Измерительный преобразователь симметричной составляющей обратной последовательности трехфазной системы напряжений Советский патент 1990 года по МПК H02H7/09 G01R29/16 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в системах защиты и автоматического регулирования режимов тяговой сети электрифицированных же- лезных дорог.

Цель изобретения - повышение точности формирования на выходных выводах преобразователя выходного напряжения, пропорционального напряже- нию симметричной составляющей обратной последовательности чередования фаз трехфазной системы напряжений на входных выводах преобразователя.

На чертеже представлена схема пре образователя.

Измерительный преобразователь симметричной составляющей обратной последовательности трехфазной системы напряжений содержит три трансформа- тора 1, 2 и 3 напряжения, входные выводы 4, 5 и 6 преобразователя для подключения к фазам и нулевой вывод 7 для подключения к нулевой точке контролируемой сети и два выходных вывода 8, 9 преобразователя для подключения вторичного прибора. Первые выводы первичных обмоток трансформаторов 1, 2 и 3 напряжения соединены соответственно с первым 4, вторым 5 и третьим 6 входными выводами преобразователя, а вторые выводы первичных обмоток - с нулевым выводом 7. Вторичные обмотки трансформаторов

1, 2 и 3 напряжения включены последовательно между выходными выводами 8, 9 преобразователя, причем вторичные обмотки первого 1 и второго 2 трансформаторов напряжения включены согласно. В преобразователе имеются четвертый трансформатор 10 напряжения и фазовращатель 11. Вторичная обмотка третьего трансформатора 3 напряжения включена встречно вторичным обмоткам первого 1 и второго 2 трансформаторов напряжения.Фазовращатель 11 входом подключен между первым 4 и вторым 5 входными выводами преобразователя, а выходом - к первичной обмотке четвертого трансформатора 10 напряжения и выполнен с углом 90 эл.град. сдвига напряжения на выходе фазовращателя относительно напряжения на его входе.Вторичная обмотка четвертого трансформатора 10 включена встречно-последовательно вторичной обмотке третьего трансформатора 3 напряжения при режиме прямой последовательности (первый-второй-третий) чередования фаз симметричной системы напряжений на первом, втором, третьем входных выводах преобразователя. Коэффициенты К1, К2, КЗ, К4 трансформации соответственно первого 1, второго 2, третьего 3 и четвертого 10 трансформаторов напряжения, определяемые как отношения напряжений на вторич515

ных обмотках трансформаторов к напряжениям на их первичных обмотках, и коэффициент . К5 передачи фазовра- щателя, определяемый к ак отношение амплитуды выходного напряжения фазовращателя к амплитуде его входного напряжения, соответствуют соотношению

К1 : К2

КЗ

К4 1:1:2: ,

U

5 (О

а коэффициент КЗ трансформации третьего трансформатора 3 напряжения определяется как частное от деления заданного номинального напряжения выходных выводов преобразователя на утроенное заданное номинальное фазное напряжение его входных выводов 4, 5 и 6, К выходным выводам 8 и 9 преобразователя подключен вторичный прибор 12.

Преобразователь работает следующим образом.

При наличии на выводах 4, 5, 6 и 7 преобразователя трехфазной системы фазных напряжений V, УП,

Vc в соответствии с соотношением (1) на вторичной обмотке трансформатора 1 фор- КЗ мируется напряжение, равное --- V,

на вторичной обмотке трансформатора 2 - напряжение, равное --- Vg, на

вторичной обмотке трансформат ора 3 - напряжение, равное КЗ -Vc.

На выходе фазовращателя 11, который выполнен с углом 90 эл.град. сдвига напряжения на выходе относительно напряжения на входе,формируется напряжение

ЛС5(Ґ„ - 76),

а на вторичной обмотке трансформатора 10 - напряжение

-(V д- V.)

КЗ - V3

.-г.

В результате суммирования напряжений вторичных обмоток трансформаторов , 2, 3 и 10 на выходных выводах 8 и 9 преобразоватепя формируется выходное напряжение V.. , определяемое

° I -

соотношением

9

КЗ КЗ

Г VA - Г V6 +

+ кз - vc - j (

кз vc- (

. +

/

1 -12-)V J 2 Л

Уз

5(.l-j-.)v6 ,

2v

10

КЗ (Vc + a2VA + aVB)

КЗ 3 V,

(2)

где V 2 - напряжение симметричной

составляющей обратной последовательности (третий- второй-первый) чередования фаз трехфазной система напряжений на первом, втором, третьем входных выводах преобразователя;

1 1. V ч

а (- -г- + j -) - фазный оператор поворота на 120 эл.град, Учитвшая, что

V

КЗ

8,9. ном

3 V

(3)

где V

0

Ј,9 Ном

4 Нол.

