Устройство для измерения коэффициента несимметрии в трехфазных сетях

Устройство для измерения коэффициента несимметрии в трехфазных сетях

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области электротехники и может использоваться в энергетике для непрерьгоного контроля качества напряжения в трехфазных сетях трехпроводной линии. Цель изобретения - повьшение точности измерения и упрощение схемы устройства . Устройство содержит фильтры прямой 1 и обратной 2 последовательностей , элементы 3 и 4 распознавания О, триггеры 5 и 6, электронные ключи 7-9, генератор 10 опорной частоты, реверсивный счетчик 11, триггер 12 реверса, блок 13 сравнения, логический элемент (ЛЭ) ИЛИ 14, многовходовый ЛЭ ИЛИ-НЕ 15, аналого-цифровой преобразователь 16, регистр 17, клеммы 18-20 для подключения испытуемого напряжения. В устройство введены три электронных ключа, второй триггер, реверсивный счетчик, триггер реверса и блок сравнения, а также ЛЭ 14 и 15. 1 ил. с S5 (Л ND СО 4 Фиг.1

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН др ф G 01 R 29/16

td (21) 3770155/24-?1 (22) 23.07.84 (46) 23.02.86. Бюл ° Р 7 (72) В.П.Гапченко, А.И.Коврига, В.В.Халимонова, А.Л.Гостев, B.Н.Масленников и А.B.Ãàï÷åíêo (53) 621.317.7(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N 377705, кл. G 01 R 29/16, 1970.

Авторское свидетельство СССР

N- 664125, кл. G 01 R 29/16, 1978.

Авторское свидетельство СССР

N- 868641, кл. G 01 R 29/16, 1980. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА НЕСИММЕТРИИ В ТРЕХФАЗНЫХ СЕТЯХ (57) Изобретение относится к области электротехники и может использовать" ся в энергетике для непрерывного контроля качества напряжения в трех„„SU„„1213440 A фазных сетях трехпроводной линии.

Цель изобретения — повьппение точности измерения и упрощение схемы устройства. Устройство содержит фильтры прямой 1 и обратной 2 последовательностей, элементы 3 и 4 распознавания

"0", триггеры 5 и 6, электронные ключи 7-9, генератор 10 опорной частоты реверсивный счетчик 11, триггер 12 реверса, блок 13 сравнения, логический элемент (ЛЭ) ИЛИ 14, многовходовый ЛЭ ИЛИ-НЕ 15, аналого-цифровой преобразователь 16, регистр 17, клеммы 18-20 для подключения испытуемого напряжения. В устройство введены три электронных ключа, второй триггер, реверсивный счетчик,, триггер реверса и блок сравнения, а также ЛЭ 14 и 15. 1 ил.

1213440

Ъ

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в энергетике для непрерывного контроля качества напряжения в трехфазных сетях трехпроводной линии.

Целью изобретения является повышение точности измерения и упрощение схемы устройства.

На фиг.1 представлена блок-схема устройства; на фиг.2 — диаграмма, поясняющая работу устройства.

Устройство содержит: фильтры прямой 1 и обратной 2 последовательностей, элементы 3 и 4 распознавания

"О". триггеры 5 и 6, электронные клют р т чи 7-9, генератор I O опорнои частоты, 12

P еверсивный счетчик 11, триггер еверса блок 13 сравнения, логический элемент ИЛИ 14, многовходовый элемент ИЛИ-HE 15,, аналого-цифровой преобразователь 16, регистр 17, клем-. мы 18-20 для подключения исследуемого напряжения.

В устройстве последовательно соединены фильтры прямой последовательности 1, первый элемент 3 распознавания "0", триггер 5 по первому входу, электронный кл1оч 7 с подключенным к нему генератором 10 опорной частоты, реверсивный счетчик 11 и триггер 12 реверса. Триггер 12 реверса по пер-. вому входу подключен к фильтру прямой последовательности 1 через блок

13 сравнения, первому входу элемента

ИЛИ 14 и первому входу триггера 6, а по второму входу — к фильтру обратной последовательности 2 через аналого-цифровой преобразователь 16.

