Датчик несимметрии напряжений трехфазного источника

 

СОЮЗ СО6ЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (ц 4 Н 02 J 3 26

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А BTGPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Фиг.1

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ (21) 3901713/24-21 (22) 30.05.85 (46) 23.11.86. Бюл. № 43 (71) Ульяновский политехнический институт (72) В, Е. Быстрицкий (53) 621.317.757 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 663021, кл. Н 02 J 3/26, 1977.

Авторское свидетельство СССР № 936219, кл. Н 02 J 3/26, 1980. (54) ДАТЧИК НЕСИММЕТРИИ НАПРЯЖЕНИЙ ТРЕХФАЗНОГО ИСТОЧНИКА (57) Изобретение относится к датчикам несимметрии напряжений в системах электроснабжения и может использоваться в установках автоматического симметрирования напряжений трехфазных источников. Цель изобретения — упрощение устройства достигается в результате исключения фазорегули„„SU„„1272402 рующих блоков и введения дополнительных вторичных обмоток у измерительных трансформаторов. Датчик содержит измерительные трансформаторы 1 — 3, фазы 4 — 6 источника, основные вторичные обмотки 7, 8 и 9 трансформаторов, (10 — общая точка схемы), входы выпрямителей 11, 12 и 13, в каждый канал датчика включен один из выпрямителей 14, 15, 16; дополнительные вторичные обмотки 17, 18 и 19 и 20, 21 и 22 трансформаторов с числом витков, выбранным по формулам, приведенным в описании изобретения. Датчик имеет также резисторы 23—

28 и 29 — 34, потенциометры 35, 36 и 37, движки 38, 39 и 40 которых являются его выходами. 3а счет снижения фазовых сдвигов между сравниваемыми напряжениями снижаются переменные составляющие в вы- ® ходных сигналах датчика. 2 ил.

1272402

Изобретение относится к электротехнике, а именно к датчикам несимметрии напряжений в системах электроснабжения, и предназначено для использования в установках автоматического си мметрирования напряжений трехфазных источников.

Цель изобретения — упрощение устройства путем исключения фазорегулирующих блоков за счет оснащения измерительных трансформаторов дополнительными вторичными обмотками.

На фиг. 1 приведена схема датчика несимметрии напряжений трехфазного источника; на фиг. 2 — векторная диаграмма напряжений трехфазного источника.

Датчик несимметрии напряжений содержит измерительные трансформаторы 1 — 3, подключенные к фазам 4 — 6 источника.

Основные вторичные обмотки 7 — 9 трансформаторов, каждая из которых имеет ы число витков, выполнены с выводом средних точек (общая точка 10 схемы) и подключены к входам выпрямителей 11 — 13. В каждый канал датчика включен один из выпрямителей 14 — 16, причем вход каждого из них подключен к крайним выводам соединенных последовательно согласно и имеющих различное число витков вторичных обмоток трансформаторов соседних каналов датчика: обмоткам 17 — 19 с 2/g3û числом витков и обмоткам 20 — 22 с 1/- За числом витков каж-! дая. Параллельно входу каждого дополнительного выпрямителя подключена цель из двух последовательно включенных резисторов 23 и 24, 25 и 26, 27 и 28. Общие точки каждой пары указанных резисторов соединены с общей точкой схемы. К выходным разноименным клеммам основного и дополнительного выпрямителей в каждом канале датчика при помощи резисторов 29 — 34 подсоединены потенциометры 35 — 37, движки

38 — 40 которых являются выходами датчика.

Устройство работает следующим образом.

Анализ векторной диаграммы (фиг. 2) показывает, что обеспечение равенства модулей всех трех линейных напряжений является не единственным средством достижения симметрии напряжений в трехфазном источнике. Так, например, симметрия напряжений источника также будет достигнута, если обеспечить выполнение следующих равенств в трехфазной системе напряжений: BY=

= /3/2АВ; АХ=/3/2СА; СУ=- /3/2ВС. При этом следует отметить, что указанный контроль за несимметрией источника позволяет снизить переменные составляющие напряжений в выходных сигналах датчика.

Это положительное свойство обусловлено меньшими фазовыми сдвигами в выбранных для попарного сравнения напряжениях. Необходимые вспомогательные напряжения получаются в результате суммирования соответствующим образом трансформированных ли30

55 нейных напряжений источника. Так, например, вспомогательное напряжение Uav, сравниваемое с линейным напряжением /ля, получается в результате суммирования напряжений (/вс и, Uc, соответствующим образом трансформированных. На фиг. 2 проиллюстрировано формирование вспомогательного напряжения U v в соответствии с выражением

Uar= Увс+ 1/2 (/сл.

