Измерительный преобразователь симметричной составляющей обратной последовательности трехфазной системы напряжений

 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в системах защиты и автоматического регулирования режимов тяговой сети электрифицированных железных дорог. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем формирования на дополнительном выходе преобразователя выходного напряжения, пропорционального напряжению симметричной составляющей прямой последовательности чередования фаз трехфазной системы напряжений на входных выводах преобразователя. При наличии на входных выводах 4, 5, 6 преобразователя фазных напряжений V A, V B, V C в соответствии с соотношением K1 : K2 : K3 : K4 = 1:1:2: 2 √3/K5 коэффициентов K1, K2, K3, K4 трансформации первого 1, второго 2, третьего 3, четвертого 10 трансформаторов и коэффициента K5 передачи фазовращателя 11 на вторичной обмотке трансформатора 1 формируется напряжение (K3/2)V A, трансформатора 2 - напряжение (K3/2)V B, трансформатора 3 - напряжение K3 .V C, на выходе фазовращателя 11, выполненного с углом 90 электрических градусов сдвига, - напряжение J . K5 . (V A - V B), на вторичной обмотке четвертого трансформатора 10, первичной обмоткой подключенного к выходу фазовращателя 11, - напряжение J{(K3 . √3/2)} (V A - V B). В результате суммирования напряжений вторичных обмоток трансформаторов 1, 2, 3, 10 на выходных выводах 8, 9 преобразователя формируется выходное напряжение V 8,9, пропорциональное напряжению V 2 симметричной составляющей обратной последовательности (третий-второй-первый) чередования фаз трехфазной системы напряжений на первом 4, втором 5 и третьем 6 входных выводах преобразователя: V 8,9 = -(K3/2)V A - K3/2V B + K3 . V C - J{(K3 . √3/2)}V A - V B) = K3 . (V C + A 2V A + AV B) = K3 . 3V 2 = K 8,9V 2, а на выходных выводах 8, 12 преобразователя формируется выходное напряжение V 8,12, пропорциональное напряжению V 1 симметричной составляющей прямой последовательности (первый-второй-третий) чередования фаз трехфазной системы напряжений на первом 4, втором 5 и третьем 6 входных выводах преобразователя: V 8,12 = -(K3/2)V A - (K3/2)V B + K3 . V C + J{(K3 . √3)/2} (V A - V B)= K3 . (V C + AV A + A 2V B) = K3 . 3V 1 = K 8,12V 1. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ÄÄSUÄÄ 1578790 А1 (g1)g H 02 H 7/09 G QI 9 16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

РО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) 4241333/24-07 (22) 05.05.87 (46) 15,07.90. Бюл. № 26 (71) Омский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) P А.Ахмеджанов, Н.И.Зеренков и Н.В.Аникина (53) 621.316 ° 925:621.317.322 (088.8) (56) Фабрикант В,Л. и др. Элементы устройств, релейной защиты и автоматики энергосистем и их проектирование. M. Высшая школа, 1974, с. 165-168, рнс. 4.23.

Авторское свидетельство СССР

¹ 748292, кл. G 01 R 29/16, 1980. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

СИММЕТРИЧНОЙ СОСТАВЛЯЮ1ЦЕЙ ОБРАТНОЙ

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ТРЕХФАЗНОЙ СИСТЕMbI НАПРЯЖЕНИЙ (57) Изобретение относится к элект— ротехнике и предназначено для использования в системах защиты и автоматического регулирования режимов тяговой сети электрифицированных железных дорог. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей путем формирования на дополннтсльном выходе преобразователя выходного напряжения, пропорционального напряжению симметричной составляющей прямой последовательности чередования фаз трехфазной системы напряжений на входных выводах преобразователя.

