Измерительный преобразователь симметричных составляющих электрических величин

 

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для вьщеления симметричных составляющих прямой или обратной последовательности электрических величин из трехфазных синусоидальных входных величин. которые могут использоваться в комплексах контроля качества электрической энергии или автоматизации трехфазных сетей переменного тока, в том числе характеризующихся повьппенным быстродействием. Целью изобретения является повьппение быстродействия, а также повышение точности измерения при отклонении частоты. Устройство содержит фазовращатели 1-3, масштабирукнцие блоки 4-7 и сумматор 8. В качестве элементов 1-3 могут быть использованы линии задержки. Блоки 4-7 осуществляют передачу сигнала с заданным коэффициентом пропорциональности и могут быть выполнены на основе операционных-усилителей с резисторами в цепи отрицательной обратной связи. Требуемое быстродействие преобразователя достигается благодаря возможности задавать произвольный угол поворота фазы, используя мате- , матическое соотношение, приведенное в описании изобретения. 1 ил. с (О (Л 4ih 00 N9 to сл

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 G 01 R 29/16

+ < ® Ф

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

13 " : l3

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 4171088/24-21 (22) 31.12.86 (46) 23.10.88. Бкп. У 39 (71) Московский энергетический институт (72) Ю.А. Барабанов (53) 621.37.77 (088.8) (56) Манов Н.А., Успенский М.И., Полуботко В.А. Программируемые защиты мощных синхронных генераторов.

Сыктывкар, 1981, с. 19.

Дорогунцев В.Г., Овчаренко Н.И.

Элементы автоматических устройств энергосистем. — М.: Энергия, 1979, с. 106-107. (54) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

СИММЕТРИЧНЫХ СОСТАВЛЯКЗЦИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ВЕЛИЧИН. (57) Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для выделения симметричных составляющих прямой или обратной последовательности электрических величин из трехфазных синусоидальных входных величин, ÄÄSUÄÄ 1432425 А1 которые могут использоваться в комплексах контроля качества электрической энергии или автоматизации трехфазных сетей переменного тока, в том числе характеризующихся повышенным быстродействием. Целью изобретения является повышение быстродействия, а также повышение точности измерения при отклонении частоты. Устройство содержит фазовращатели 1-3, масштабирующие блоки 4-7 и сумматор 8. В качестве элементов 1-3 могут быть использованы линии задержки. Блоки 4-7 осуществляют передачу сигнала с заданным коэффициентом пропорциональности и могут быть выполнены на ос- д нове операционных. усилителей с резисторами в цепи отрицательной обратной связи. Требуемое быстродействие преобразователя достигается благодаря возможности задавать произвольный угол поворота фазы, используя мате- . 2 матическое соотношение, приведенное в описании изобретения ° t ил. 4й

143 2425

Изобретение относится к измерительной технике и предназначено для выделения симметричных составляющих (прямой или обратной последователь5 ности) электрических величин из трехфазных синусоидальных входных величин, которые могут использоваться в комплеКсах контроля качества электрической " íåðãèè или автоматизации трехфазных сетей переменного тока, в том числе характеризующихся повы"4 шеиHbtM-быстродействием.

Целью изобретения является повыше ние быстродействия, а также точности

1 при отклонении частоты.

На чертеже приведена структурная схема измерительного преобразователя.

Преобразователь содержит три фазоповоротных элемента 1-3, четыре масш-20 табирующих блока 4-7 и сумматор 8.

Входы фазоповоротных элементов 1-3 подсоединены к входным клеммам преобразователя, на которые поступают мгновенные значения фазных входных 25 электрических величин Р,1(), F (t), Р () . Масштабирующие блоки 4 и 5 включены на выходе фазоповоротных элементов 2 и 3, а входы масштабирующих блоков 6 и 7 объединены с входа- Зп ми фазоповоротных элементов 2 и 3.

Выходы фазоповоротного элемента 1, а также масштабирующих блоков 4-7 подключены к входам сумматора 8, выход которого является выходом измерительного преобразователя.

