Устройство для измерения нагрузки в системе трехфазного тока
Сотоэ Советских
Социалистических
Республик
ОП ИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
««941909 (6т ) Дополнительное к авт. саид-ву— (22)Заявлено 14.04.80(21) 2910424/18-21 с присоелинением заявки М— (23) Приоритет
Онубликовано 07.07 82 Бюллетень М25
Дата опубликования описания 1 О. 07.82 (51)N. К.н.
Gi 01 Й 27/18
Гоаударствснный квинтвт
СССР
II0 делам нзобретеннй и атхрытнй (53) УДK 621. 316. .925(088.8) (72) Автор изобретения
А. В. Корытов (713 Заявитель 54} УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАГРУЗКИ
В СИСТЕМЕ ТРЕХФАЗНОГО ТОКА a2. ).
Изобретение относится к электро измерительной технике и может быть использовано для измерения общей нагрузки и ее активной составляющей в симметричной и несимметричной системе трехфазного тока с помощью измерителя напряжения.
Известно устройство для измерения активных и реактивных составляющих сопротивления изоляции в системе трехФазного тока, содержащее трехфазный. трансформатор, первичные обмотки которого подключены к каждой фазе, а к его вторичным обмоткам подключена нагрузка, три измерительных прибора, два из кото. рых непосредственно через переключатели, а третий через два параллельно соединенных конденсатора и соответствующие им переключатели подключаются ко вторым выводам первичных обмоток трансформатора, соединенных звездой (.1g.
/
Недостаток известного устройства для измерения сопротивления s системе трехфазного тока заключается в его ограниченных функциональных воэможностях из-эа того, что актив5 ные и реактивные составляющие сопротивления измеряются раздельно, т.е. не обеспечивается воэможность измерения общей нагрузки.
Известно также устройство для измерения нагрузки в системе трехфазного тока, содержащее трансформаторы тока, первичные обмотки которых включены в каждую фазу, 15 а вторичные соединены с выпрямителями, выходные цепи которых эапараллелены сглаживающими конденсаторами и соединены последовательно с измерителем напряжения, позволяю20 щее измерять нагрузку в симметричных и несимметричных системах трехфазного тока с помощью одного прибо"
941909
Недостатком этого устройства для измерения нагрузки в системе трехфазного тока также является ограниченность его функциональных возможностей из-за того, что при S измерении общей нагрузки системы не обеспечивается возможность выделения ее составляющих при различном характере нагрузки.
Цель изобретения - расширение 10 функциональных возможнсстей, Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения нагрузки в системе трехфазногс, тока, содержащее трансформаторы 1IS тока, первичные обмотки которых включены в каждую фазу, а вторичные .соединены с выпрямителями, параллель., но выходным шинам которых подключены сглаживающие конденсаторы с резистора-у0 ми нагрузки, соединенными последовательно с измерителем напряжения, вве" дены трехфазный трансформатор напряжения, первичные обмотки которого соединены в звезду и подключены к соот- S ветствующим фазам, дополнительные резисторы, включенные по одному в каждое диодное плечо выпрямителей, и переключатели, через которые подключены к входным шинам выпрямителей вторичные обмотки трехфазного трансформатора напряжения, а к выходнымсредние выводы вторичных обмоток трансформаторов тска и напряжения.
На чертеже представлена принципи-, альная электрическая схема предлагаемого устройства.
Устройство содержит трансформаторы
1 тока, первичные обмотки которых включены в каждую фазу, трехфазный трансформатор 2 напряжения, первичные обмотки кото ого соединены в звезду и подключены к контролируемой системе, дополнительные резисторы 3, включенные по одному в каждое диодное плечо 4, измеритель 5 напряжения, соединенный последовательно с резисторами 6 нагрузки выпрямителей, параллельно выходным цепям которых включено по одному сглаживающему кон- 0 денсатору 7, и переключатель 8, обеспечивающий перестройку схемы из неуправляемых выпрямителей 9-11 в двухполупериодные управляемые, у которых к входным зажимам подключены вторичные обмотки трансформаторов тока и напряжения, а к выходнымсредние точки указанных обмоток, 4
Устройство работает следующим образом.
