Устройство для измерения параметров качества электроэнергии Советский патент 1980 года по МПК G01R29/16 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

1

Изобретение относится к информационно-измерительной технике и может быть испо.пьзовано для измерения напряжений прямой и обратной последовательности, отклонения частоты напря- 5 жения электрической сети,

Известен способ измерения составляющей напряжения обратной последовательности в многофазных системах ij .

Этим способом напряжение преоб- Ю разовывают в многофазное, например . двенадцатифазное, затем его выпрямляют и с помощью частотного фильтра выделяют из неЗго переменную составляющую двойной частоты по отношению 5 к рабочей, пропорциональную напряжению обратной последовательности.

Недостатками устройств, реализующих данный способ, являются ограниченные функциональные возможности 20 и сложность, так как необходимо изготавливать преобразователь числа фаз, требующий значительного применения ручного труда, а также сложный многофазный режекторный фильтр 25 с частотой настройки 3 f сети, устанавливаемого перед трансформаторным йреобразователем числа фаз...

Известно также устройство, содержащее два идентичных канала измере- 30

НИН и состоящее из входного устройства, фильтра симГ1етричных составляющих напряжения прямой последова тельности в первом канале и обратной последовательности во втором канале полосового частотного фильтра, преобразователи переменного напряжения в постоянное, схемы вычитания и измерительного преобразователя отклонения частоты.

Кроме TorOjустройство содержит блок деления, коммутатор и измерительный прибор 2 .

Недостатками его являются сложность, структурная избыточность.

Цель изобретения - упрощение устройства и расширение его функциональных возможностей.

Указанная цель достигается тем, что в устройство для измерения параметров качества электроэнергии, содержащее согласующий блок, коммутатор, фильтр симметричных составляющих напряжения обратной последовательности, выход которого соединен со входом полосового частотного фильтра, фильтр симметричных составляющих напряжения прямой последовательности, измерительный прибор, введены блок управления и интегрирую«ая цепочка с переключаемой постоянной времени, причём вход интегрирукицей цепочки соединен с выходом полосового частотного фильтра, а выход - с измерительным прибором, согласующий блок через последовательно соединенные коммутатор, фильтр симметричных составляющих напряжения обратной последовательности и фильтр симметричных составляю1 и1х напряжения прямрй последовательности соединен со вторым входом полосового частотного фильтра, а управлянлцие входы коммутатора, полосового фильтра и интегрирующей Цепочки соединены с блоком управления. На чертеже изображена схема уст-ройства. Устройство содержит согласующий блок 1, вход которого соединен с ис следуемой сетью, а выход через коммутатор 2 - с фильтром 3 симметричных составляющих напряжения обратно последовательности, выход которого соединен с первым входом полосового частотного фильтра 4,.а через фильт 5 симметричных составляющих напряже ния прямой последовательности - со вторым входом,полосового частотного фильтра. Выход полосового частотног фильтра 4 соединен со входом интегр рующей цепочки 6 с Переключаемой кл чом 7 постоянной времени. Интегрирую щая цепочка состоит из резисторов 8 и 9 и конденсатора 10. Выход инте грирующей цепочки соединен с измери тельным прибором 11. Управляющие входы конФ утатора и ключа соединены с устройством 12 управления. Устройство работает следующим образом. При измерении напряжений прямой Uj или обратной и последовательнос трехфазное напряжение через согласуюгдий блок 1, коммутатор 2, многозвенный (число звеньев л) трехфаз ный фильтр 3 симметричных составляющих напряжения обратной последовательности , полосовой частотный фильтр 4, интегрирующую цепочку пос тупает на измерительный прибор 7. Напряжение UHJM.I.I выходе тепьного прибора при измерении напр жений прямой и обратной последовате можно представить в следующем аиде иэм.iдЧ.tJ.кoммl l 2f n.).кopp где Ко. - коэффициент передачи ход ного устройства 1 К««;.«- коэффициент передачи комЦипЯ1И . -. л мутатора 2} ot ft7 - коэффициенты передачи первого многозвенного фильтра 3 симметричных составляющих напряжения обратной последовательно ти для напряжений соответственно прямой и обратной последовательности; Чорр. коэффициенты перед-чи интегрирующей цепочки 6, полосового фильтра 4. При измерении напряжения прямой последовательности и отклонении частоты сети от расчетного для фильтра значения справедливы соотношения ||ь.( .. Уравнение справедливо для тре фазных фильтров симметричных составляющих, разделеиных повторителями. Каждый фильтр состоит из трех цепочек, соединенных треугольником, каждая из цепочек состоит из двух проводимостей - ч и Y. Одинаковые проводимости не имеют соединений междУ собой. При измерении напряжения обратной последовательности и отклонении частоты сети от расчетного для фильтра значения справедливы соотношения ,, Irtl lfbibiИнтегрирующая цепочка б корректирует частотную зависимость Ь . При измерении отклонения частоты напряжения сети напряжение через входное устройство 1, коммутатор 2, многозвенный фильтр 3 симметричных составляющих напряжения обратной последовательности, фильтр 5 симмет.ричных составляющих напряжения прямой последовательности, полосовой частотный фильтр 4, интегрирукяцую цепочку 6 поступает на измерительный прибор. Напряжение входе измерительного прибора при измерении отклонения частоты напряжения сети имеет вид UnjMi- ) Kn.K где , коэффициенты передачи второго Фильтра 5. Фильтр 3 (многозвенный) симметричных составляющих напряжения обратной последовательности полностью устраняет из сигнала напряжен 1е обратной последовательности U даже при отклонении частоты напряжения сети от расчетного для фильтра 3 значения. Второй фильтр 5 симметричных составляющих выделяет напряжение обратной последовательности и выполнен однозвенньаПри равенстве частоты напряжения сети и частоты, расчетной для фильтра 5 ; на выходе пос; едоватедьно соединенных фильтров 3 и 5 будет отсутствовать напряжение первой гармоники обеих последовательностей. При отклонении частоты напряжения сети от частоты, расчетной для фильтра 5, навыходе последовательно соединенных фильтров 3 и 5 появляется напряжение прямой последовательности UI первой гармоники, которое вьщеляется полосовым частотным фильтром 4, нелинейность частотной зависимости коэффициентов ОС jot2 корректируется интегрирующей цепочкой 6. Управление коммутатором 2 и интегрирующей цепочкой 6 осуществляется устройством 12 управления.