В качестве элементов 1-3 могут использоваться линии задержки. Масштабирующие блоки 4-7, осуществляющие передачу сигнала с заданным коэффици-40 ентом пропорциональности, могут быть выполнены на основе операционных усилителей с резистором в цепи отрицательной обратной связи, значение сопротивления которого соответствует требуемому коэффициенту передачи.

Коэффициенты передачи масштабирующего блока 4 (5) равны множителю перед е 1, а блока 6 (7) — основному члену рекурентного соотношения е

2.cos Q/2 е " — 1, где p/2 — угол поворота фазоповоротных элементов

1-3.

Составляющие прямой F, и обратной

F псл.ватьности опряются . 55

1 соотношениями

- j f20 24о"

ЗР„= F + F e + Р е (1а) 3 = + Г е * + Fе,(1б) где F, Р, F c — векторы, соответстЯЪ 8У 0 вующие фазным входным синусоидальным эл ек трич еским в еличинам (ток или напряжение), F F

--2 — векторы, соответствующие составляющим прямой и обратной последовательностей.

Входящие в (1) слагаемые вида

Fe можно записать через F ° е путем использования соотношения

- 4 - (г е = 2.cos p/2 е . (2) Многократным использованием (2) показатели степени числа е в выражениях (1) могут быть сколь угодно понижены.

Выражения (1) могут быть приведены к виду о при записи через угол 30

j5o

3F, = F + Ç Р0е

2 Р— 1ГЗ Р е" + Р,. > (3a) -3 30о

ЗР =Р + ГЗ Р,е — 2.Р— &3.F>e + Р при записи через угол 15 о >>5

ЗР = F> + 2 ГЗ cos 15 Г е (1ГЗ + 2)Р

jgg — 21ГЗ cos 15 Г е +

+ (ГЗ + 1)Р, (Зб) (4а) о -1 15

ЗР„= Р4 + 2 3 cos 15 Г е

- (ГЗ + 2) Р,— — 2 3 cos 15 F

+ (-ГЗ + 1)Р,. (4б) . и так далее.

Таким образом, по выражению (2) рассчитываются, исходя из допустимой задержки, коэффициенты передачи масштабирующих блоков 4-7 и угол поворота (время задержки) фазоповоротных элементов 1-3.

Например, для реализации (3) достаточно настроить элементы 1-3 на угол 30 (или задержку 1,67 мс), а для пропорциональных звеньев 4-7 задавать коэффициенты передачи: К = -2, К = 1, К = ГЗ, К = -ГЗ при выделении прямой последовательности. Для выделения обратной последовательности достаточно поменять места подключения входных сигналов Р 8() и F,() или

1432425

Составитель В.Куча

Техред А.Кравчук

Корректор Г.Решетник

Редактор О.Головач

Заказ 5420/37 Тираж 772 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4 перенастроить ко ффициенты передачи блоков 4-7.

Измерительный преобразователь работает следующим образом.

Входные сигналы F q (t), F (), 5

Р (t) поворачиваются в фазоповоротных элементах 1-3 на угол, соответствующий выражениям (3) и (4), а также передаются через масштабирующие блоки 4-7 с коэффициентами передачи, соответствующими выражениям (3) и (4). После суммирования сигналов в сумматоре 8 получают на выходе составляющую соответствующей последовательности.

Благодаря возможности задавать произвольный угол поворота, используя соотношение е = 2 cos g/2 е " / - 1, можно получить требуемое быстродействие преобразователя.

Формула- из обр ет ения

Измерительный преобразователь симметричных составляющих электрических величин, содержащий первый фазоповоротный элемент и сумматор, выход которого является выходом измерительного преобразователя, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения быстродействия, а также точности при отклонении частоты, в него введены второй и третий фазоповоротные элементы и четыре масштабирующих блока, причем вход каждого фазоповоротного элемента подсоединен соответственно к клемме фазной входной электрической величины, выходы первого фазоповоротного элемента непосредственно, а второго и третьего через первый и второй масштабирующие блоки подключены к входам сумматора, входы второго и третьего фазоповоротных элементов объединены с входами соответственно третьего и четвертого масштабирующих блоков, выходы которых подключены к четвертому и пятому входам сумматора.