Устройство для выявления несимметрии трехфазной системы токов Советский патент 1989 года по МПК G01R29/16 

рователя модуля подключен к второму входу сумматора, дополнительно введены блок выявления несинусоидальности, фильтр второй гармоники и четыре ключа, причем входы устройства соединены с блоком выявления несинусоидальности, входы фильтров пятой и второй гармоник через ключи соединены с входом фильтра первой гармоники а выходы их через ключи соединены с входом второго формирователя модуля.

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство содержит три однофаэ- ньк трансформатора 1, фильтры первой 2, пятой 3 и второй 4 гармоник, формирователи 5 и 6 модуля, сумматор 7, реагирующий орган 8, блок 9 выявления несинусоидальности, ключи 10-13. В режиме несимметрии трехфазной синусоидальной системы токов в выходном напряжении группы трансформаторов содержится весь спектр нечетных гармоник, т.е., если система симметрична, но несинусоидальна, то

Цд U,nisinO,t + (3co,t + + ) + UjmsinCSQ.t + ifs +-...

Ug, U,msin(cO,t - 120) + + (3G),t +(3) + UjmsinCSoJit + + (s 20°) + ...

Uc U,msin(cO,t + 120°) + + Ujrasin(3cO,t + t,), ) + U msinCScOit + + - 120) + ...

Bee высшие гармоники, кратные трем, имеют во всех фазах симметричной трехфазной системы в любой момен времени тождественные значения как составляющего нулевой последовательности.

Первая (7, 13, 19-я и т.д.) гармоника во всех фазах сдвинута так же, как составляющие прямой последова- тельности.

Пятая (11-я, 17-я ..и т.д.) гармоника имеет обратную последовательность

При этом сигнал, являющийся суммой первой и пятой гармоник, может быть достаточен для ложного срабатывания релейной защиты и для фиксации ложной несимметрии, так как на выходе группы трансформаторов в симметричном, но несинусоидальном режи- ме, также будет весь- спектр нечетных гармоник.

Если система несинусоидальна и несимметрична, то на выходе группы од

5

0

5

0

5

0

5

Q

нофазных трансформаторов появляются также четные гармоники. Сумма первой и второй гармоник характеризует несимметрию трехфазной несинусоидальной системы токов, что расширяет функциональные возможности устройства.

Устройство работает следующим образом.

При его подключении на экране или шкале блока 9 выявления несинусоидальности видно имеются в сети выс1чие гармоники или нет. Если трехфазная системна токов синусоидальна, то замыкаются ключи 10 и 12, т.е. фильтр пятой гармоники 3 включен, а второй 4 - отключен.. Фильтры выделяют соответственно .первую и вторую гармонические составляющие выходного напряжения, и после формирователей 5 и 6 модуля происходит суммирование выделенных составляющих. Реагирующий орган измеряет эту сумму и фиксирует несимметрию токов.

Если же трехфазная система токов несинусоидальна, то подключается фильтр 4 второй гармоники, а фильтр 3 пятой гармоники отключается, т.е. ключи II и 13 замыкаются, а ключи 10 и 12 размыкаются. Фильтры вьщеляют соответственно первую и вторую гармонические составляющие выходного напряжения и после формирователей 5 и 6 модуля происходит суммирование выделенных составляющих. Реагирующий орган измеряет эту сумму и фиксирует несимметрию трехфазной несинусоидальной системы токов.

Принципиальные схемы группы одно- фазных трансформаторов 1, фильтров первой 2, пятой 3 и второй 4 гармоник, формирователей 5 сумматора 7, ключей на чертеже.

Блок 9 выделения несинусоидальности может быть выполнен в виде электронного коммутатора и осциллографа, причем возможно одновременное наблюдение нескольких колебаний или в виде анализаторов гармоник.

Изобретение позволяет выявлять несимметрию как синусоидальной, так-и не синусоидальной трехфаз1гой системы токов, а также исключает ложное срабатывание релейной защи1Ъ1 в системах защиты и автоматики сетей электроснабжения, насьпцепных высшими гармониками, .например электрометаллургических предприятий.

и 6 модулей, 10-13 показаны

.Формула изобретен и я

Устройство для выявления несимметрии трехфазной системы токов, содержащее фильтры первой и пятой гармоник, два формирователя модуля, сумматор, реагирующий орган и три однофазных трансформатора, первичнь:е обмотки которых первыми своими концами соединены в звезду, а вторые являют- ся входными зажимами устройства, вторичные обмотки соединены в открытый треугольник и подключены к входу фильтра первой гармоники, выход фильтра первой гармоники через первый формирователь модуля соединен с первым входом сумматора, выход которого соединен с реагирующим орагном, а выход второго формирователя модуля подключен к второму входу сумматора, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, оно дополнительно содержит блок выявления несинусоидальности, фильтр второй гармоники и четыре ключа, причем входы устройства соединены с блоком выявления несинусоидальности, входы фильтров пятой и второй гармоник через первьй и второй ключи соединены с входом фильтра первой гармоники, а вькоды их через третий и четвертый ключи соединены с входом второго формирователя модуля.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для измерения несимметрии трехфазной системы токов и для релейной защиты электроустановок при нарушении симметрии фазных токов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения его работоспособности в несинусоидальных трехфазных сетях. Устройство содержит фильтры первой и пятой гармоник, два формирователя модуля, сумматор, реагирующий орган и три однофазных трансформатора, первые концы которых соединены, а вторые являются входами устройства. Вторичные обмотки соединены в открытый треугольник и подключены к входу фильтра первой гармоники. Новым является то, что устройство дополнительно содержит блок выявления несинусоидальности, подключенный к его входам, и фильтр второй гармоники. В основу изобретения положен тот факт, что, если система напряжений в трехфазной сети несинусоидальна и несимметрична, то на выходе группы однофазных трансформаторов появляются четные гармоники. Сумма первой и второй гармоник и характеризует несимметрию сети. Устройство может применяться в сетях электроснабжения, насыщенных высшими гармониками, например, электрометаллургических предприятий. 1 ил.