Устройство для измерения коэффициента несимметрии в трехфазных сетях Советский патент 1990 года по МПК G01R29/16 

Фиг.1

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в энергетике для непрерывного контроля качества напряжения в трехфазных сетях трехпроводной линии.

Цель изобретения - повышение надежности и упрощение схемы устрой™ ства.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг,2 - диаграмма, поясняющая работу устройства.

Устройство содержит фильтры прямой 1 и обратной 2 последовательности, нуль-органы 3-5, электронные ключи 6-9, интегратор 10, триггеры 11-14, управления, блок 15 сравнения аналого-цифровой преобразователь 16, регистр 17, клеммы 18-20 для подключения исследуемого напряжения,

В устройстве клеммы 18-20 для подключения исследуемого сигнала соединены с фильтрами прямой 1 и обратной 2 последовательности. Выход фильтра 1 прямой последовательности через первьй нуль-орган 3 и первый электронньм ключ 6 подключен к еди ничному входу первого триггера 11 управления и нулевому входу второго триггера 12 управления, а также к входу схемы 15 сравнения, второй вхо которой подключен к источнику опорного напряжения ,. Выход фильтра 2 обратной последовательности через второй нуль-орган 4 и третий электронный ключ 8 подключен к нулевому входу четвертого триггера 14 управления, а также к второму входу аналого-цифрового преобразователя 16, выход которого соединен с регистром 17, Выход первого триггера 11 управления подключен к входу первого электронного ключа 6, выход второго триггера 12 управления подключен через второй электронный ключ 7, интегратор 10 и тре.тий нуль-орган 5 к управляющему входу аналого-цифрового преобразователя 16, а также к единичным входам третьего 13 и четвёртого 14 триггеров управления, выход треть его триггера 13 управления подключен . к второму входу третьего электронног ключа 8, выход четвертого триггера 1 управления подключен к второму входу интегратора 10 через четвертый электронный ключ 9, второй вход которого заземлен. Кроме того выход второго триггера 12 управления подключен к Иулево гу входу третьего триггера 13.

10

0

5

п

0

0

5

5

управления. Клемма Измерение подключена к нулевому входу первого триггера 11 управления. Выход схемы 15 сравнения подключен к единичному входу второго триггера 12 управления, второй вход второго электронного ключа 7 подключен к источнику эталонного , напряжения U,,.

Известно, что коэффит-диент несимметрии, можно определить следующим образом:

и.

К

ис

5 где и„ и Ц

™. 100%

Ui

«Mate

,100%,

2 макс

соответственно действующее и амплитудное значения напряжения обратной последовательности;действующее и амплитудное значения напряжения прямой последовательности ,

Работа устройства основана на том, что напряжение прямой последовательности достигает уровня U за интери и и

макс

вал времени

и„

Ul

Ma ICC

( (фиг,2) sinQ t,

За такой же интервал врамени t напряжение обратной последовательности достигнет уровня y2MoiKcSi COt,

Взяв отношение этих напряжений, получим коэффициент несимметрии

5 ,

и U aTc sInUt U aKc I ,

Выбрав опорный уровень напряжения В, получим

мс

К

4 макс

и

НС

100% -,100% и %,

- i/ycKt:c Un

Таким образом, для определения коэффициента несимметрии необходимо измерить время t, за которое напряжение прямой последовательности достигнет опорного уровня В, и через такой же интервал времени измерить мгновенное значение напряжения обратной последовательности. Это значение будет численно равно коэффициенту несимметрии в процентах.

Устройство работает следующим образом,

В исходном состоянии триггеры 11- 14 управления находятся в нулевом состоянииj при этом электронные ключи 6-9 закрит-г. При нажатии кнопки Измерение перрый триггер 11 управления

51

единичное состояни

устанавливается в

и открывает первый электронный ключ 6. Импульс на выходе нуль-орган 3 в момент времени tj пройдет через первый электронный ключ 6 и установи первый триггер 11 управления в нулевое состояние, а второй триггер 12 управления в. единичное. При этом первый электронный ключ 6 закроется, а второй электронный ключ 7 подключит интегратор 10 к источнику эталонного напряжения U. Напряжение на интеграторе 10 (фиг.2) начинает возрастать по линейному закону.