Выходы реверсивного счетчика 11 соединены через элемент ИЛИ-НЕ 15 и электронный ключ 9 с аналого-цифровым преобразователем 16, который вы" ходом соединен с регистром 17. Втоil ii рой элемент 4 распознавания 0 подключен входом к фильтру обратной последовательности 2 через электронный ключ 8, соединенный с выходом триггера .6 и третьим . электронным ключом 9, а выходом — к первому входу триггера 5, который вторым входом соединен с выходом элемента ИЛИ 1 4 .

Элемент ИЛИ 1 4 в свою очередь соединен вторым входом с выходом электронного ключа 9, куда подключен также второй вход триггера 6 . Фильтры

1 и 2 подключены к исследуемому напряжению через клеммы 1 8-20 .

Дополнительно введенный первый электронный ключ позволяет зафиксировать в реверсивном счетчике число импульсов эталонной частоты, про5 порциональное интервалу времени между переходом напряжения прямой после-. довательности через ноль и достижением им опорного уровня. Введение второго. триггера, второй и третье10 го электронных ключей позволило обес. печить работоспособность устройства при любом фазовом сдвиге между напряжениями прямой и обратной последовательности. Введение реверсивного

15 счетчика, триггера реверса и логического элемента ИЛИ-HE позволяет с высокой точностью определять момент измерения мгновенного значе.ния напряжения обратной последова20 тельности. Элемент ИЛИ введен с целью обеспечения прохождения сигналов на один вход первого триггера от разных элементов.

Известно, что коэффициент не25 симметрии можно определить следующим образом:

° 1QQ . 100 .

U2 112 м кс ц 1 вакс где U иЦ

2 2 макс — соответственно

30 действующее и амплитудное значение напряжения обратной последовательности.

U u U „„„„, — действующее и амп35 литудное значения напряжения прямой последовательности.

Работа устройства основана на том, что напряжение прямой последователь40 ности достигнет заданного уровня

U за интервал времени t = t< — t1 (фиг.2)

% о т макс

45 За такой же интервал времени напря жение обратной последовательности

+ достигнет уровня U

Ф Ф

U U2 $1ПУЙ

2 макс

50 Взяв отношение этих напряжений, получим коэффициент несимметрии

% тт

112 МаКс $l.ll 62 t кт-2 Макс $ l-< Q t 11 1 ма кс о 1 макс

55 Выбрав опорный уровень напряжения

U 100 В, получим

hh

К = — " ° 100X = — - 100X =U Ж

U h макс Цр

1213440

Таким образом, для определения коэффициента несимметрии необходимо измерить время и, за которое

Ф напряжение прямой последовательнос. ти достигнет опорного уровня Б 100 В, и через такой же интервал времени измерить мгновенное значение напряжения обратной последовательности. Это значение будет численно равно коэффициенту несимметрии, в процентах.

Устройство работает следующим об,разом.

40

В исходном состоянии электронные ключи 7-9 закрыты, реверсивный счетчик 11 включен на суммирование, гене" ратор 10 запущен. Исследуемое трехфазное напряжение подается на вход фильтров прямой 1 и обратной 2 последовательностей. С выхода фильт ра 1 напряжение прямой последовательности поступает на элемент 3 распознавания "0" и блок 13 сравнения. С выхода фильтра 2 напряжение обратной последовательности поступает на электронный ключ 8 и преобразователь 16.

При переходе напряжения прямой последовательности через нулевое значение (t, фиг.2) элемент 3 распознавания

"0 формирует импульс, который переводит триггер 5 в единичное состоя30 ние. Триггер 5 открывает электронный ключ 7. С генератора 10 через открытый электронный клич 7 на счетчик 11 поступают импульсы. При достижении напряжением прямой после- 35 довательности уровня U (t, фиг.2) срабатывает блок 13 сравнения и своим импульсом через элемент ИЛИ 14 переводит триггер 5 в нулевое состояние. Это приводит к закрытию электронного ключа 7. В счетчике 11 фиксируется число импульсов, пропорциональное интервалу времени t =t< — t, кроме того, импульс с блока 13 через триггер 12 реверса переключает счет- 451 чик 11 на вычитание и переводит триггер бв единичное состояние,что вызы"вает открытие электронных ключей

8 и 9. Напряжение обратной последовательности поступает на элемент 4 50 распознавания "0". Далее при переходе напряжения обратной последовательности через нулевое значение

1 (tI) элемент 4 распознавания "0" формирует импульс, который переводит 55 триггер 5 в единичное состояние.