При наличии на входных выводах 4, 5 и 6 преобразователя фазных напряжей 7я, 7В,. Чс в соответствии с соотношением К I: К2: КЗ: К4

1: 1: 2: 2 3/К5 коэффициентов

К1, К2, КЗ, К4 трансформации первого 1, второго 2, третьего 3, четвертого 10 трансформаторов и коэффициента К5 передачи фазовращателя 1 на вторичнон обмотке трансформатора 1

КЗ формируется напряжение — — V„,òðàíñ-!

КЗ формат ор а 2 — напряжение — — V, 1578790

ЗЧ1 = К 3 Ч ° 1. ил

I трансформатора 3 — напряжение К3 Ч на выходе фазовращателя l l,âûïîëíåíного с углом 90 зл.град. сдвига, напряжение,) К5 (Ч вЂ” V ), на вт оричнои обмотк е четвертого тр ансформатора 10, первичной обмоткой подключенного к выходу фазовращателя кз 6

ll — напряжение J - --"--- — (V -V ).

2 А

В результате. суммирования напряжений вторичных обмоток трансформаторов

1,2, 3 и 10 на выходных выводах 8,9 преобразователя формируется выходное напряжение V Il 9, пропорциональное

1 напряжению Ч симметричной составляющей обратной последовательности (третий-второй-первый) чередования фаз трехфазной системы напряжений на первом 4, втором 5 и третьем 6 входных выводах преобразователя

КЗ К3

Ч8 ЧЛ В

8,э 2 Л

+КЗ V — j —.(V -V ) кз з

2 A

Изобретение относится к злектротехнике и предназначено для использования в системах защиты и автоматического регулирования режимов тяговой сети электрифицированных железных до.рог, цель изобретения — р асшир ение функционалыых возможностей путем формирования на дополнительном выходе преобразователя выходного напряжения, пр опорционального напряжению симметричной составляющей прямой последовательности чередования фаз трехфазной системы напряжений на входных выводах пр еобр азов ат еля, На чертеже представлена схема преобр азоват еля .

Измерительный преобразователь симметричной составляющей обратной последовательности трехфазной системы напряжений содержит три трансформатора 1, 2 и 3 напряжения, входные выводы 4, 5 и 6 преобразователя для подключения к фазам и нулевой вывод

7 для подключения к нулевой точке контролируемой сети и два выходных вывода 8 и 9 дпя подключения первого вторичного прибора, Нервые выводы первичных обмоток трансформаторов

li3 (Чс + а Ч + аЧв)

=кз зч,=к,,v, Ф а на выхоцных выводах 8, 12 преобразователя формируется выходное напря1 жение V > „1„, пропорциональное напряI жению V ñèììåòðè÷íoé составляющей прямой последовательности (первыйвторой-третий ) чередования фаз трехфазной системы напряжений на,первом

4, втором 5 и третьем 6 входных выводах преобразователя

К3 КЗ

Ч Ч, ЧВ+

2 " 2 кз Уз

+ кз v + g ††- ---(v - ч )

C 2

=. Кз ° (V + аЧ„+ а Ч ) 1, 2 и 3 напряжения соединены соответственно с первым 4„вторым 5 и третьим б входными выводами преобразователя, а вторые выводы первичных обмоток — с нулевым выводом 7. Цепочка последовательно соединенных вторичных обмоток трансформаторов 1,2 и 3 напряжения одним концевым выводом соединена с первым выходным вы10 водом 8 преобразователя, причем вторичные обмотки первого 1 и второго 2 трансформаторов напряжения включены согласно. В пр еобр азоват еле имеются четвертый трансформатор !0 напряжения, фазовращатель 11 и третий выходнои вывод 12 для подключения второго в торичного прибора. Вторичная обмотка третьего трансформатора 3 напряжения включена встречно обмоткам первого l и второго 2 трансформаторов напряжения, Фазовращатель 11 входом подключен между первым 4 и вторым 5 входными выводами преобразователя, а выходом — к первичной об55 мотке четвертого трансформатора 10 напряжения и выполнен.с углом 90 зл. град. сдвига напряжения на выходе фаз овращателя относительно напряжения на его входе. Вторичная обмотка четРуется напряжение, равное — -- Ч

КЗ

2 на вторичной обмотке трансформатора

7 "3

5 2 — напряжение р ав но е — - — V на

2 6 вторичной обмотке трансформатора 3— напряжение, равное КЗ V с

На выходе фазовращателя I l, который выполнен с углом 90 эл.град. сдвига напряжения на выходе относи-. тельно напряжения на входе, формируется напряжение

15 3 К5 (ЧА - Vâ), а на вторичной обмотке трансформатора 10 — напряжение. Кз- З(ׄ— V ).

