Устройство для выявления несимметрии трехфазной системы токов

 

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для измерения несимметрии трехфазной системы токов и для релейной защиты электроустановок при нарушении симметрии фазных токов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения его работоспособности в несинусоидальных трехфазных сетях. Устройство содержит фильтры первой и пятой гармоник, два формирователя модуля, сумматор, реагирующий орган и три однофазных трансформатора, первые концы которых соединены, а вторые являются входами устройства. Вторичные обмотки соединены в открытый треугольник и подключены к входу фильтра первой гармоники. Новым является то, что устройство дополнительно содержит блок выявления несинусоидальности, подключенный к его входам, и фильтр второй гармоники. В основу изобретения положен тот факт, что, если система напряжений в трехфазной сети несинусоидальна и несимметрична, то на выходе группы однофазных трансформаторов появляются четные гармоники. Сумма первой и второй гармоник и характеризует несимметрию сети. Устройство может применяться в сетях электроснабжения, насыщенных высшими гармониками, например, электрометаллургических предприятий. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

„„Я0„„1499279 А 1 (511 4 G Ol R 29/16

ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTHPblTHflM

ПРИ ГКНТ СССР

К А ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ жит фильтры первой и пятой гармоник, два формирователя модуля, сумматор, реагирующий орган и три однофазных трансформатора, первые концы которых соединены, а вторые являются входами устройства. Вторичные обмотки соединены в открытый треугольник и подключены к входу фильтра первой гар" моники. Новым является то, что уст-. ройство дополнительно содержит, блок, выявления несинусоидальности, подключенный к его входам, и фильтр второй гармоники. В основу изобретения положен тот факт, что, если система напряжений в трехфаэной сети несину-соидальна и несимметрична, то на выходе группы однофаэных трансформато.ров появляются четные гармоники. Сум-. ма первой и второй гармоник и характеризует несимметрию сети. Устройство может применяться в сетях электроснабжения, насыщенных высшими гармониками, например, электрометаллур гических предприятий. 1 ил. (21) 4189877/24-21 (22) 04.02.87 (46) 07.08.89. Бюл. ¹ 29 (71) Запорожский машиностроительный институт им. В.Я.Чубаря (72) В.Я.Майер и И.Л.Галак (53) 621.317.31 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР . № 957130, кл. С Ol R 29/16, 1982. .Электротехнический справочник./

/Под ред. П.Г.Грудинского и др.

T.1. М.: Энергия, 197 1, с. 36. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ВЫЯВЛЕНИЯ НЕСИММЕТРИИ ТРЕХФАЗНОЙ СИСТЕМЫ ТОКОВ (57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для измерения несимметрии трехфазной системы токов и для релейной защиты электроустановок при нарушении симметрии фазных токов. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения его работоспособности в несинусоидальных трехфазных сетях. Устройство содерсимметрии трехфазной системы токов, содержащее фильтр пятой гармоники, три однофазных трансформатора, пер- Ж вичные обмотки которых соединены в звезду и являются входными за>.ямами устройства, вторичные обмотки соединены в открытый треугольник и подклю- " чены к входу фильтра первой гармони- 4 ки, вьмод фильтра первой гармоники через первый формирователь модуля соединен с первым входом сумматора, выход которого соединен с реагирую- щим органом, а выход второго формиИзобретение относится к электротехнике и может быть испо. ьэовано для измерения несимметрии трехфазной системы токов и для релейной защиты электроустановок при нарушении симметрии фазных токов.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства за счет обеспечения его работоспособности в несинусоидальных трехфазных сетях.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для выявления неОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

79 4

3 14992 рователя модуля подключен к второму

O входу сумматора, дополнительно введены блок выявления несинусоидальности, фильтр второй гармоники и четыре ключа, причем входы устройства соединены с блоком выявления несинусоидальности, входы фильтров пятой и второй гармоник через ключи соединены с входом фильтра первой гармоники, 10 а выходы их через ключи соединены с входом второго формирователя модуля.

На чертеже приведена схема устройства.

