Измерительный преобразователь симметричной составляющей трехфазной системы направлений

 

ИЗОБРЕТЕНИЕ ОТНОСИТСЯ К ЭЛЕКТРОТЕХНИКЕ И ПРЕДНАЗНАЧЕНО ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В СИСТЕМАХ ЗАЩИТЫ И АВТОМАТИЧЕСКОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ РЕЖИМОВ ТЯГОВОЙ СЕТИ ЭЛЕКТРИФИЦИРОВАННЫХ ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ. ЦЕЛЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ - РАСШИРЕНИЕ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ПУТЕМ ФОРМИРОВАНИЯ НА ВЫХОДНЫХ ВЫВОДАХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ВЫХОДНОГО НАПРЯЖЕНИЯ, ПРОПОРЦИОНАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЮ СИММЕТРИЧНОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ПРЯМОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ ЧЕРЕДОВАНИЯ ФАЗ ТРЕХФАЗНОЙ СИСТЕМЫ НАПРЯЖЕНИЙ НА ВХОДНЫХ ВЫВОДАХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ. ПРИ НАЛИЧИИ НА ВХОДНЫХ ВЫВОДАХ 4, 5, 6 ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ФАЗНЫХ НАПРЯЖЕНИЙ V A, V B, V C в соответствии с соотношением K1 : K2 :K3 : K4 = 1 : 1 : 2 : √3/K5 коэффициентов K1, K2, K3, K4 трансформации первого 1, второго 2, третьего 3 и четвертого 10 трансформаторов напряжения и коэффициента K5 передачи фазовращателя 11 на вторичной обмотке трансформатора 1 формируется напряжение (K3/2)V A, трансформатора 2 - напряжение (K3/2)V B, трансформатора 3 - напряжение K3 . V C, на выходе фазовращателя 11, выполненного с углом 90 эл. град. сдвига, - напряжение J . K5 (V A - V B), на вторичной обмотке четвертого трансформатора 10, первичной обмоткой подключенного к выходу фазовращателя 11, - напряжение J {(K3 . √3/2) }(V A - V B). В РЕЗУЛЬТАТЕ СУММИРОВАНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ ВТОРИЧНЫХ ОБМОТОК ТРАНСФОРМАТОРОВ 1, 2, 3, 10 НА ВЫХОДНЫХ ВЫВОДАХ 8, 9 ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ ФОРМИРУЕТСЯ ВЫХОДНОЕ НАПРЯЖЕНИЕ V 8,9, ПРОПОРЦИОНАЛЬНОЕ НАПРЯЖЕНИЮ V 1 СИММЕТРИЧНОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ПРЯМОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ (ПЕРВЫЙ-ВТОРОЙ-ТРЕТИЙ) ЧЕРЕДОВАНИЯ ФАЗ ТРЕХФАЗНОЙ СИСТЕМЫ НАПРЯЖЕНИЙ НА ПЕРВОМ 4, ВТОРОМ 5 И ТРЕТЬЕМ 6 ВХОДНЫХ ВЫВОДАХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ: V 8,9 = -(K3/2)V A - (K3/2)V B + K3 . V C + J {(K3 . √3)/2} (V A - V B) = K3[V C - {1/2 - J(√3/2)}V A - {1/2 + J(√3/2)}V B = K3(V C + AV A + A 2V B) = K3 . 3 . V 1 = K 8,9 V 1. 1 ИЛ.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Сд

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21 ) ч241 333/24-07 (22 ) 05.05.87 (46) 15.07,90.Бюп. М 26 (71) Омский институт ижкенеров железнодорожного транспорта (72) P.À.Ахмеджанов, Н.И. Зеренков и Н.B.Àíèêèíà (53) 621.316.925:621.317.322 (088.8) (56) Фабрикант В.Л. и др, Элементы устройств релейной защиты и автоматики энергосистем и их проектирование °

М.: Высшая школа, 1974, с. 165-! 68, рис.4.23.

Авторское свидетельство СССР

9 748292, кл. G 01 R 29/16, 1980. (54 ) ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

СИММЕТРИЧНОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ ТРЕХФАЗНОЙ

СИСТЕМЫ НАПРЯЖЕНИЙ (57) Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в системах защиты и автоматического регулирования режимов тяговой сети электрифицированных железÄÄSUÄÄ 1578788 А1!

51)5 Н 02 Н 7/09 G О1 R 29/16

2 ных дорог. Цель изобретения — расшир ение функциональных возможностей путем формирования на выходных выводах преобразователя выходного напряжения, пропорционального напряжению симметричной составляющей прямой последовательности . чередования фаз трехфазной системы напряжений на входных выводах преобразователя.При наличии на входных выводах 4,5,6 преобразователя фазных напряжений

V, V, Чс в соответствии с соотношением К1: К2: КЗ: Кч = 1 3

1: 2: —.-- к оэффиц иентов К!

