Устройство для измерения симметричных составляющих прямой и обратной последовательностей системы трехфазных напряжений Советский патент 1986 года по МПК G01R29/16 

Л - В

с

to

СО

00 4

О)

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения параметров качества электроэнергии.

Цель изобретения - повьшение точности измерения симметричных составлякнцих прямой и обратной последовательностей системы трехфазньк напряжений при упрощении схемы устройства путем устранения влияния пульсаций, обусловленных принципом действия выпрямителей.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит фильтр 1 боковой частоты, входы которого подключены к исследуемому источнику тpexфaзнpJo напряжения, а выходы - к входам первого трехфазного выпрямителя 2, причем выход линейного напряжения фильтра 1 боковой частоты подключен к синхронизирующему входу прецизионного генератора 3 трехфазного напряжения. Первый выход первого трехфазного выпрямителя 2 подключен к первому входу сумматора 4, к второму входу которого подключен первый выход второго трехфазного выпрямителя 5, входы которого подключены к выходам прецизионного генератора 3 трехфазного напряжения. Выход сумматора 4 через частотно-избирательный фильтр 6 подключен к вольтметру 7 переменного тока.

Устройство работает следующим образом.

Предположим, что измеряемое напряжение трехфазной сети симметрично, тогда напряжения на выходах вьшрямителей 2 и 5 совпадают по фазе и амплитуде и на выходе сумматора 4 напряжение равно нулю. Если на входе устройства напряжение фаз не симметрично, то на выходе выпрямителя 2, жестко связанного с сетью, появляется дополнительная переменная составляющая напряжения, вызванная этой несимметрией, выходное напряжение выпрямителя 5 не изменяется. В результате на выходе сумматора 4 появляется переменный сигнал, зависящий от степени несимметрии измеряемого напряжения. Известно, что несимметричную трехфазную систему напряжений можно представить в виде суммы трех симметричных трехфазных систем: нулевой, прямой и обратной последовательностей. Эти системы называются

симметричными составляющими данной несимметричной трехфазной системы и могут быть определены как:

ЗЧ е. Р

ЛР Х - в Е J2Tr/3 j(E -ь

+ аЕ ) ,

где а е.

Измерение симметричных составляющих прямой и обратной последовательностей основано на использовании следующих зависимостей:

- f.

f

сети

лр

oKf -сети

где f

- частота выходного сигнавых. ла выпрямителя 2, вызванного симметричной составляющей прямой последовательности с частотой J вых частота выходного сигна ла выпрямителя 2, вызванного симметричной составляющей обратной последовательности с частотой

foSp

Например, при воздействии на вход устройства симметричной составляккцей обратной последовательности 50 Гц на выходе сумматора 4 появляется переменная составляющая с час

100 Гц.

+ fтотой f.

f,

вых сети Однако такая же частота выходного

сигнала может быть обусловлена воздействием прямой составляющей f

- f.eTv, ) Исхо150 Гц (f, „р

дя из этого, для измерения величины симметричной составляющей обратной последовательности частоты 50 Гц, необходимо частотно-избирательный фильтр 6 настроить на вьделение сигнала с частотой 100 Гц, а на входе устройства установить фильтр боковой частоты, настроенньй на подавление частоты 150 Гц.

Устройство позволяет измерять величины высших гармоник симметричных составляющих. Например, для измерения пятой гармоники ( 250 Гц) сим метричной составляющей обратной последовательности необходимо частотноизбирательный фильтр 6 настроить на частоту шестой гармоники (fj, 300 Гц), а фильтр боковой частоты настроить на подавление седьмой гарМОНИКИ (f,p f -h f .350 Гц) Для измерения пятой гармоники симметричной доставляющей прямой пос ледовательности (fnp 250 Гц) необходимо частотно-избирательный фильтр 6 настроить на частоту четвер гармоники (fj, - fcem 250 Гц), а фильтр боковой частоты настроить на подавление третьей гармоники- 50 150 Гц). Формула изобретения Устройство для измерения симметричных составляющих прямой и обратной последовательностей системы трех фазных напряжений, содержащее фильтр боковой частоты, включенный между входами первого выпрямителя и выходом исследуемого источника трехфазного напряжения, второй выпрямитель и последовательно соединенные частот- . но-избирательный филбтр и вольтметр переменного тока, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения при упрощении схемы устройства, оно снабжено прецизионным генератором трехфазного напряжения и сумматором, а два выпрямителя выполнены по трехфазньм схемам, причем один из выпрямителей подключен непосредственно к выходам фильтра боковой частоты, а другой к выходам прецизионного генератора трехфазного напряжения, синхронизирующий вход которого подключен к выходу линейного напряжения фильтра боковой частоты, а выходы выпрямителей подключены к входам сумматора, выход которого подключен к входу частотноизбирательного фильтра.

Изобретение может быть использовано для измерения параметров качества электроэнергии. Цель изобре-тения - повышение точности измерения . Устройство содержит фильтр 1 боковой частоты, трехфазные вьшрямители 2 и 5, частотно-избирательный фильтр 6 и вольтметр 7. Введение прецизионного генератора 3 трехфазного напряжения и сумматора 4 устраняет влияние пульсаций, обусловленных принципом действия выпрямителей. 1 ил. Л