Так как вторичная обмотка трансформатора 10 напряжения выполнена с выводом 13 в средней точке, то на каждой палуобмотке появляется напряжение

5 1578790 вертого трансформатора 10 выполнена с выводом 13 средней точки, соединенным с другим концевым выводом упомянутой цепочки последовательно соединенных вторичных обмоток трансформаторов 1, 2 и 3 напряжения, Второй

9 и третий 12 выходные выводы преобразователя соединены соответственно с первым и вторым концевыми выводами вторичной обмотки четвертого трансформатора 10 напряжения, первая полуобмотка которой между ее первым концевым выводом и выводом 13 средней точки включена встречно последовательно вторичной обмотке третьего трансформатора 3 напряжения при режиме прямой последовательности (первый-второй-третий) чередования фаз симметричной трехфазной системы напряжений на первом, втором, третьем входных выводах преобразователя,коэффициенты Kl, К2, КЗ, К4 трансформации соответственно первого l,второго 2, третьего 3 и четвертого 10 трансформаторов напряжения,определяемые как отношения напряжений между концевыми выводами вторичных обмоток трансформаторов к напряжениям на их первичных обмотках, и коэффициент

К5 передачи фазовращатепя, определяемый как отношение амплитуды выходного напряжения фазовращатепя к амплитуде его,входного напряжения,соответствует соотношению

КЗ V3 — — — -(Ч -V)

2 Д В

В результате суммирования напряжений вторичных обмоток трансформаторов 1, 2, 3 и 10 на выходных выводах 8 и 9 преобразователя формируется напряжение V, определяемое

3,9 соотношением кз кз

V — vя- -- — v +

Kl: К2; КЗ: К4 г Гз

1:1:2

К5 а коэффициент КЗ трансформации треть его тр ансформатор а 3 напряжения определяется как частное от делекия заданного номинального напряжения между первым и вторым выходными выводами преобразователя на утроенное заданное номинальное фазное напряжение симметричной трехфазной системы напряжений на входных выводах 4,5. и б. Между выходными выводами-8 и 9 включается первый вторичный прибор

14, а между выходными выводами 8, 12 — в торой в торичный прибор 15.

Преобразователь работает следующим образом.

При напичии на выводах 4 — 1 преобразователя трехфазной системы фаз-! ных напряжений V, V>, V в соответствии с соотношением (1) на вторичной обмотке трансформатора T форьякз- б

+ кз v„-1 — — — — (чя -v)-(2),, = КЗ(Ч + à V + аЧ )

40 — кз з v, кз кз

V8 1t = — — 2- ЧЯ вЂ” -2 — Чв + кз Чс+ кз Vf

+ — — — — -(v — Чв)

2 Я (3), кз (vñ + av„+ а vâ,) 2= кз -з.ч

55 где Ч

1 напряжение симметричной составляющей прямой последовательности (первый-второй-третий) чередования а на выходных выводах 8, 12 преобразователя формируется напряжение

45 Vl I2 определяемое соотношением

1578790 раз трехфазной системы напряжений на первом,втором, третьем входных выво дахх пр ео бр аз ов ат ел я;

V — напряжение симметричной

1 составляющей обратной последовательности (третий-второй-первый ) чередования фаз трехфазной системы напряжений на первом, в тор ом, тр е ть ем в ход ных выводах преобразователя; з а (- — — + j -- — ) — фазный опера-15

2 2 тор поворота на 120 эл. гр ад.