Когда переключатель 8 находится в нижнем положении (исходное голожение, приведенное 1а чертеже), через входы неуправляемых выпрямителей 9-11 посредством трансформаторов тока 1 напряжения, пропорциональные нагрузке в каждой фазе, подводятся к диодным плечам 4, включенным по мостовой схеме. Выпрямленные на резисторах 6 напряжения сглаживаются конденсаторами 7 и их суммарная величина, пропорциональная общей нагрузке контролируемой системы, фиксируется измерителем 5 напряжения.
Когда переключатель 8 находится в верхнем положении через входы двухполупериодных управляемых выпрямителей 9-11 посредством трансформаторов 1 и 2 к диодным плечам 4, включенным по кольцевой схеме, подводятся напряжения 0.1и V>, пропорциональные току нагрузки и напряжению каждой фазы соответственно.
Если U>r> U<, то на выходах д вухполупериодных управляемых выпрямителей 9-11 выделяются напряжения, пропорциональные активным составляющим нагрузки соответствующих фаз.
Эти,напряжения сглаживаются конденсаторами 7 и их суммарная величина фиксируется измерителем 5 напряжения.
Общая и активная составляющая нагрузки 1-й (1=1,3) фазы при условии С7Р Т„. определяются по формулам, Общая нагрузка
К Ти
Т = l
2(1" + R. + Rg1+ kg где С вЂ” емкость конденсатора 7, R6 - сопротивление резистора 6;
Т„ - период тока нагрузки в
° 1-й фазе, К„ - коэффициент трансформации трансформатора 1 1-й фазь;
1 „- максимальное значение тока в 1-й фазе
- прямое сопротивление диода;
81 â активное сопротивление половины вторичной обмотки трансформатора 1;
Я - сопротивление резистора 3.
Измеритель 5 напряжения фикс рует величину
Ъ
UR62
1=1
941909 ::5
Активная составляюцая
d формула изобретения K Imq 1 (r+R +R ) 2+ Я +, S где Я - активное сопротивление половины вторичной обмотки трансформатора 2; „- угол сдвига между током и напряжением 1 -й фазы
Измеритель 5 напряжения фиксирует величину
Ъ
00=Re,Z Ya„.
1=a диапазон измеряемых нагрузок может >> выбираться в широких пределах подобно амперметрам. Верхний предел активной составляющей определяется условием 0<77 U„.
Прибор рассчитан для измерений 20 в энергетических системах промышленной частоты. Имеется принципиальная возможность его работы и на других частотах, диапазон которых определяется пределом работоспособности составляющих известных элементов.
Использование новых элементовтрехфазного трансформатора напряжения, дополнительных резисторов и переклю- 3о чателя позволяет наряду с измерением общей нагрузки несимметричной системы трехфазного тока, выделять ее активную составляющую, что расШиряет функциональные возможности устройства и сферу его применения.
Устройство для измерения нагрузки в системе трехфазного тока, содержащее трансформаторы тока, первичные обмотки которых включены в каждую фазу, а вторичные соединены с выпрямителями, параллельно выходным шинам которых подключены сглаживающие конденсаторы с резисторами нагрузки, соединенными последовательно с измерителем напряжения, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены трехфазный трансформатор напряжения, первичные обмотки которого соеди" иены в звезду и подключены к соответствующим фазам, дополнительные резисторы, включенные по одному в каждое диодное плечо выпрямителей
У и переключатели, через которые подключены соответственно к входным шинам выпрямителей вторичные обмотки трехфазного трансформатора напряжения, а к выходным - средние выводы вторичных обмоток трансформаторов тока и напряжения. !
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство СССР
NÃ 347685, кл. 6 01 Я 27/18, опублик.
10.08.72
2. Патент фРГ N 2526187, кл. 6 01 и 19/22, опублик. 1973 (прототип).
941909
Составитель Д. Ходырев
Редактор Н. Рогулич ТехредТ. Маточка Корректор М. Коста аказ 30/3 Тираж 717 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Рауаскав наб., д. 4/5
Филиал ППП Патент, г. Уигород, уп. Проектная, а