Анализатор полных гармонических сопротивлений многофазной электрической системы с нелинейной и несимметричной нагрузкой Советский патент 1982 года по МПК G01R27/16 

ройке частоты г-енератора в широком диапазоне частот и с высокой точностью. Целью изобретения является повышение точности измерения. Поставленная цель достигается тем, что в анализатор полных гармонических сопротивлений многофазной электрической системы с нелинейной и несимметричной нагрузкой, содержа щий два блока-деления, блок управле ния, генератор двух симметричных взаимноортогональных ш-фазных прямоугольных систем напряжений и .четыре идентичных , выполненных в виде последовательно соединен ных сумматора и фильтра нижних част причем выходы фильтров нижних.часто первого и второгр каналов соединены с одним из входов первого и второго блоков деления соответственно, дру,гие входы которых соединены с выходом фильтра нижних частот четвертог канала, выход фильтра нижних частот третьего канала соединен с выходом блока управления, другой входкоторо го соединен с одним из входов анализатора, а выходы блоков деления являются выхоДс1МИ анализатора, введены 2т ключей для переноса спектра 2т фильтров низкой частоты и 4т ключей, причем т-входов анализатора через ключи для переноса спектра соединены с фильтрами низкой частоты, выходы которых через 4т ключей соединены с сумматоралш первого и второго каналов, а через другие 4fn - с сумматорё1ми третьего и четвертого канала соответственно, управляющие входы 4т ключей.соединены с выходами генератора двухсимметричных взаимноортогональных ш-фазных прямоугол i&ix систем напряжений, вход которого соединен с выходом блока управления другой выход которого соединен с управляющими входами 2т ключей для переноса спектра. .На чертеже приведена функциональная электрическая схема анализатора полных гармонических сопротивлений многофазной электрической системы с нелинейной и несимметричной нагрузкой . Анализатор содержит электронные аналоговые ключи для переноса спектра, фильтры частот 2-1-2-2т, блоки 3 управления, генератор 4 двух симметричных взаимноортргональных т-фазных прямоугольных систем напряжения, сумматоры 5 - 8 и фильтры низкой частоты 9 - 12 блоки 13 и 14 деления, ключи 15-1I5-4m электронные аналоговые. В исходном состоянии чередование фаз выходных движений, напряжений генератора 4 соответствует чередова нию фаз измеряемой симметричной сос тавляющей ш-фазной системы. Напри.ер, если измерения проводят в 3-х фазной системе, где нормальное чередование фаз А-В-С, то для измерения сопротивления прямой последодовательности этой системы в генераторе 4 устанавливается такое же чередование фаз, а для измерения сопротивления обратной последовательности А-С-Б и т.д. Частота выходных напряжений генератора И соответствует частоте, на которой необходимо измерить составляю цие полного комплекса гармонического сопротивления. Анализатор работает слелукяцим образом.. По сигналу из блока 3 управления, синхронизированного сетью, включается генератор 4, выходные нап ряжения которого поступают на управля св1ие входы ключей 15-1-15-4|п. .Од|новременно с этим блок 3 генерирует прямоугольный сигнал неизменной частоты (например, 10 кГц), который управляет ключами 1-1-1-2т переноса спектра. Несинусоидальные фазные токи и напряжения исследуемой т-фазной системы коммутируются ключами 1-1-1-2т, в результате чего выделяются их частотные спектры. Фильтры 2-1...2-2т подавляют в преобразованных спектрах нежелательные компонентыч Далее сигнал с выхода каждого фильтра поступает на два ключа, коммутируемые . взаимноортогональными напряжениями с выхода генератора 4. Сигналы с выходов этих ключей поступают на одноименные входы сумматоров. Таким образом, образуются четыре т-фазных системы напряжений. . В сумматорах 5-8 производится суммирование фа.зных напряжений для каждой из четырех вновь образованных гп-фазных систем напряжения. Фильтры 9 - 12 выделяют из выходных напряжений сумматоров постоянные составлякицие. Если напряжение, на выходе фильтра 11 не равно нулю,, то блок 3 изменяет фазу генератора 4 (например, путем изменения момента запуска последнего относительно момента перехода через нуль напряжения синхронизации) .после чего начинается следующий цикл работы анализатора.. Если после очередного изменения фазн напряжений генератора 4 на выходе фильтра 11 нижних частот образуется нулевой уровень напряжения, то блок 3 вырабаты-. ва:ет сигнал на окончание процесса измерения. После этого ,напряжение на выходах блоков 13 и 14 деления равны вещественной и мнимой частям полного комплекса гармонического сопротивления многофазной электрической системы. Предлагаемый анализатор содержит, в основном, однотипные элементы, от-,

личающиеся своей простотой и технологичностью. Анализатор прост в изготовлении и настройке.Изобретение найдет широкое применение при исследовании многофазных электрических систем различного назначения.

Использование анализатора в прокышленной энергетике позволит повысить качество проводимых исследований и ускорить решение технических задач, имеющих большое народнохозяйственное значение. К числу таких задач относятся: повышение качества электрической энергии, уменьшение потерь электроэнергии из-за протекания токов высших гармоник, обеспечение устойчивой работы устройств для компенсации реактивно мощности и др. Для решения этих и других задач требуется знание полных гармонических сопротивлений.

Формула изобретения

Анализатор полных гармонических сопротивлений многофазной электрической систекы с нелинейной и несим метричной нагрузкой, содержащий два блока деления, блок управления, гене ратор двух симметричных взаимоортогоналйных т-фазных прямоугольных систем напряжений и четыре идентичных канала, выполненные в виде последовательно соединенных сумматора и фильтра нижних частот, причем выходы фильтров нижних частот первого и второго каналов соединены с одним из входов первого и второго блоков деления соответственно, другие входы которых соединены с выходом фильтра нижних частот четвертого канала, выход фильтра нижних частот третьего канала соединен с выходом блока

управления, другой вход которого соединен с одним из входов анализаторов, а выходы блоков деления являются выходами анализатора, о т ли ч ающий ся тем, что, с

целью повышения точности измерения, в него введены 2т.ключей для переноса спектра, 2т фильтров низкой частоты и 4т ключей, причем m-Bkoдов анализатора через ключи для

переноса спектра соединены с фильтрами, низ кой частоты, выходы которых через 4т ключей соединены с сумматорами первого и второго каналов и другие 4т - с сумматор-акм третьего и четвертого каналов соответственно, управляющие входы 4т ключей соеJ№HeHH с выходами генератора двух симметричных йзаимноортогоиальных т-фазных прямоугольных систем напряжений, вход которого соединен с выходом блока управления, другой выход которого соединен с управляющими входами 2т ключей для переноса спектра.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1. Заявка Франции 2276594, кп. G 01 R 27/16, 27.04.76 (аналог).

2. Авторское свидетельство СССР

по заявке 2831182/18-21,

кл. G 01 R 27/16, 22.10.79 (прототип) .

N .5

f.

ы ju