Преимуществом изобретения являетс то, что коррекции подвергается сигнал переменного тока. При этом отпадает необходимость в блоке измерения отклонения частоты и в блоке вычитания. Измерение отклонения частоты в предлагаемом устройстве осуществляется теми же блоками,что и напряжения симметричных составляющих, что упрощает устройство.

Интегрирующая цепочка 6 может быть пассивным эвеном второго и более высокого порядка. При этом коррекция частотной погрешности при измерении напряжения прямой и обратной последовательт ости и коррекция нелинейности амплитудно-частотной характеристики при измерении отклонения частоты осуществляется точнее в более широком диапазоне частот.

Формула изобретения Устройство для. измерения параметров качества электроэнергии, содержащее согласующий блок, коммутатор, фильтр симметричных составляющих

напряжения обратной последовательноети, выход которого соединен со входом полосового частотного фильтра, фильтр симметричных составляющих напряжения прямой последовательности, измерительный прибор, о т л и ч а ю ш; е е с я тем, что, с целью упрошения и расширения функциональных возможностей, введены блок управления и интегрирующая цепочка с переключаемой постоянной времени, причем вход интегрирующей цепочки соединение выходом полосового частотного фильтра, а выход - с измерительным прибором, согласукадий блок через последовательно соединенные коммута5тор, фильтр симметричных составляющих напряжения обратной последовательности и фильтр симметричных составляющих напряжения прямой последовательности соединен со вторым

0 входом полосового частотного фильтра, а управляющие входы коммутатора, полосового фильтра и интегрирующей цепочки соединены с блоком управления.

5

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР

208826, кл. G 01 ft 29/16, 06.12.66.

0

2.Авторское свидетельство СССР

517860, кл. G 01 R 29/16, 31.12.74.