В момент времени t, когда напряжение прямой последовательности и(t) достигнет уровня U, сработает схема 15 сравнения и своим импульсом вернет второй триггер 12 управления в нулевое состояние. При этом второй электронный ключ 7 отключит интегратор 10 от источника U. На интеграторе 10 зафиксируется напряжение U« at , пропорциональное времени . После отключения электронног клоча 7 от источника U. напряжение и будет храниться на интеграторе 10 крэме того, задним фронтом импульса с триггера 12 управления третий триггер 13 управления переводится в единичное состояние. При этом открьшает ся третий электронньй ключ 8. В момент tj перехода напряжения обратной последовательности через нулевое значение срабатывает второй нуль-орган 4. Его выходной импульс через третий электронный ключ 8 устанавливает четвертый триггер 14 управления в единичное состояние. При этом вход интегратора 10 через четвертый элект- ролный. ключ 9 подключается к потенциал/ земли. Напряжение на интеграторе 10 начнет уменьшаться по линейному закону . Это напряжение достигнет нулевого уровня в момент Bp(iMeHH , т.е. к тому моменту вр( мени, когда мгновенное значение напряжения обратной последовательности равно коэффициенту несимметрии. При этом сработает третий нуль-орган 5 и запустит аналого-цифровой преобразователь 16 на преобразование мгновенного значения напряжения на выходе фильтра 2 обратной последовательности в цифровой код. Код, пропорциональный: коэффициенту несимметрии, фикси- регистром 17,

10

5

5

20

Максимальное время измерения (при равенстве начальных фаз) не превышает

полутора периодов исследуемого сигнала. Формула изобретения

Устройство для измере.ния коэффициента несимметрии в трехфазных сетях, содержащее фильтры прямой и обратной последовательности, два нуль-органа, три электронных ключа, блок сравне- ния, аналого-цифровой преобразователь, регистр и три триггера, причем входы фильтров напряжения прямой и обратной последовательностей объединены и являются входами устройства, выход 15 фильтра напряжения прямой последовательности соединен с входом первого нуль-органа и первым входом блока сравнения, второй вход которого соег динен с клеммой опорного напряжения, а выход соединен с нулевым входом второго триггера, выход фильтра напряжения обратной последовательности соединен с информационным входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с входом регистра, а выходы первого и третьего триггеров соединены с управляющими входами первого и третьего электронных ключей, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и упрощения, устройство дополнительно содержит четвертьй электронньй ключ, третий нуль-орган, четвертый триггер и интегратор, причем выход первого нуль-органа через первый ключ соединен с одиннадцатым входом второго триггера и с нулевым входом первого триггера, единичньй вход которого соединен с клеммой Измерение, выход второго триггера соединен с единичным входом третьего триггера и управляющим входом второго электронного ключа, через который клемма эталонного напряжения соединена с первым входом интегратора, выход которого, через третий нуль-орган соединен с управляющим входом аналого-цифрового преобразователя, нулевыми входами третьего и четвертого триггеров, 0 выход фильтра напряжения обратной последовательности через последовательно соединенные второй нуль-орган и третий ключ соединен с единичным входом четвертого триггера, выход которого соединен с управляющим входом четвертого электронного ключа, через которьй второй вход интегратора соединен с клеммой Земля.

0

5

0

5

и.

().

i ti ij tv

иг.г

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться в энергетике для непрерывного контроля качества напряжения в трехфазных сетях трехпроводной линии. Цель изобретения - повышение надежности и упрощение устройства. Устройство содержит фильтры прямой 1 и обратной 2 последовательности, нуль-органы 3,4, электронные управляемые ключи 6-8, триггеры 11-13, блок сравнения 15, аналогоцифровой преобразователь 16, регистратор 17, клеммы 18-20 для подключения исследуемого напряжения. В устройство введены электронный ключ 9, нуль-орган 5, триггер 14 и интегратор 10. 2 ил.