Измеритель несимметрии напряжений в трехфазной сети Советский патент 1990 года по МПК G01R29/16 

и

/

где Ufl6, UBC, и

1 7Г

2

лв

5

и ас

г UCA

СА действующие значения линейных напряжений.

По аналогии выражения (4) получим после преобразований

+ i3(2U,U8,) - ( Ufic - Uc) , и, - , )

-1 Г и

3 L4

jV3(-f-i-x).

(7)

- ( Ufic - Uc) , - , )

-1 Г и

3 L4

jV3(-f-i-x).

Подставляя выражения (5) и (6)

I5998I3

Изобретение касается контроля качества электроэнергии систем электроснабжения. Цель изобретения - повышение точности и достоверности измерения коэффициента несимметрии в сетях с отклонениями от синусоидальной формы напряжения и резкими изменениями величин напряжений. Измеритель состоит из масштабного преобразователя 1, преобразователя 2 переменного напряжения в постоянное, основанного на методе неявного вычисления, функционального преобразователя 3 и блока индикации 4. В состав функционального преобразователя входят квадраторы 5, 6, 7, 13, сумматоры 8, 11, 14, 17, 18, умножитель 9, масштабирующие блоки 10, 12, 15, 21, блоки 16, 20 извлечения квадратного корня и делитель 19. Блок 4 индикации состоит из последовательно соединенных АЦП 22 и отсчетного блока 23. 2 ил.

Зная модуль напряжений прямой U.- и обратной Иг последовательностей,

К

и.

I1г-in i- ..

.1,.Ю .(2y,) - (Uie - и 1с -

U-, U-, + иь н- frnirr.sUec и, - и): о)

Соотношения (7), (9) и (10) положены в основу работы предлагаемого измерителя.

Линейные напряжения исследуемой трехфазной системы поступают через масштабный преобразователь 1 соответственно на входы преобразователя 2 переменного напряжения в постоянное, преобразующего действующее значение входного напряжения переменного тока в напряжение постоянного тока, основанного на методе неявного вычисления. Эти напряжения вводят- ся в информационные входы функционального преобразователя 3, а именно в квадраторы 5,6 и 7,которые предназначены для возведения в квадраты напряжений , Ug. и Uf/) соответственно. В суммяторе 8 получает-, ся суммы квадратов + с/,.

С выходов квадраторов 5 и 6 напряжения и U( поступают на входы умножителя 9, с выхода которого про- . изводение квадратов U, 1 поступает на вход масштабир по1цего блока, 12. Коэ )фициент передачи масштабирующего блока 12 равен 4, поэтому на его выходе образуется напряжение 4U

20

- и ) сл

25

If

с коэффициентом передачи, равньгм 2, одновременно с напряжением сз ммы с выхода сумматора 8 поступают на входы сумматора 11, в котором получается напряжение разности uL + uL I т 1л о ОС

- и , которое вводится в квадратор 13.

Полученньй квадрат ( + Ujc с выхода квадратора 13.и напряжение 4 U j-Ugc с выхода масштабирующего блока 12 поступают на входы сумматора 14, в котором получается напряжение разности квадратов 4U;,U, - ( Ulc - Ul,y . С выхода сумматора 14 напряжение разности квадратов поступает на вход 30 масштабирующего блока 15 с коэффициентом передачи, равным 3, и получается напряжение 3f() fic cf J которое затем вводится в блок 16 извлечения квад- 35 ратного корня.

С выходов сумматора 8 и блока 16 извлечения квадратного корня соответственно напряжения U JB + U gj- + U

4С

ифГАиДи вс- (

- u,) j

A&

IT

ее.

Напряжение U ел с выхода квадратора 7 через .масштабирующий блок 10 „t

одновре :енно поступают и в сумматор 17 и в сумматор 18.

В сумматоре 17 получается напряжение суммы квадратов

- .и .с - №j. о1Г:14Л

а в сумматоре 18 - напряжение разнос-ти квадратов

, .. - i, ,757T7irr,

С выг.одов сумматоров 17 и 18 соответственно пти напряжения поступают

,

1т 1 тт .. /

и/16 Ugc + и, -ь

можно найти коэффициент несимметрии напряжения, выраженный в процентах;

.sUec и, - и): о)

20

- и ) сл

25

If

с коэффициентом передачи, равньгм 2, одновременно с напряжением сз ммы с выхода сумматора 8 поступают на входы сумматора 11, в котором получается напряжение разности uL + uL I т 1л о ОС

- и , которое вводится в квадратор 13.