Устройство содержит три однофаэ" 15 ных трансформатора 1, фильтры первой

2, пятой 3 и второй 4 гармоник, формирователи 5 и 6 модуля, сумматор 7, реагирующий орган 8, блок 9 выявления несинусоидальности, ключи 10-13. 20

В режиме несимметрии трехфазной синусоидальной системы токов в выходном напряжении группы трансформаторов содержится весь спектр нечетных гармоник, т.е., если система симметрична, 25 но несинусоидальна, то

ПП = U,msinQ,t + П. ш81п(ЗЯ,t +

+ (Ps ) + U

Ug = U, msin(Q,t — 120 ) +

+ U>msin(3Q,t +g>) + U msin(5,t +

+V,+120)+

U = U,msin(Q,t + 120 ) +

+ Ць ш81п(за,t + Юъ ) + Ußmsin(5è,t +

+ 4) — 120 ) +

Все высшие гармоники, кратные трем, имеют во всех фазах симметричной трехфазной системы в любой момент . времени тождественные значения как 40 составляющего нулевой последовательности.

Первая (7, 13, 19-я и т.д.) гармоника во всех фазах сдвинута так же, как составляющие прямой последова- 45 тельности °

Пятая (11-я, 17-я .и т.д.) гармоника имеет обратную последовательность, При этом сигнал, являющийся суммой первой и пятой гармоник, может быть достаточен для ложного срабаты"

I вания релейной защиты и для фиксации ложной" несимметрии, так как на выходе группы трансформаторов в симметричном, но несинусоидальном Режиме, также будет весь спектр нечетных гармоник °

Если система несинусоидальна и несимметрична, то на выходе группы однофазных трансформаторов появляются также четные гармоники. Сумма первой и второй гармоник характеризует несимметрию трехфазной несинусоидальной системы токов, что расширяет функциональные возможности устройства.

Устройство работает следующим образом.

При его подключении на экране или шкале блока 9 выявления несинусоидальности видно имеются в сети высшие гармоники или нет. Если трехфазная система токов синусоицальна, то замыкаются ключи 10 и 12, т.е. фильтр пятой гармоники 3 включен, а второй 4 отключен.. Фильтры выделяют соответственно .первую и вторую гармонические составляющие выходного напряжения, и после формирователей 5 и 6 модуля происходит суммирование выделенных составляющих. Реагирующий орган измеряет эту сумму и фиксирует несимметрию токов.

Если же трехфазная система токов несинусоидальна, то подключается фильтр 4 второй гармоники, а фильтр

3 пятой гармоники отключается, т.е. ключи 11 и 13 замыкаются, а ключи 10 и 12 размыкаются. Фильтры выделяют соответственно первую и вторую гармонические составляющие выходного напряжения и после формирователей 5 и

6 модуля происходит суммирование выделенных составляющих. Реагирующий орган измеряет эту сумму и фиксирует несимметрию трехфазной несинусоидальной системы токов.

Принципиальные схемы группы однофазных трансформаторов 1, фильтров первой 2, пятой 3 и второй 4 гармоник, формирователей 5 и 6 модулей, сумматора 7, ключей 10-13 показаны на чертеже.

Блок 9 выделения несинусоидальности может быть выполнен в виде электронного коммутатора и осциллографа, причем возможно одновременное наблюдение нескольких колебаний или в виде анализаторов гармоник.

Изобретение позволяет выявлять несимметрию как синусоидальной, так .и несинусоидальной трехфазной системы токов, а также исключает ложное срабатывание релейной 3ащи Ií в системах защиты и автоматики сетей элект- . роснабжения, насьппепных высшими гармониками,,например weктрометаллургических предприятий.

Составитель В.Куча

Техред М.Ходанич

Редактор С.Патрушева

Корректор .Н. Бори сова

Заказ 4687/44 Тираж 713 Подписно е

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г.Ужгород, ул. Гагарина, 101

5 149 .Формула изобретения

Устройство для выявления несимметрии трехфазной системы токов, содержащее фильтры первой и пятой гармоник, два формирователя модуля, сумматор, реагирующий орган и три однофазных трансформатора, первичные обмотки которых первыми своими концами соединены в звезду, а вторые являются входными зажимами устройства, вторичные обмотки соединены в открытый треугольник и подключены к входу фильтра первой гармоники, выход фильтра первой гармоники через первый формирователь модуля соединен с первым: входом сумматора, выход которого сое9279 е динен с реагирующим орагном, а выход второго формирователя модуля подключен к второму входу сумматора, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью

5 расширения функциональных возможностей, оно дополнительно содержит блок выявления несинусоидальности, фильтр второй гармоники и четыре ключа, причем входы устройства соединены с блоком выявления несинусоидальности, входы фильтров пятой и второй гармоник через первый и второй ключи соединены с входом фильтра первой гармоники, а выходы их через третий и четвертый ключи соединены с входом второго формирователя модуля.