Устройство для измерения мощностей искажающих составляющих тока в трехфазных сетях

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет измерения анормальных составляющих тока трех фаз. Тактовый генератор 1, ключ 4 и блоки 6, 7 и 8 памяти обеспечива от получение составляющих спектра частот трехфазного тока прямой и обратной последовательностей . Аналогично тактовый генератор 1, ключ 5 и блоки 15, 16 и 17 памяти обеспеч гаают получение сигналов, содержащий сумму частот основной и высших гармонических составляющих трехфазного напряжения прямой и обратной последовательностей . В результате выполнения арифметических действий блоками 31 ,32 и 33 вычитания , блоками 34., 35 и 36 перемножения , сумматором 37 и блоком 38 усреднения на выходе устройства получается средняя мощность анормальной составляющей. З стройство для измерения мощностей искажающих составляющих тока в трехфазных сетях содержит также генератор 2 опорньк сигналов , блок 3 подстройкичастоты, блоки 9- 14 и 22-27 перемножения,сумматоры 18, 19, блоки 20 и 2 усреднения, торы 28-30. 2 ил. с ESS %хак:

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУЬЛИН (дц 4 C 01 R 21/00

1 г а ф с

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

f10 ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯ Л

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4262303/24-21

1 (22) 18.06.87 (46) 15.01.89. Бюл. № 2 (71) Азербайджанский научно-исследовательский институт энергетики им. И.Г. Есьмана (72) Н.P. Рахманов и А.С. Адхем-заде (53) 621.317.38(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 951192, кл. G 01 R 21/00, 1982.

Авторское свидетельство СССР №- 739426, кл. С 01 R 21/00,,1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗ11ЕРЕНИЯ МОЩНОСТЕЙ ИСКАЖАЮЩИХ СОСТАВЛЯИЩИХ ТОКА

В ТРЕХФАЗНЫХ СЕТЯХ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет измерения анормальных составляющих тока трех фаз.

Тактовый генератор 1; ключ 4 и блоки

6, 7 и 8 памяти обеспечивают получение составляющих спектра частот трехфазного тока прямой и обратной последовател:цостей. Аналогично THKToBbIA генератор 1, ключ 5 и блоки 15, 16 и 17 памяти обеспечивают получение сигналов, содержащий сумму частот основной и высших гармонических составляющих трехфазного напряжения прямой и обратной последовательностей, В результате выполнения арифметических действий блоками 31,32 и 33 вычитания, блоками 34, 35 и 36 перемножения, сумматором 37 и блоком 38 усреднения на выходе устройства получается средняя мощкость анормальной составляющей. Устройство для измерения мощностей искажающих составляющих тока в трехфазных сетях содержит также генератор 2 опорных с -:гкалов,блок 3 подстройкичастоты, блоки 914 и 22-27 перемножения, сумматоры 18, 19, блоки 20 и 21 усреднения, сумматоры 28-30. 2 ил, 1451613

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения и учета мощности (энергии) и ее потерь в трехфазных сетях переменного тока в условиях несинусоидальнык, несимметричных и модуляционно-фазовых искажений тока и напряжения и решаст задачу контроля и регистрации мощности искажения в электрической сети.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет измерения анормальных составляющих тока трех фаз. 15

На фиг. 1 приведена структурная схема устройства для измерения мощностей искажающих составляющих тока в трехфазных сетях; на фиг. 2 временные диаграммы работы устройст- 20 ва.

Устройство для измерения мощно- стей искажающих составляющих тока в трехфаэных сетях содержит тактовый генератор 1, генератор 2 опорных 25 сигналов, блок 3 подстройки частоты, ключи 4 и 5, блоки 6-8 памяти, блоки

9-14 перемножения, блоки 15-17 памяти, сумматоры 18 и 19, блоки 20 и

Z1 усреднения, блоки 22-27 перемноже-30 ния, сумматоры 28-30, блоки 31-33 вычитания, блоки 34 — 36 перемножения, сумматор 37 и блок 38 усреднения, причем первые входы блоков 9-14 и

22-27 перемножения подключены к вы35 ходам генератора 2 опорных сигналов, выходы первых шести блоков 9-14 перемножения соединены по три со входами сумматоров 18 и 19, а выходы шести других блоков 22-27 перемножения соединены попарно с входами сумматоров

28-30, входы блоков 20 и 21 усреднения подключены к выходам сумматоров

18 и 19 и входам блока 3 подстройки частоты, выход которого подключен к управляющему входу генератора 2 опорных сигналов, выходы сумматоров

28-30 соединены с первыми входами блоков 31-33 вычитания, вторые входы которых соединены с выходами блоков 6-8 памяти, а выходы — соединены с первыми входами блоков 3436 перемножения, вторые входы которых подключены к выходам блоков 1517 памяти, а выходы — ко входам сумматора 37, выход которого через блок 38 усреднения является выходом устройства, входы блоков 6-8 памяти подключены ко вторым входам блоков

9 и 2, 10 и 13, 11 и 14, соответственно и через ключ 4 являются входами значений токов соответствующих фаз, входы блоков 15-17 памяти через второй ключ являются входами значений напряжений соответствующих фаз, а управляющие входы ключей 4 и 5 подключены к выходам тактового генератора 1, вторые входы блоков 22-27 перемножения объединены по три и соединены с выходами блоков 20 и 21 усреднения.

Устройство работает следующим образом.