Учи тывая, что

В, .ном ,9.

3Ч

3 2 ном (4) 20

ЗЧ4 ном где Vg,a, ном

"= V),и ном заданное номинальное напряжение между соответствующими выходными выводами

8, 9 и 8, 12 преобразователя;

= V

, ндм 5 . нем

= V

b. нам

30 заданное номинальное фазное напряжение входных выводов

4, 5 и 6 преобразователя, (3) и (4) имеем из выражений (2) 35

Ч а э.нем

V — -V <----- V — К g U

Ч

4. ном (5)

22 НОМ где К > z - к о зффици ент пр оп орциональности между выходным напряжением V > пр еобр а3 зователя и напряжением

V2 симметричной составляющей обратной последовательности (третий-второй50 первый) на входных выводах преобразователя;

К вЂ” коэффициент пр о порциоВ,12 нальности между выходным напряжением V . преобЬ,22 5S разователя и напряжением

V симметричной состав1 ляющей прямой последовательности (первый-второйтретий) на входных выводах пр е обр аз ов ат еля .

Формула из о бр е тени я

Измерительный пр еобр аз о ватель симметричной составпяющей обратной последовательности трехфазной системы напряжений, содержащий три трансформатора напряжения, входные выводы преобразователя дпя подключения к фазам и нулевой вывод для подключения к нулевой точке контролируемой сети и два выходных вывода для подключения первого вторичного прибора,причем первые выводы первичных обмоток тр ансформат оров напряжения с оединены соответс твенно с первым, вторым и третьим входными выводами преобразователя, а вторые выводы первичных обмоток — с нулевым выводом, цепочка последовательно соединенных вторичных обмоток трансформаторов напряжения одним концевым выводом соединена с первым выходным выводом преобразователя, причем вторичные обмотки первого и второго трансформаторов напряжения включены согласно, отлич ающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем формирования на дополнительном выходе преобразователя выходного напряжения, пропорционального напряжению симметричной составляющей прямой последовательности чередования фаз трехфазной системы напряжений на входных выводах преобразователя, в него введены четвертый трансформатор напряжения,фазовращатель и третий выходной вывод для подключения второго вторичного прибора, вторичная обмотка третьего трансформатора напряжения включена встречно вторичным обмоткам первого и второго трансформаторов напряжения,фазовращатель входом подключен между первым и вторым входными выводами преобразователя, а выходом— к первичной обмотке четвертого трансформатора напряжения и выполнен с углом 90 эл.град. сдвиг а напряжения на выходе фазовращателя относительно напряжения на его входе, вторичная обмотка четвертого трансформатора выполнена с выводом средней точки,соединенным с другим концевым выводом упомянутой цепочки последовательно соединенных вторичных обмоток трансl578790!

Составитель 0.Орлов

Техред Л.Олийнык

Корректор Л.Патай

Редактор А. Долинич

Заказ 92 Тираж 48! Подпис но е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, !1осква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 (popMBTopoB напряжения, второй и третий выходные выводы преобразователя соединены соответственно с первым и вторым концевыми выводами вторичной обмотки четвертого трансформатб5 ра напряжения, первая полуобмотка которой между ее первым концевым выл водом и выводом средней точки включена согласно-посдедовательно вторичной обмотке третьего трансформатора напряжения при режиме прямой последовательности (первый-второй-третий) чередования фаз симметричной трехфазной системы напряжения, определяемые 15 как отношения напряжений между конце- выми выводами вторичных обмоток трансформаторов к напряжениям на их первичных обмотках, и коэффициент К5 передачи фазовращателя, определяемый как отношение амплитуды выходного напряжения фазовращателя к амплитуде .его входного напряжения, соответствуют соотношению

К1: К2: КЗ: К4

213 !

: !: 2

К5 а коэффициент КЗ трансформации третьего трансформатора напряжения определяется как частное от деления заданного номинального напряжения выходных выводов преобразователя на утроенное заданное номинальное фазное напряжение его входных выводов.