Устройство для выделения напряжений прямой и обратной последовательностей трехфазной электрической сети Советский патент 1982 года по МПК G01R29/16 

(5) УСТРОЙСТВО для ВЫДЕЛЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ ПРЯМОЙ И ОБРАТНОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЕЙ ТРЕХФАЗНОЙ Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для определения симметричных составляющих прямой и обратной последовательностей трехфазной электрической сети. Известен фильтр симметричных сос тавляющих, который состоит из актив емкостных плеч ГТ Ц. Недостатком этого фильтра являет ся погрешность выделения симметричных составляющих, обусловленная зна чительными напряжениями наводимыми на активных и реактивных выходных сопротивлениях плеч из-за влияния сильных электромагнитных полей, соз даваемых мощными трехфазными сетями переменного тока. Наиболее близким к предлагаемому является устройство, для выделения симметричных составляющих прямой и обратной последовательностей. Это устройство состоит из двух подклюЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ СЕТИ ченных к фазам сети плеч, содержащих по два последовательно соединенных импеданса, точки соединения которых образуют выходные зажимы фильтра С2. Недостатком этого устройства является погрешность, обусловленная напряжениями, наводимыми на импедансах выходных полуплеч из-за влияния сильных электромагнитных полей, создаваемых мощными трехфазными сетями переменного тока. Выходное напряжение Uxa этого устройства имеет вид ес .И) где Uy, и„у - падения напряжений на выходных импедансах устройства-, - напряжения,наводимые на выходных импедансах электромагнитными поля ми; KI-H - коэффициенты передачи плеч устройства; ее линейные напряжения После ра зложения линейных напряжений 5 Jftc на симметричные составляющие прямой и обратной последо вательностей и подстановки значений в выражение (1) получим , W u : aKu+Uu +и -He,,U rAeOy,UvM- выходное напряжение ХУ, фильтра при выделении соответственно напряжения прямой и обратной п ледовательностей; напряжения прямой и обр u+,u- ратной последовательнос тей; коэффициенты передачи устройства по напряжени прямой и обратной после довательности . Как видно из ( 2 ) и (3) кроме пол ных сигналов на выходе устройства присутствуют и сигналы помехи, кото рые могут составлять по отношению к напряжению прямой, последовательно ти , а по отношению к напряжению обратной последовательности 10100, что существенно снижает эффективность использования этого уст ройства. Целью изобретения является повы шение точности преобразования. Поставленная цель достигается те что в устройство для выделения напр жений прямой и обратной последовательностей трёхфазной электрической сети, содержащее импеданс из двух плеч, введены блок вычитания и три масштабных преобразователя, первые входы которых являются входными зажимами устройства, вторые входы подсоединены к зажиму нулевой шины выходы первого и третьего масштабны преобразователей соединены с крайни ми выводами плеч импеданса, выход второго - со средней точкой плеч импеданса, входы блока вычитания подключены к двум выходам плеч импеданса и к нулевой шине, а выход блока вычитания является выходным зажимом устройства. На фиг. 1 представлена структурная схема устройства; на фиг.2 векторная диаграмма, иллюстрирующая принципы работы устройства. Устройство для выделения напряжений прямой и обратной последовательностей состоит из двух плеч, содержащих четыре импеданса 1-, блок 5 вычитания и три масштабных преобразователя 6-, входные зажимы зажим 12 нулевой шины, входные зажимы плеч, выходные зажимы 16,17 плеч, первый и второй входы 18 VI 19 блока вычитания, выходной зажим 20 устройства. Как видно из фиг.2 напряжение ijL, на выходе фильтра равно где У- ,0(4,,- напряжение между зажимами 16,17 полуплеч. Выразим напряжения ( п рез падения напряжений на выходных импедан сах 2 и 3 полуплеч и напряжением U g-между зажимом 12 нулевой шины и 14, соединяющим устройства ,,.n.() г и.гЦ Х- , Подстановка значений OQXI IJnv (5),(6) в (1 дает следующее выражение() откуда следует, что вычитание напряжения 0,л.из напряжения позволяет части1 но или полностью скомпенсировать синфазное напряжение, наводимое на выходных импедансах 2 и 3. Операцию вычитания позволяет осуществить вычитающее устройство 5, к входам 18 и 19 которого подводятся напряжения U . Масштабные преобразователи необходимы для искусственной привязки .трехфазной системы линейных напряжений относительно нулевого провода и для деления входных напряжений устройства. Таким образом, включение в устройство для выделения напряжений прямой и обратной последовательноетеи вычитающего устройства и трех масштабных преобразователей позволяет значительно повысить точность определения напряжений прямой и обратной последовательностей.

Кроме того, вычитающее устройств легче согласовать с нагрузкой, а подведение входных и выходных си1- налов к устройству относительно нулевой шины повьшает безопасность труда и улучшает условия эксплуатации.

Все это расширяет область применения и повышает эффективность использования устройства.

Формула изобретения

Устройство для выделения напряжений прямой и обратной последовательностей трехфазной электрической сети, содержащее импеданс из двух плеч, отличающееся тем.

что, с целью повышения точности преобразования, в него дополнительно введены блок вычитания и три масштабных преобразователя, первые входы которых являются входными зажимами устройства, вторые входы подсоединены к зажиму нулевой шины, выходы первого и третьего масштабных преобразователей соединены с крайними выводами плеч импеданса, выход второгосо средней, точкой плеч импеданса, входы блока вычитания подключены к двум выходам плеч импеданса и к нулевой шине, а выход блока вычитания являет.ся выходным зажимом устройства.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Фабрикант В.Л. Фильтры симметричных составляющих. ГЭИ, 1962,

c.k2k, схема 5,c.100-t06.

2.Фабрикант В.Л. Фильтры симметричных составляющих, ГЭИ, с.42, оис.1-15,с.53 (прототип).

14 -0И

2ff

«М

V

Г ,rf

ич