- заданное номинальное напряжение между выходными выводами 8 и 9 преобразователя,

V V

4. ном S. ном

V ном - заданное номинальное

фазное напряжение входных выводов 4, 5 и 6 преобразователя, из выражения (2) имеем

40

У,

8,3. ном

8,3 где К

8.9

V2 К Vj, V4 (Д)

- коэффициент пропорциональности между выходным напряжением Vj 9 преобразо- 45вателя и напряжением V$

симметричной составляющей обратной последовательности на его входных выводах.

50

Формула изобретения

Измерительный преобразователь симметричной составляющей обратной последовательности трехфазной системы напряжений, содержащий три трансформатора напряжения, входные выводы J преобразователя для подключения к фа- L зам и нулевой вывод для подключения

55

к нулевой точке контролируемой сети и два выходных вывода преобразователя для подключения вторичного прибора, примем первые выводы первичных обмоток трансформаторов напряжения соединены соответственно с первым, вторым и третьим входными выводами преобразователя, а вторые выводы первичных обмоток - с нулевым выводом, вторичные обмотки трансформаторов напряжения включены последовательно между выходными выводами преобразователя, причем вторичные обмотки первого и второго трансформаторов напря- жения включены согласно, отличающий ся тем, что, с целью повышения точности формирования на выходных выводах преобразователя выходного напряжения, пропорционально- го напряжению симметричной составляющей обратной последовательности чередования фаз трехфаз,ной системы напряжений на входных выводах преобразователя, в него введены четвертый транс- форматор напряжения и фазовращатель, вторичная обмотка третьего трансформатора напряжения включена встречно вторичным обмоткам первого и второго трансформаторов напряжения,фазовра- щатель входом подключен между первым и вторым входными выводами преобразователя, а выходом - к первичной обмотке четвертого трансформатора напряжения и выполнен с углом, 90 эл,

град, сдвига напряжения на выходе фазовращателя относительно напряжения на его входе, вторичная обмотка четвертого трансформатора включена встречно-последовательно вторичной обмотке третьего трансформатора напряжения при режиме прямой последовательности (первый-второй-третий) чередования фаз симметричной системы напряжений на первом, втором, третьем входных выводах преобразователя,при этом коэффициенты К1, К2, КЗ, К4 трансформации соответственно первого, второго, третьего и четвертого трансформаторов напряжения, определяемые как отношения напряжений на вторичных обмотках трансформаторов к напряжениям на их первичных обмотках, и коэффициент К5 передачи фазовращателя, определяемый как отношение амплитуды выходного напряжения фазовращателя к амплитуде его входного напряжения, соответствуют соотношению

К1

К2 : КЗ : К4 1 :1 :2

/3

К5

а коэффициент КЗ трансформации третьего трансформатора напряжения определяется как частное от деления заданного номинального напряжения выходных выводов преобразователя на утроенное заданное номинальное фазное напряжение его входных выводов.

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в системах защиты и автоматического регулирования режимов тяговой сети электрифицированных железных дорог. Цель изобретения - повышение точности формирования на выходных выводах преобразователя выходного напряжения, пропорционального напряжению симметричной составляющей обратной последовательности чередования фаз трехфазной системы напряжений на входных выводах преобразователя. При наличии на входных выводах 4, 5, 6 преобразователя фазных напряжений V A, V B, V C в соответствии с соотношением K1 : K2 :K3 : K4 = 1:1:2: (√3/K5) коэффициентов K1, K2, K3, K4 трансформации первого 1, второго 2, третьего 3, четвертого 10 трансформаторов напряжения и коэффициента K5 передачи фазовращателя 11 на вторичной обмотке трансформатора 1 формируется напряжение (K3/2)V A, трансформатора 2 - напряжение (K3/2)V B, трансформатора 3 - напряжение K3 . V C, на выходе фазовращателя 11, выполненного с углом 90 эл.град. сдвига, - напряжение J . K5 . (V A - V B), на вторичной обмотке четвертого трансформатора 10, первичной обмоткой подключенного к выходу фазовращателя 11, - напряжение J {(K3 . √3)/2}(V A - V B). В результате суммирования напряжений вторичных обмоток трансформаторов 1, 2, 3, 10 на выходных выводах 8, 9 преобразователя формируется выходное напряжение V 8,9, пропорциональное напряжению V 2 симметричной составляющей обратной последовательности (третий-второй-первый) чередования фаз трехфазной системы напряжений на первом 4, втором 5 и третьем 6 входных выводах преобразователя: V 8,9 = -(K3/2)V A - (K3/2)V B + K3 . V C - J{(K3 . √3)/2}(V A - V B) = K3 . [V C - {1/2 + J(√3/2)} V A - {1/2 - J(√3/2)}V B] = K3 . (V C + A 2V A + AV B) = K3 . 3 . V 2 = K 8,9 V 2.