Полученньй квадрат ( + Ujc с выхода квадратора 13.и напряжение 4 U j-Ugc с выхода масштабирующего блока 12 поступают на входы сумматора 14, в котором получается напряжение разности квадратов 4U;,U, - ( Ulc - Ul,y . С выхода сумматора 14 напряжение разности квадратов поступает на вход 0 масштабирующего блока 15 с коэффициентом передачи, равным 3, и получается напряжение 3f() fic cf J которое затем вводится в блок 16 извлечения квад- 5 ратного корня.

С выходов сумматора 8 и блока 16 извлечения квадратного корня соответственно напряжения U JB + U gj- + U

С

ифГАиДи вс- (

- u,) j

одновре :енно поступают и в сумматор 17 и в сумматор 18.

В сумматоре 17 получается напряжение суммы квадратов

на вход делителя 19, на выходе которого образуется напряжение отношения

поступающее в блок 20 извлечения квадратного корня, на выходе которос выхода блока 20 извлечения . .квадратного корня напряжение поступает на вход масштабирующего блока

К

и

1QO

.,TTil4SSZSi8 i ulc -

J чт . ,.1 Г f -- -- - -

,sU - (и

20

25

и/,6 + и ас + UM

затем это напряжение поступает на информационный вход блока 4 индикации, в состав которого входят последовательно соединенные аналого-цифровой преобразователь 22 и отсчетное устройство 23, предназначенные для преобразования напряжения аналоговых сигналов в цифровой код и отображения их на цифровом и дискретно-аналоговом индикаторах.

Формула изобр. етения

Измеритель несимметрии напряжений в трехфазной сети, содержащий масштабный преобразователь и последовательно соединенные функциональный преобразователь и регистрирующий блок, отличающийся тем, что, с целью повьпиения точности и достоверности измерений, он дополнительно содержит преобразователь переменного напряжения в постоянное, входы которого соединены с выходами

масштабного преобразователя, а выхо- 40 мс

ды с входами функционального преоб- последовательно соединенные разователя, содержащего четыре квад- ™ второй блок извлечения квадрат ратора, пять сумматоров, умножитель, ного корня и четвертьй масштабируючетыре масштабирующих блока, два бло- выходом функционального

преобразователя. 45

y3L4u sU - (u e- u ec - u5

. ка извлечения квадратного корня и блок деления, причем три входа первого, второго и третьего квадраторо соединены соответственно с тремя вх дами функционального преобразователя, а первые выходы - с входами пер вого сумматора, связанного с четвер тым квадратором через второй сумматор, второй выход третьего квадратора соединен с вторым сумматором чере первый масщтабирующий блок, а вторые выходы первого и второго квадраторов соединены через умножитель и второй масштабирующий блок с первым входом третьего сумматора, второй вход которого подключен к выходу четвертого квадратора, а выход третьего сумматора через третий масштабирующий бло и первый блок извлечения квадратного корня подключен к первым входам па35 раллельно соединенных четвёртого и пятого сумматоров, вторые входы которых соединены с вторым выходом пер вого сумматора, а выходы четвертого и пятого.сумматоров через блок деле30

го получается напряжение, равное ко- эсЬфициенту несимметрии, выраженному

21 с коэадициентом передачи 100, в ,0 котором получается выражение коэАгЬи- циента несимметрии в пооцентах

Til4SSZSi8 i ulc -

Г f -- -- - -

,sU - (и

20

25

40 мс

последовательно соединенные ™ второй блок извлечения квадрат ного корня и четвертьй масштабируюy3L4u sU - (u e- u ec - u5

. ка извлечения квадратного корня и блок деления, причем три входа первого, второго и третьего квадраторов соединены соответственно с тремя входами функционального преобразователя, а первые выходы - с входами первого сумматора, связанного с четвертым квадратором через второй сумматор, второй выход третьего квадратора соединен с вторым сумматором чере первый масщтабирующий блок, а вторые выходы первого и второго квадраторов соединены через умножитель и второй масштабирующий блок с первым входом третьего сумматора, второй вход которого подключен к выходу четвертого квадратора, а выход третьего сумматора через третий масштабирующий бло и первый блок извлечения квадратного корня подключен к первым входам па35 раллельно соединенных четвёртого и пятого сумматоров, вторые входы которых соединены с вторым выходом первого сумматора, а выходы четвертого и пятого.сумматоров через блок деле30

/I /

Фиг. г