольшой фазовый сдвиг выходного напряжения вызь 1 вает значительную погрешность, на порядок и более превосходяыую требуемую погрешность воспроизведения параметров качества. Поэтому для получения достоверных результатов необходимо устранять возникающий фазовый сдвиг. Но поскольку узел 24 индикации симметрии, подключенный к выходным зажимам А, В, С трехфазной системы, реагирует на изменение как амплитуды, так и 4 азы выходных напряжений, то в режиме воспроизведения параметров качества он не может быть использован для настройки фазовой симметрии, В .связи с этим узел 24 в укаэанном режиме с помощью переключателя 23 подключается к делителям 20-22, амплитуда выходного напряжения которых остается неизменной даже при изменении входного напряжения. Объясняется это принципом работы стабилизаторов амплитуды первой гармоники, основанном на непрерывном сравнении и уравнивании по первым гармоникам выходного напряжения делителей 20-22 и неизменного по амплитуде опорного прямоугольного сигнала. Какие бы изменения выходного напряжения трехфазной системы питания не происходили, амплитуда первой гармоники напряжения на выходе делителей 20-22 устанавливается в процессе регулирования на неизменном уровне, равном амплитуде первой гармоники опорного сигнала. Следовательно, узел 24, подключенный к выходу делителей 20-22, реагирует только на фазовый сдвиг изменяемого напряжения, с помощью которого воспроизводится параметр качества, Регулировкой дополнительного фаэовращателя в третьей Фазе, в которой производится изменение выходного напряжения, по минимальнрму показанию индикатора узла 24легко устраняется возникающий Фазовый сдвиг.Для обеспечения неизменности номинального коэффициента передачи стабилизаторов амплитуды в режиме воспроизведения параметров качества, т.е. при регулировке одного из выход- ных делителей 20-22, введены дополнительные регулируемые делители 5-7 напряжения, которые конструктивно спарены с соответствующими делителями 20-22. Это предусмотрено с целью исключения погрешности, возникающей при отработке изменения коэффициента передачи выходных делителей и достигающей единиц процентов Таким образом, в стабилизаторе амплитуды отрабатываются только временные и температурные уходы его коэффициента передачи от номинального значения, что влияет на точность устройства в гораздо меньшей степени, чем указанная причина.Использование новых элементов переключателя, дополнительных регулируемых делителей спаренных с выходными делителями, а также фазовращателя в третьей фазе - позволяет на порядок повысить точность воспроизведения, особенно больших значений, параметров качества стабилизированной трехфазной системой питания. Благодаря этому стало возмож= ным создать и аттестовать высоким классом точности 0,15 (ранее не достижимым) метрологическую установку воспроизведения параметров качества электроэнергии, которая является основной для разработки, испытаний и выпуска измерительной амппаратуры, анализирующей качество электроэнергии.Формула изобретенияСтабилизированная трехфазная система питания, содержащая преобразователь однофазного напряжения в трехфаэное с нулевым проводом, в цепькаждой Фазы которого включен стабилизатор амплитуды первой гармоники сизбирательным узлом сравнения, опорным элементом, основным регулируемымделителем, входом подключенным к вы-ходному выводу соответствующей Фазы,и выходным трансформатором, при этомк выходам двух фаэ преобразователя0 подключены входы соответствующегоиз двух Фазовращателей, и узел инди"кации симметрии, о т л и ч а ю щ ая с я тем, что, с целью повышенияточности воспроизведения нормирован 15 ных параметров качества электроэнергии, в него введены переключатель,три дополнительных регулируемых делителя напряжения и третий фазовращатель, вход которого подключен к выходу третьей фазы преобразователяоднофазнога напряжения в трехфазное,причем выходные выводы каждой фазысоединены с соответствующими тремявходами переключателя, а выходы25 основных регулируемых делителей напряжения - с соответствующими другими тремя входами переключателя,три выхода которого подключены к соответствующим входам узла индикациисимметрии, прнэтом три дополнительные регулируемые делителя напряженияконструктивно спарены с основныинрегулируемыми делителями напряжениясоответствующей. фазы и включены межу выходом фазовращателя и входомтабилизатора амплитуды первой гармоники соответствующей. фазы.Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе4 О 1. Авторское свидетельство СССРР 692034,.кл, Н 02 М 5/14, 1979.2 Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2651852/24-07,кл. 6 05 Г 1/44, 1978.