На один из входов блоков 9-14 перемножения подается сигнал с первого трехфазного входа устройства, соединенного с датчиками тока, а на другой. сигналы от генератора 2 опорных сигналов. Соединения на входах блоков перемножения выполнены таким образом, что первый канал соединен с первым входом устройства, подключаемым к датчику тока и с первым выходом генератора 2 опорных сигналов, второй канал — с первым входом устройства и вторым выходом генератора

2 опорных сигналов. Последовательность чередования фаз входных зажимов устройства и выходных зажимов генератора 2 опорных сигналов, соединенных со входами одних и тех же блоков перемножения, одинакова.

В установившемся или квазиустановившемся режиме с искажениями самого общего вида, т.е. при наличии высших гармоник, несимметрии и амплитудно-фазовой циклической низкочастотной модуляции, после перемножения сигналов тока на опорные в блоках 9-14 перемножения и последующего их суммирования группами по три в сумматорах 18 и 19 образуются сигналы, содержащие высокочастотную и низкочастотную составляющие.

Высокочастотные составляющие в выходных сигналах сумматоров 18 и

19 при прохождении их через блоки

20 и 21 усреднения, производящие усреднение за достаточно большой интервал измерения-Т„, дадут практически на выходе этих устройств ноль.

Низкочастотные же составляющие при прохождении через блоки 20 и 21 усреднения, в случае точной настройки частоты генератора 2 опорных сигналов создадут на выходе блоков 20 и. з 1451613

2l усреднения сигналы, равные в оп- амплитудам искажающих ортогональных .ределенном масштабе соответствующим компонент

+бТц (t) sin

3r„ т„ зт„Е

Q i< i t) cos

t с 211 („, — — (1-1) dt

3 осн

c 2 11

4l t — —" (1-1) at.

Н осн опорных сигналов. Последующее суммирование сигналов дает на выходе сумматоров 28-30 мгновенные значения основной составляющей фазных токов.

Полученные сигналы подаются на один из входов блоков 22-27 перемножения соответственно, на вторые входы которых поступают сигналы с первого и второго выходов генератора 2

sin 0" + Iî << co st< здп(д е) — 120) + тосн соз Ыо + 120)

sin(y t 240) + I<)сн соз(мои 240) ос<<

I осн

I осн б!

),„= $ (<,(c)-i, ir)j и, <с)ас

e=<

Формула и зоб р ет ения

Устройство для измерения мощностей искажающих составляющих тока в

Блоки 31-33 вычитания производят определение разности сигналов Еос„(й) и сигналов, поступающих с выходов бло- 25 ков 6-8 памяти, содержащих все сос-. тавляющие спектра частот трехфазноного тока обеих последовательностей— е(")

Сигналы с выходов блоков 31-33 ЗО вычитания, представляющие собой сумму частот высших гармоник токов прямой и обратнойпоследовательностей, подаются пофазно на один из входов блоков

34-36 перемножения,на вторые входы которых поступают сигналы с выходов блоков 15-17 памяти, соединенных с датчиками напряжения второго трехфазного входа устройства, содержащие сумму частот основной и высших 40 гармонических трехфазного напряжения обеих последовательностей.

Сигнал на выходе сумматора 37, образованный как сумма мгновенных значений активной мощности анормаль- 4

5 ной составляющей Pe (t), представляет собой значение трехфазной мгновенной мощности, которое подается на вход блока 38 усреднения. Сигнал

P .(t), усредненный за период измерения Т„, дает на выходе блока 38 усреднения среднюю мощность анормальной составляющей, \ трехфазных сетях, содержащее генератор опорных сигналов, двенадцать блоков перемножения, первые входы которых подключены к выходам генератора опорных сигналов, а выходы первых шести из которых соединены по три с входами первого и второго сумматоров, два блока усреднения, входы которых подключены к выходам первого и второго сумматоров и входам блока подстройки частоты, выход которого соединен с управляющим входом генератора опорных сигналов, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него дополнительно введены два ключа, тактовый генератор, шесть блоков памяти, три блока вычитания, тринадцатый-пятнадцатый блоки перемножения, шестой сумматор и третий блок усреднения, причем выходы шести других блоков перемножения соединены попарно с входами третьего — пятого сумматоров,. выходы которых соединены с первыми входами блоков вычитания, вторые входы которых соединены с выходами первоготретьего блоков памяти, выходы блоков вычитания соединены с первыми входами тринадцатого-пятнадцатого блоков перемножения, вторые входы которых подключены к выходам четвертого-шестого блоков памяти, а выходы — к входам шестого сумматора, выход которого через третий блок усреднения является выходом устройства, входы. первого-третьего блоков памяти

ЮЬ

&ж

Составитель С. Сафохин

Техред Л.Олийнык Корректор Л. Патай

Редактор И. Сегляник

Заказ 7075/43 Тираж 711 Подписное

ВНЗПШИ Государственного комитета ro изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 14516 подключены к вторым входам первого и четвертого, второго и пятого, третьего и шестого блоков соответственно и через первый ключ соединены с вхо5 дами значений токов соответствующих фаз, входы четвертого-шестого блоков памяти через второй ключ соединены с входами значений напряжений соответ13 6 ствующих фаз, а управляющие входы первого и второго ключей подключены к выходам тактового генератора, вторые входы седьмого-двенадцатого блоков перемножения объединены по три и соединены с выходами первого и второго блоков усреднения.