Триггер 5 открывает электронный ключ

7. С генератора 10 импульсов через ключ 7 в счетчик 11 поступают импульсы, которые вычитаются из суммы, ранее зафиксированной в счетчике 11.

B тот момент, когда в счетчике 11 будет зафиксирован "0", а это произойдет в момент С, многовходовой логический элемент ИЛИ-НЕ 15, входы которого подключены ко всем разрядам счетчика 11, сформирует импульс, который через открытый электронный ключ 9 запустит преобразователь

16 на преобразование мгновенного значения напряжения обратной последо. вательности, которое численно равно коэффициенту несимметрии в процентах, в цифровой код, Этот код поступает в регистр 17, где и фиксируется значение коэффициента несимметрии. Кроме того, импульс с выхода элемента ИЛИ-НЕ 15 поступает через элемент ИЛИ 14 на второй вход триггера 5 и переводит его в нулевое состояние, что вызывает закрытие электронного ключа 7. Этот же импульс, поступив на второй вход триггера 12 реверса, приводит к переключению реверсивного счетчика 11 в режим суммирования, а поступив на второй вход триггера 6 и переведя его в нулевое состояние, вызывает закрытие электронных ключей 8 и 9. Таким образом, устройство приходит в исходное состояние и готово к дальнейшим измерениям.

Максимальное время измерения коэффициента несимметрии .не превышает двух периодог исследуемого сигнала. Максимальное время понадобится для измерения в том случае, если напряжение обратной последовательности по фазе опережает напряжение прямой последовательности или совпадает с ним. В этом случае в первый период определяется apeMa t (фиг.2), а во второй период измеряется мгновенное значение напряжения

U в точке t .

В случае, если напряжение обратной последовательности отстает по фазе от напряжения прямой последовательности, время измерения коэффициента несимметрии не превышает одного периода.

Формула изобретения

Pf

Устройство для измерения коэффициента несимметрии в трехфазных се1213440 с4 7008

@3

Составитель В.Козлов

Редактор Т.Кугрьппева Техред М.Пароцай Корректор О.Луговая

Заказ 779/56 Тираж.730 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðoä, ул.Проектная,4 тях, содержащее клеммы для подключения испытуемого объекта, фильтры прямой и обратной. последовательностей, два элемента распознавания

"0", первый триггер, генератор опорной частоты, аналого-цифровой преобразователь и регистр, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения и упрощения, в него введены три электронных ключа, второй триггер, реверсивный счетчик, триггер реверса, блок сравнения, многовходовой логический элемент ИЛИ-НЕ и логический элемент

ИЛИ, причем клеммы для подключения испытуемого объекта соединены с входами фильтров прямой и обратной последовательностей, выход фильтра прямой последовательности соединен с входом первого элемента распознавания "0" и входом блока сравнения, второй вход которого соединен с источником опорного напряжения, выход первого элемента распознавания "0" соединен с выходом второго элемента распознавания "0" и первым входом первого триггера, второй вход которого соединен с выходом логического элемента ИЛИ, выход первого триггера соединен с вторым входом первого электронного ключа, первый вход которого соединен с генератором опорной частоты, выход первого электронного ключа соединен с первым вхо1 дом реверсивного счетчика, второй вход которого соеДинен с выходом триггера реверса, выходы реверсивного счетчика соединены с входами многовходового логического элемента

10 ИЛИ-НЕ, выход которого соединен с . вторым входом третьего электронного ключа, выход третьего электронного ключа, соединен с вторым входом триггера реверса, вторым входом аналого-!

5 цифрового преобразователя, вторым входом второго триггера и вторым входом логического элемента ИЛИ, выход блока сравнения соединен с первым Входом ВTopnro триггера первым

20 входом логического элемента ИЛИ и первым входом триггера реверса, выход фильтра обратной последовательности соединен с первым входом второго электронного ключа и первым входом аналого-цифрового преобразователя, выход которого соединен с регистром, выход второго триггера соединен с вторым входом второго электронного ключа и первым входом

30 третьего электронногоключа,выход второго электронногоключа соединенс входом второгоэлемента распознавания0.