Фильтр симметричных составляющих
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
Союз Советскик .Социалистических
Республик () 9074.70 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 050978 (21) 2671810/18-21 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет
Опубликовано 2302,82. Бюллетень ¹7
Дата опубликования описания 2302.82
151}М Кл з
G 01 R 29/16
Государственный комитет
СССР но делам изобретений и открытий 72) Авторы изобретения
В.В.Брайко С.Г.Таранов и Ю.Ф.Тесик (71) Заявитель
Институт электродинамики AH УССР (54) ФИЛЬТР СИИМЕТРИЧНЫХ СОСТАВЛЯЮЩИХ от частоты, сложность подбора пара- метров фильтра для получения минимальной частотной погрешности, а также погрешности, обусловленные температурными и временными зависимостями актансов и реактансов плеч фильтров.
Наиболее близким к изобретению по технической сущности является фильтр симметричных составляющих, в котором исключена частотная погрешность, cocToHIIjHA из актансов, реактансов, усилителей, преобразователя частоты .в напряжение и трансформаторов,вторичные обмотки которых включены в активные полуплечи фильтра, а первичные обмотки соединены с выходами усилителей, сигнальные входы которых подключены к актансам полуплеч фильтра, а управляющие входы соединены с выходом преобразователя частоты в напряжение, вход которого соединен с фазой сети (3).
Недостатками известного фильтра являются временная и температурная погрешности, обусловленные зависимостями актансов и реактансов плеч фильтра от температуры и времени.
Цель изобретения — повышение точности определения симметричных составляющих.
Изобретение относится к электро= измерительной технике и может быть использовано для измерения напряжений и токов прямой и обратной последовательностей в трехфазных электри-, ческих сетях.
Известен фильтр симметричных составляющих, содержащий активно-емкостные, активно-индуктивные или активно-индуктивно-емкостные плечи (1).
Недостатком указанного фильтра является погрешность, обусловленная частотой, температурной и временной зависимостями актансов и реактансов плеч фильтра.
Известен также фильтр симметричных составляющих с частичной компенсацией частотной погрешности, состоящий из плеч, в состав которых входят два последовательно соединенных активно-индуктивных (активно-емкостных) полуплеча, одно из которых зашунтировано емкостью (индуктивностью) (2).
Недостатками такого фильтра являются неполная компенсация частотной погрешности и возрастание последней при отклонении частоты от номинального значения, что обусловлено различным характером зависимости емкостных и индуктивных сопротивлений 4
}53} УДК 621- 317 ° .322 (088.8) 907470
uтръ+ц
Ч =acct " ",(ь) ОаЬ
Так как
, р,к„+)),® где и с токи в плечах Фильтра, коэффициент передачи Фазосдвигателей; то углы будут равны: Я1 Р,1) . -" с Рct/
=are,м 1(К„, (,<%) pi )цю
55 х и =acct, ",, (й
Оа "а1
Поставленная цель достигается тем, что в фильтр, плечи которого содержат последовательно подключенные актансы, реактансы и трансформаторы, введены два блока вычитания и два фаэоздвигателя, причем входы фазосдвигателей подключены к актансам
5 плеч фильтра,а их выходы — к первым входам блоков вычитания, вторые входы которых подключены к реактансам плеч фильтра, а их выходы подключены к первичным обмоткам трансформато-; ров,вторичные обмотки которых включены последовательно реактансам плеч фильтра.
На фиг. 1 изображена блок-схема фильтра симметричных составляющих; на фиг. 2 - векторная диаграмма напряжений.
Фильтр состоит из активных сопротивлений В1- Rq, причем R „=В1=. жк g, реактивных сопротивлений 1, трансформаторов Тр. 1 и Тр, 2, блоков вычитания 2 и фаэосдвигателей 3, входы которых подключены к актансам Ry и В Фильтра, а выходы подключены к первым входам блоков вычитания 2, 25 вторые входы которых подключены к реактансам 1 плеч Фильтра, а выходы подключены к первичным обмоткам трансформаторов Тр 1 и Тр 2, вторичные обмотки которых включены последова- 30 тельно реактансам плеч фильтра.
Напряжение на выходных зажимах
Фильтра U«q равно сумме падений напряжений на участках плеч фильтра
U«Э И Ues: 35
Цху = Ugg + (1)
Выразим напряжение U яЗ и БЭЭ через линейные ° напряжения UAs u Uac u углы прямоугольных треугольников фиг. 2), образованных линейными напря- 4О
>хениями Upg u Uec и падениями напряжений на актансах и реактансах соответствующих плеч фильтра:
"„, uò = Вs V e "« Одессе „е,(g)
-- .= -а = U ссэ4 е - 1 (у аь В ° где („ — Ч вЂ” углы при вершинах прямоугольных треугольников, образованных линейными напряжениями и падениями напряжений на актансах и реактансах фильтра.
Тогда выходное напряжение фильт ра равно:
"кч="»е " 1е 5i< u>>cosl,е 4u )LE (3ч Выразим углы, - через падения напряжений на актансах и реактансах плеч Фильтра: где ()тр1 и Uyp — выходные напряжения трансформаторов, U,Uq,Uq U т падения напряжений на элементах плеч фильтра. )те * а Р ))(п->),» (8), З ),(% 1+ Яа) К - Х+ХД 4„ a ctg < -.an t к„, (1о) )щ 1„ Кg) Из выражений (10-12) видно, что д0p g> = со э . Подстановка значений 4„- Ч g и выражение (5) и выражение линейных напряжений У э ()ес через симметричные составляющие прям9й и обратной последовательностей U и U " приводит к следующему выражениюг ц --() (ye÷ е Э NsМe 1 с(осэм е й) н ()" (g Введение в выражение (13) численных значений Ч1* Уа 90 - 9>= 40,99 приводит к однозначной зависимости выходного напряжения Фильтра и напряжения обратной последовательности: Таким образом, компенсация погрешностей проиисходит при воздействии различных дестабилизирующих факторов в том числе и частоты. Точность фильтра симметричных составляющих (ФСС) определяется стабильностью коэффициента передачи фаэосдвигателей. Преимущества предлагаемого фильтра - исключение температурной и вре907470 В ВНИИПИ Заказ 5 83/54 Тираж 719 Подписное Филиал ППП "Патент"., г.ужгород, ул.Проектная,4 менной погрешностей, а также понижение требований к точности элементов фильтра. Формула изобретения Фильтр симметричных составляющих, плечи которого содержат последовательно подключенные актансы, реактансы и трансформаторы, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повыаения точности определения симметричНых составляющих, в нега введены два Длока вычитания и два фазосдвигатеяя, причем входы фазосдвигателей подключены к актансам плеч фильтра, а их выходы — к первым входам блоков вычитания, вторые входы которых подключены к реактансам плеч фильтра,а их рыходы подключены к первичным обмоткам трансформаторов,вторичные обмотки которых включены последовательно реактансам плеч фильтра. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Фабрикант В.Л. Фильтры сиьскетричных составляющих. Госэнергоиздат, ! О 1962, с 100-106 2. Там же, с. 166. З.Авторское свидетельство СССР по заявке Р 2627663/21, кл. G 01 R 29/16, 020678 (прототип) 