К5

Э

К2, КЗ, К4 тр ансформации первого

1, второго 2, третьего 3 и четвертого 10 трансформаторов напряжения и коэффициента К5 передачи фазовращателя 11 на вторичной обмотке трансформатора 1 формируется напряжение

КЗ вЂ” 2-- V, трансформатора 2 — напряже1

1578788

К3

УА - — — -.V +

2 О кз Кз — — р — — (VA — v ) КЗ

8,9 2

+КЗV+j

Ф5

K3(V< + аЧя + a V ) =КЗ ° 3 V =К V

1 3э 1

1 ил, 20

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в системах защиты и автоматического регулирования рехммов тяговой сети электрофицированных железных дорог.

Цель изобретения — расширение 30 функциональных возможностей путем формирования на выходных выводах преобразователя выходного напряжения, пропорционального напряжению симметричнои составляющей прямой последовательности чередования фаз трехфазной системы напряжений на входных выводах преобразователя.

На чертеже представлена схема преобр аз о в ат ел я . 40

Измерительный преобразователь симметричной составляющей трехфазной системы напряжений содержит три трансформатора 1, 2 и 3 напряжений, входные выводы 4, 5 и 6 преобразова—

-. теля для подключения к фазам и нуле вдй вывод 7 для подключения к нулевой точке контролируемой сети и два выходных вывода 8, 9 преобразователя для подключения вторичного прибора.

Первые выводы первичных обмоток транс. форматоров 1, 2 и 3 напряжения соединены соответственно с первым 4, вторым 5 и третьим 6 входными выводами ,преобразователя, а вторые выводы первичных обмоток — с нулевым выводом

7. Вторичные обмотки трансформаторов

1, 2 и 3 напряжения включены последовательно между выходными выводами

К3 трансформатора 3 — напряжение КЗ V на выходе фазовращателя 11, .выполненного с углом 90 эл. гр ад. сдвига, — напряжение j x х K5(VА — V ), на вторичной обмотке четвертого трансформатор а 10, первичной обмоткой подключенного к выходу фазовращателя 11, — напряжение j x кз 6 х — — - — — (V - V ). В результате

А 8 суммирования напряжений вторичных обмоток трансформаторов 1, 2, 3, 10 на выходных выводах 8, 9 преобразователя формируется выходное напряжение

Vg з, пропорциональное напряжению V

Ф t симметричной составляющей прямой последовательностии (первый-втор ой-тр е" тий) чередования фаз трехфазной системы напряжений на первом 4, втором

5 и третьем 6 входных выводах преобр аз ов ат ел я

Уз

=кз v (- — )

С

-(— -+ )V 1=

Гз

2 2

8 и 9 преобразователя, причем вторичные обмотки первого 1 и второго 2 тр ансформат оров напряжения включены согласно. В преобразоват еле имеются четвертый трансформатор 10 напряжения и фазовращатель 11. Вторичная обмотка третьего трансформатора 3 напряжения включена встречно вторичным обмоткам первого 1 и второго 2 тр ансформаторов напряжения, Фазовращатель 11 входом подключен между первым 4 и вторым 5 входными выводами преобразователя, а выходом — к первичной обмотке четвертого трансформатора 10 напряжения и выполнен с углом 90 эл.град. сдвига напряжения на выходе фазовращателя относительно напряжения на его входе.Вторичная обмотка четвертого трансформатора 10 напряжения включена согласно-,последовательно вторичной обмотке третьего трансформатора 3 напряжения при режиме прямой последовательности (первый — второй — третий) чередования фаз симметричной трехфазной системы напряжений на первом, втором, третьем входных выводах пр еобр азов ат еля, Коэффициенты

Kl К2, К3, К4 трансформации соответственно первого 1, второго 2, третьего 3 и четвертого 10 трансформаторов напряжения, определяемые как отнсаения напряжений на вторичных обмотках трансформаторов к напряжениям на их первичных обмотках, и коэффициент К5 передачи фазовр ащате157

Kl : К2 : KÇ : К4

1:1:2:

К5

= K3 3 V1 (2) где V

1,9. ном .V к зч (3) К3

8,9 2 — Чд

К3 — ЧВ + ля, определяемый как отношение амплитуды выходного напряжения фазовращателя к амплитуде его входного напряжения, соответствуют соотношению а коэффициент КЗ трансформации третьего трансформатора 3 напряжения определяется как частное от деления заданного номинального напряжения между выходными выводами преобразователя на утроенное заданное номинальное фазное напряжение симметричной трехфазной системы напряжений на входных выводах 4, 5 и 6 пр еобразователя. К выходным выводам

8 и 9 преобразователя подключен вторичный прибор 12, Преобразователь работает следующим образом.

