Устройство для измерения параметров качества электроэнергии

 

Союз Советскии

Социаиистическик

Республик

О П,„„,g,ß Е и з о Б-М- й- и- я о>752196

Ы АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) Заявлено 07.07,78 (21) 2638635/18-21 (51)м а с присоединением заявки HP

G 01 R 29/16 государственный комитет

С С С Р ио делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 300780, Б оллетеиь 1о 28 (53) УДК 621. 317. .322(088.8) Дата опубликования описания 300780 (72) Авторы изобретения

В.Г.Цывинский и Д.К.Маков

Киевский ордена Ленина политехнический институт им.50-летия Великой Октябрьской социалистической революции (71) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПАРАМЕТРОВ

КАЧЕСТВА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ

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

Известен способ измерения составляющей напряжения обратной последовательности в многофазных системах (1) .

Этим способом напряжение преоб- 10 разовывают в многофаэное, например двенадцатифазное, затем его выпрямляют и с помощью частотного фильтра выделяют из нето переменную составляющую двойной частоты по отношению 15 к рабочей, пропорциональную напряжению обратной последовательности.

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

Известно также устройство, содержащее два идентичных канала измере- 30 ния и состоящее иэ входного устройства, фильтра симметричных 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 того, устройство содержит блок деления, коммутатор и измерительный прибор (21 .

Недостатками его являются сложность, структурная избыточность.

Цель изобретения - упрощение устройства и расширение его функцио» нальных возможностей.

Укаэанная 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 интегрирую71219б "" " где К<

"комм коэффициент передачи входного устройства 1; коэффициент передачи коммутатора 2) коэффициенты передачи первого многозвениого фильтра 3 симметричных составляющих. напряжения обратной последовательнос 65

° n u

avstbt— щая цепочка с переключаемой постоянной времени, причем вход интегри - рующей 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 составляющих напряжения прямой последовательности соединен со вторым входом полосового .частотного фильтра, а управляющие входы коммутатора, полосового Фильтра и интегрирующей цепочки соединены с блоком управления. 15

На чертеже изображена схема уст.Ройства.

Устройство содержит согласующий блок 1, вход которого соединен с исследуемой сетью, а выход через ком- .20 мутатор 2 - с фильтром 3 симметричных составляющих напряжения обратной последовательности, выход которого соединен с первым входом полосового частотного фильтра 4, а через фильтр 25

5 симметричных составляющих напряжения прямой последовательности — со вторым входом, полосового частотного фильтра. Выход полосового частотного фильтра 4 соединен со входом интегрирующей цепочки 6 с переключаемой ключом 7 постоянной времени. Интегрирующая цепочка состоит из резисторов

8 и 9 и конденсатора 10. Выход интегрирующей цепочки соединен с измери-тельным прибором 11. Управляющие входы коммутатора и ключа соединены с устройством 12 управления.

Устроиство работает следующим образом.

При измерении напряжений прямой 40

0 или обратной U2 последовательности трехфазное напряжение через согласующий блок 1, коммутатор 2, многозвенный (число звеньев "и") трехфазный фильтР 3 симметричных составляющих напряжения обратной последовательности,. полосовой частотный фильтр 4., интегрирующую цепочку поступает иа измерительный прибор 7.

Напряжение ОнЗмлРа оде ивэи Рительного прибора при измерении напряжений прямой и обратной последователь.

;ности можно представить в следующем виде и п (55

"кэм.ю,a= Ь.у. комм ЛР i и t" < nëð. корр ти для напряжений соответственно прямой и обратной последовательности;

К К„ - коэффициенты перед-чи инкорр. тегрирующей цепочки б, полосового фильтра 4.

При измерении напряжения прямой последовательности и отклонении частоты сети от расчетного для фильтра значения справедливы соотношения

Уравнение справедливо для тре сфазных фильтров симметричных составляющих, разделенных повторителями. Каждый фильтр состоит иэ трех цепочек, соединенных треугольником, каждая иэ цепочек состоит иэ двух проводимостей - Ч и У, Одинаковые проводимости не имеют соединений между собой.

При измерении напряжения обратной последовательности и отклонении частоты сети от расчетного для фильтра значения справедливы соотношения

i ",l, le" l-1М

Интегрирующая цепочка б корректирует и частотную зависимость Ь .

При измерении отклонения частоты напряжения сети напряжение через входное устройство 1, коммутатор 2, многоэвенный фильтр 3 симметричных составляющих напряжения обратной последовательности, фильтр 5 симмет.Ричных составляющих напряжения прямой последовательности, полосовой частотный фильтр 4, интегрирующую цепочку б поступает на измерительный прибор, Напряжение U„ „ на входе измерительного прибора при йэмерении отклонения частоты напряжения сети имеет вид иЭмЭ Ь.у. комм(4о 4 2 2 (Эй Р2 й.<р корф

+U ) К К где оС,J52- коэффициенты передачи второго фильтра 5.

Фильтр 3 (многоэвенный) симметричных составляющих напряжения обратной последовательности полностью устраняет из сигнала напряжение 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 однозвенным.

При равенстве частоты напряжения сети и частоты, расчетной для фильтра 5; иа выходе, посЛедовательно соединенных фильтров 3 и 5 будет отсутствовать напряжение первой гармоники обеих последовательностей.

При отклонении частоты напряжения сети от частоты, расчетной для фильтра 5,на"выходе последовательно соединенных фильтров 3 и 5 появляется напряжение прямой последовательности

;0 первой гармоники, которое выде2196

Составитель В.Дубков

Техред Н,Бабурка

Корректор С. шекмар

Редактор C. Тимохина

Тираж 1019 Подписное

ЦИИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5

Заказ 4736/3

Филиал. ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 75 ляется полосовым частотным фильтром

4, нелинейность частотной зависимости коэффициентов 04 ocg Koppesтируется интегрирующей цепочкой 6.

Управление коммутатором 2 и интегрирующей цепочкой 6 осуществляется устройством 12 управления.

Преимуществом изобретения является 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 звеном второго и более высокого порядка. При этом коррекция частотной погрешности при измерении напряжения прямой и обратной последовательности 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 последовательности, выход которого соединен со входом полосового частотного фильтра, фильтр симметричных составляющих напряжения прямой последовательности, измерительный прибор, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения и расширения функциональных возможностей, введены блок управления и интегрирующая цепочка с переключаемой постоянной времени, причем вход интегрирующей цепочки соединен. c выходом полосового частотного фильтра, а выход — с измерительным прибором, согласующий блок через последовательно соединенные коммутатор, фильтр симметричных составляющих напряжения обратной последовательности и фильтр симметричных составляющих напряжения прямой последовательности соединен со вторым

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

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 208826, кл. 6 0I R 29/!6, 06. 12 ° 66. зц 2. Авторское свидетельство СССР е 517860, кл. G 01 à 29/16, 31.12.74.