Очевидно, что в данном случае переменная составляющая в выходных сигналах датчика снижается вдвое по сравнению со случаем попарного сравнения линейных напряжений источника. Для обеспечения в симметричном режиме равенства по модулю попарно сравниваемых напряжений в предлагаемом техническом решении соотношение чисел витков обмоток трансформаторов, с которых осуществляется съем указанных напряжений, должно быть следующим. Если обозначить число витков вторичной обмотки, с которой снимается линейное напряжение для попарного сравнения со вспомогательным напряжением и, а числа витков вторичных обмоток соответствующих трансформаторов, с которых снимаются линейные напряжения для образования вспомогательного напряжения — vl и ы, то связь между ы, ы и ы должна иметь вид

2 2+ 2

Таким образом, на первичные обмотки трансформаторов 1 — 3 в симметричном режиме работы источника поступают напряжения, равные по амплитуде и сдвинутые по фазе друг относительно друга на 60 . Сигналы, пропорциональные контролируемым линейным напряжениям источника, снимаются с вторичных обмоток 7 — 9. Каждый из этих сигналов попарно сравнивается с одним из вспомогательных напряжений, получаемых в результате суммирования соответствующим образом трансформированных линейных напряжений, формируемых на вторичных обмот ках 17 — 19 и 20 — 22. Выполнение вторичных обмоток 7 — 9 с wr числом витков, обмоток 17 — 19 с 2/- /Зы числом витков, а обмоток 20 — 22 с 1/g3IB числом витков каж-! дая обеспечивает в симметричном режиме работы источника равенство попарно сравниваемых напряжений по модулю и снижение фазовых сдвигов между ними до 30 .

Напряжения, снимаемые с обмоток 7 — 9 и с крайних выводов последовательно соединенных обмоток 18 и 22, 19 и 20, 17 и 21, выпрямляются при IIQMoIljH выпрямителей 11—

13 и 14 — 16 и подаются при помощи ограничительных резисторов 29 — 34 на потенциометры 35 — 37 таким образом, что на каждый из потенциометров поступают разнополярные выпрямленные напряжения. Выходные сигналы датчика снимаются с движков 38 — 40 потенциометров. При этом за счет снижения фазовых сдвигов между сравниваемыми напряжениями снижаются пере!

272402

Формула изобретения

Составитель Н. Михалев

Техред И. Верес Корректор A. Зпмокосов

Тираж 612 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и от крытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор Е. Папи

Заказ 6344/5! менные составляю1цие в выходных сигналах датчика. Введение трех дополнительных резисторов, выполняемых с выводом средней точки и подключенных параллельно входам дополнительных выпрямителей, необходимо для получения обшей точки датчика, по отношению к которой производится съем выходных сигналов.

Датчик несимметрии напряжений трехфазного источника с числом каналов, равным числу его фаз, содержащий в каждом канале измерительный трансформатор, выпрямитель, подключенный к выполненной с средним выводом, подключенным к общей шине, вторичной обмотке измерительного трансформатора, потенциометр, к выводам которого подключены соответственно первый и второй резисторы, причем второй вывод первого резистора подключен к выходу выпрямителя, а движок потенциометра является выходом датчика, отличающийся тем, что, с целью упрощения, в каждый канал введены дополнительные выпрямитель и два резистора, а каждый измерительный трансформатор снабжен двумя дополнительными вторичными обмотками с числом витков (ю„ и 00, которые связаны с числом витков жосновной вторичной обмотки зависимостью

1е/ = 4 + е — СЕ/,.щ„ ПРИЧЕМ дОПОЛНИтЕЛЬНЫЕ вторичные обмотки разных измерительных трансформаторов, имеющие различное число витков, попарно соединены последовательно согласно, причем крайние выводы последовательно соединенных дополнительных обмоток в каждом канале подключены соответственно к входам дополнительных выпрямителей н первым выводам дополнительных резисторов, другие выводы которых подключены к обшей шине, при этом выход дополнительного выпрямителя подключен к второму выводу второго резистора, выходы основного и дополнительного выпрямителей в каждом канале берутся разнополярными, а первичные обмотки измерительных трансформаторов подключены к клеммам источника трехфазного напряжения непосредственно.