При наличии на выводах 4 — 7 преобразователя трехфазной системы фазных напряжений V, V» V в соответствии с соотношением (1) на вторичной обмотке трансформатора 1 формируется

К3 напряжение рав ное — -- V на в тоt 2 4 ричной обмотке тр ансформа тор а 2—

К3 напряжение р авное

Э

2 В . . v на вторичной обмотке трансформатора 3 напряжение, равное KÇ - Ч

На выходе фазовращателя 11, который выполнен с углом 90 эл.град. сдвига напряжения на выходе относительно напряжения на входе,формируется напряжение

jK5 (Ч,-Ч ), а на вторичной обмотке трансформатор а 10 — напряжение

КЗ 1 З вЂ” --«2 — — (V - V ) . В

На выходных выводах 8 и 9 преобразователя в результате суммирования напряжений вторичных обмоток трансформатор ов 1, 2, 3 и 10 формируется выходное напряжение V119, определяемое соотношением

+ Кз Чс + Д вЂ” ---- (V ° V ) = 1 кз 4з

8788 6

=кз ч -(— -- )v

l . КЗ с 2 д

1 . 3 — (- — + —; — )Ч, j ==K3 (V +aV +а V) с д в напряжение симметричной составляющей прямой последовательности (первый-вто15 рой-третий) чередования фаз трехфазной системы напряжений на первом, втором, третьем входных выводах пр еобр азов ателя;

r3 а=(. + j -2--) — фазный Оператор

2 поворота на 120 эл,град, Учитывая, что гДе Ч з — 3aPaHHoe HoMHHaJIbHQP HalI8, 9. НОМ ряжение между выходными

30 выводами 8,9 преобразователя;

Ч4. НОм

Ч5. Ном

= V g,

Чу Э.но

40 9,ном Ч К Ч (4) Где К р коэффициент пропорциональ ности между выходным напряжением V%1 9 преобразо45 вателя и напряжением V

1 симметричной составляющей прямой последовательности на его входных выводах.

Фор мул а и з о бр е т е ни я Измерительный преобразователь симметричной составляющей трехфазной системы напряжений, содержащий три трансформатора напряжения, входные выводы преобразователя для подключения к фазам и нулевой вывод для подключения к нулевой точке контролируемой сети и два выходных вывода

1578788

K l: „К2: КЗ: К4 3

1:1:2:

К5 а коэффициент КЗ трансформации третьего тр ансформатора напряжения определяется как частное от деления заданного номинального напряжения выходных выводов преобразователя на утроенное заданное номинапьное фазное напряжение его входных выводов.

Составитель О. Орлов

Редактор А,Долинич Техред Л. Олийнык Корректор Н. Ревская

Заказ 1921 Тираж 481 Подписное

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 преобразователя для подключения вторичного прибора, причем первые выводы первичных обмоток трансформаторов напряжения соединены соответственно с первым, вторым и третьим входными выводами преобразова еля, а вторые выводы первичных обмоток — с нулевым выводом, вторичные обмотки трансформаторов напряжения включены последовательно между выходными выводами преобразователя, причем вторичные обмотки первого и второго трансформаторов напряжения включены согласно, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем формирования на выходных выводах преобразователя выходного напряжения, пропорционального напряжению симметричной состав- 20 ляющей прямой последовательности чередования фаз трехфазной системы напряжений на входных выводах преобразователя, в него введены четвертый трансформатор напряжения и фазовра- 25 щатель, вторичная обмотка третьего трансформатора напряжения включена встречно вторичным обмоткам первого и второго трансформаторов напряжения, фазовращат ель входом подключен меж- 30 ду первым и вторым входными выводами преобразователя, а выходом — к первичной обмотке четвертого трансформатора напряжения и выполнен с углом 90 эл.град. сдвига напряжения на выходе фазовращателя относительно напряжения на его входе, вторичная обмотка четвертого трансформатора напряжения включена согласно последовательно вторичной обмотке третьего трансформатора напряжения при режиме прямой последовательности (первый-второй-третий) чередования фаэ симметричной трехфазной системы напряжений на первом, втором, третьем входных выводах пре-. образователя, при этом коэффициенты

К1, К2, КЭ, К4 тр ансформации соответственно первого, второго, третьего и четвертого трансформаторов напряжения, определяемые как отношения напряжений на вторичных обмотках трансформаторов к напряжениям на их первичных обмотках, и коэффициент

К5 передачи фазовращателя, определяемый как отношение амплитуды выходного напряжения фазовращателя к амплитуде его входного напряжения, соот)ветствуют соотношению