Фильтр симметричных составляющих трехфазного напряжения Советский патент 1988 года по МПК G01R29/16 

(/)

1lA

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для вьщеления симметрич1 ных составляющих прямой и обратной последовательностей в трехфазных электрических сетях.

Цель изобретения - повышение точности и расширение функциональных возможностей фильтра симметричных составляющих.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого фильтра.

Фильтр симметричных составляющих трехфазного напряжения состоит из интегратора 1, первого 2 и второго 3 вычитающих блоков, первого сумматора 4, четвертого вычитающего блока 5, дифференциатора 6 (Д), второго сумматора 7, пятого 8 и третьего 9 вычитающих блоков, причем выход интегратора 1 связан с первыми входами вычитающего блока 2 и первого сумматора 4, вторые входы которых соединены с выходом второго вычитающего блока 3 и первыми входами сумматора 7 и третьего вычитающего блока 9, вторые входы которых соединены с выходом дифференциатора 6, вход которого подключен к входу интегратора 1 и является первым входом всего устройства, выход первого вычитающего блока 2 соединен с первым входом четвертого вычитающего блока 5, второй вход которого связан с выходом второго сумматора 7, а выход четвертого вычитающего блока 5 является первым выходом устройства в целом, вторым выходом которого является выход пятого вычитающего блока 8, первый вход которого связан с выходом первого сумматора 4, второй вход соединен с выходом третьего вычитающего блока 9, а вторым и третьим входами устройства в целом является первый и второй входы второго вычитающего блока 3.

152062

где R,, С, - параметры интегратора; R, Cj - параметры дифференциатора.

На первый и второй входы второго вычитающего блока 3 подводятся линейные напряжения U и , в результате вычитания которых напряжение на выходе блока 3 равно

и.

(UR. - УСА) К

(3)

3V

где К 1/-43 - коэффициент передачи

блока 3.

С выхода интегратора 1 и блока 3 напряжения соответственно поступают на первые и вторые входы блока 2 и сумматора 4, выходные напряжения которых равны

а -. J «e-4c KUe.V

(4)

s jwR,C, «6

и., -пси.. -Ku,

СА

(5)

Входные напряжения блока 3 и дифференциатора 6 подводятся соответственно на первые и вторые входы сумматора 7 и третьего вычитающего бло- . ка 9, напряжения на выходах которых равны

и, - Ug-HUj - KUec-KUc(-,

(6)

и, - и,-и, - jwR CJйдJ -KUj, -ЫШсд .

(7)

Примем R,, и -;rs W . Тогда из вьфажений (4-7)

RC 45 имеем

Изобретение может быть использовано для вьделения симметричных составляющих прямой и обратной последовательностей в трехфазных (ТФ) электрических сетях. Фильтр симмет- : ричных составляющих ТФ напряжения содержит интегратор 1, дифференциатор 6, сумматоры 4, 7 и вычитающие блоки 2, 3, 5, 8, 9. Фильтр имеет повышенную точность и расширенные функциональные возможности, I ип.

Фильтр работает следующим оьразом.

На входы интегратора 1 и дифференциатора 6 поступает линейное напряжение и,-. Соответственно напряжение

D

на их выходах

и,

и.

jwR,C,

(1)

Ub - ,

Uq - TrrUAB - (Uec -UC

(2) J - vuec - ел

Wo

7 - ( (8)

50

Wa ;,

и ftUAb (иее - UCA)K; (9) J

и.

w ,;

J4

(Uftc - CA)KJ (10)

w ;,

Uq - TrrUAB - (Uec -UC)K. (11)

4 J - vuec - ел

1А15206. .

С учетом метода симметричных со-Напряжения 0 и Ид с выходов сумставляющих выражения () преобра-матера 4 и блока 9 поступают на входы

зуются к видублока 8, сигнал на выходе которого в

результате вычитания равен 5

и .|.L()+j(.) ..

Ug - Kg-jUXl 5 w ) . jU(, -)-jU-(1 .); (12) ..}„(, . , r)j08)

.-U . Y (U +0 )-i(U -U ) - i коэффициент передачи бло

4 jw - J - ка8.

15Подставляя значения w w &w

- -jU4.(l J +JU.(I - -); (13)из выражения (18) имеем

4

и/. - К r-jU/- w w e 8 - 8 ww

UT - J ()-j() - 20

.JU 2ww. ,

--ju+(i -) + ju.(i -); (U) , (W0

25 - к r-ju/ ° - - JU ) - ww - ww,, /

U, - i ()j(.) - . . л„ . AW

-K,(-4JU,-jU.-jU. ).(,9)

-) 30

1

JU,(I -)-JU.(l -). (15) .

. .Пусть К- К. -r- , Тогда из выраНапряжения U и Щ с выходов бло-в i .

ка 2 и сумматора 7 поступают на вхо- жений (17) и (19) следует ды блока 5, напряжение на выходе которого в результате вычитания равно 35i

и - ju U и - Л и, .

I-s-J-AwwA

и, - К. -JU4.(1 - L. + 1 , Wj) + L- Wew/.г

- (20)

.ww

0 (

A - i II .

A - i II .

ка 5.

U. - ju:f - f и

g ww 4 где Ky - коэффициент передачи бло-

С учетом равенства w - w, + uw- (U + U ) ;(21)

из выражения (I 6) имеем «гг

, (-JU. . где U , и. - информативные параме

501 тры;

w we измерения напряжений

, г , 2прямой U4 и обратной

1U + iU -и последовательностей.

5 - WoW- - WoW -

55 22Следовательно, напряжения на выхо- Kj(AjU. + jU -- + jU + -).vдах фильтра симметричных составляющих

пропорциональны составляюпщм обратной

(17)и прямой последовательностей.

о

25 - к r-ju/ ° - - JU ) - ww - ww,, /

A - i II .

- - f и

Формула

5lA

изобретения

Фильтр симметричных составляющих трехфазного напряжения, содержащий интегратор, отличающийс я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повьппения точности, в него дополнительно введены дифференциатор, два сумматора и пять вычитающих блоков, причем интегратора соединен с первыми входами первого вычитающего блока и первого сумматора, вторые входы которых соединены с выходом второго вычитающего блока и первыми входами второго сумматора и третьего вычитающего блока, вторые входы которых соединены с вы66

ходом дифференциатора, вход которого подключен к входу интегратора и является первым входом фильтра, выход первого вычитающего блока соединен с первым входом четвертого вычитающего блока, второй вход которого соединен с выходом второго сумматора, а выход четвертого вычитающего блока

является первым выходом фильтра, вто- рым выходом которого является выход пятого вычитающего блока, первый вход которого соединен с выходом первого сумматора, второй вход соединен с выходом третьего вычитающего блока, а вторым и третьим входами фильтра являются первый и второй входы второго вычитающего блока.