Устройство для определения напряжения прямой и обратной последовательностей

Устройство для определения напряжения прямой и обратной последовательностей

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к области информационно-измерительной техники и может использоваться в качестве датчика напряжений прямой и обратной последовательностей трехфазной промышленной сети для контроля несимметрии напряжения, а также построения систем оптимизации качества электроэнергии. Цель изобретения - упрощение устройства и повышение стабильности его показаний при отклонении частоты сети и искажении формы кривой контролируемого напряжения. В устройстве, содержащем сумматоры, новым является то, что оно дополнительно содержит три блока преобразования переменного напряжения в постоянное, три инвертирующих формирователя модуля, причем вход первого блока подключен к фазе А, вход второго блока подключен в фазе В, вход третьего блока подключен к фазе С. Первый выход первого блока соединен с первыми входами первого, третьего и четвертого сумматоров, первый выход второго блока соединен с вторыми входами первого, третьего и первым входом пятого сумматоров, первый выход третьего блока соединен с третьим входом первого и вторыми входами четвертого и пятого сумматоров, второй выход первого блока соединен с вторым входом второго и третьим входом пятого сумматоров, второй выход второго блока соединен с третьим входом второго и третьим входом четвертого сумматоров, второй выход третьего блока соединен с четвертым входом второго и третьим входом третьего сумматоров, выход первого сумматора соединен с первым входом второго сумматора, выход которого является первым выходом устройства, выходы третьего, четвертого и пятого сумматоров через формирователи модуля соединены с входами шестого сумматора, выход которого является вторым выходом устройства. 4 з.п. ф-лы, 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (51) 4 С 01 R 29/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ действующего датчика напряжений прямой и обратной последовательностей трехфазной промышленной сети для контГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4237343/24-21 (22) 27,04.87 (46) 07.05.89. Бюл. 1(- 17 (71) Новочеркасский политехнический институт им. Серго Орджоникидзе (72) В.Ф.Ермаков и Е.И.Окунцов (53) 621.317.33(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1049835, кл. G 01 К 29/16, 1982.

Авторское свидетельство СССР

М 1064233, кл. G 01 R 29/16, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЯ ПРЯМОЙ И ОБРАТНОЙ ПОСЛЕДОБАТЕЛЬНОСТЕЙ (57) Изобретение относится к области информационно-измерительной техники и может использоваться в качестве датчика напряжений прямой и обратной последовательностей трехфазной промьппленной сети для контроля несимметрии напряжения, а также построения систем оптимизации качества электроэнергии. Цель изобретения — упрощение устройства и повышение стабильности его показаний при отклонении частоты сети и искажении формы кривой контролируемого напряжения. В устройстве, содержащем сумматоры, новым является то, что оно дополнительно содержит три блока преобразоИзобретение относится к информационно-вычислительной технике и может быть использовано н качестве быстрования переменного напряжения в постоянное, три инвертирующих формирователя модуля, причем вход первого блока подключен к фазе А, вход второго блока подключен в фазе В, вход третьего блока подключен к фазе С.

Первый выход первого блока соединен с первыми входами первого, третьего и четвертого сумматоров, первый выход второго блока соединен с вторыми входами первого, третьего и первым входом пятого сумматоров, первый выход третьего блока соединен с третьим входом первого и вторыми входами четвертого и пятого сумматоров, второй выход первого блока соединен с вторым входом второго и третьим входом пятого сумматоров, второй выход второго блока соединен с третьим входом второго и третьим входом четвертого сумматоров, второй выход третьего блока соединен с четвертым входом второго и третьим входом третьего сумматоров, выход первого сумматора соединен с первым входом второго сумматора, выход которого является пер- «() вым выходом устройства, выходы третьего, четвертого и пятого сумматоров QQ через формирователи модуля соединены фв с входами шестого сумматора, выход . которого является вторым выходом устройства. 4 э,п. ф-лы, 5 ил.

5 !4781 тегратора накапливается интеграл напряжения, приложенного к входу

При единичном напряжении на входе коммутатор 34 открывается в резульt

5 тате чего конденсатор 35 разряжается до нуля. Коэффициенты передачи по третьим входам третьего, четвертого и пятого сумматоров 6-8 равняются двум, коэффициенты передачи по ос- 10 тальным входам третьего, четвертого и пятого сумматоров 6-8 и всем входам первого сумматора 4 равняются единице. Коэффициенты передачи второго и четвертого сумматоров 5 и 9 15 могут равняться единице или, для удобства масштабирования измеряемых величин, отличаться от нее.

Устройство входами блоков 1-3 подключается к фазам А, В, С контроли- 20 руемой сети. Каждый из блоков 1-3 измеряет среднее значение переменного напряжения своей фазы за полпериода, причем на их первых выходах появля ются положительные напряжения, измеренные в течение положительных полуволн фазных напряжений, а на вторых выходах - "отрицательные напряжения, измеренные в течение отрицательных полуволн. Например, блок !. работает следующим образом. При появлении в момент времени t=O положительной полуволны напряжения фазы А через диод

14 начинает интегрировать входной сигнал интегратор 16, выходное напряжение которого в первоначальный момент времени было равно нулю. В момент времени t=O также срабатывает нуль-орган 13, выходное напряжение которого становится равным нулю. 40

После окончания полупериода выходное напряжение интегратора 16 пропорционально среднему значению напряжения фазы А т1

0<ь = "4ср = 3 UA(t) ts о где Т вЂ” длительность периода напряжения сети.

На выходе инвертируюшего сумматора 4 в любой момент времени имеется напряжение

U+ = ("л++ "ь+ U„) Выходное напряжение инвертирующего сумматора 5 пропорционально напряжению прямой последовательности трехфазной сети

U$=КФГЦ„+П„+Цс,-(н, +U,+П ))=где К,, Кц — постоянные коэффициенты пропорциональности.

Выходное напряжение сумматора 9 пропорционально напряжению обратной последовательности трехфазной сети

В момент времени t=T/2 нуль-орган отпускает,. запуская при этом одновибратор 20, который своим коротким импульсом открывает вход БВХ 17 и осуществляет перезапись в него информации с выхода интегратора 16.

55 Заканчиваясь, импульс одновибратора 20 запускает одновибратор 23, который своим выходным импульсом обнуляет содержимое интегратора 16.

61 6

Чтобы снизить погрешность интегратора 16 из-за. смешения нуля операционного усилителя, на котором он выполнен, длительность импульса одновибратора 23 задается равной 9 мс, т.е, 903 длительности полупериода напряжения сети. В следующем периоде повторяется аналогичная операция: в течение положительной полуволны интегратор 16 накапливает информацию, которая по окончании полупериода переписывается в БВХ 17, после чего интегратор 16 подготавливается к следующему циклу. Выходное напряжение БВХ 17 положительно, в дальнейшем будем его обозначать UA

Аналогично работает второй канал блока 1, состоящий из второго "идеального диода" 15, интегратора 18, второго БВХ 19 второго одновибратора

21, третьего одновибратора 22: в течение отрицательной полуволны интегратор 18 накапливает информацию, которая по окончании периода одновибратором 21 перезаписывается в БВХ 19 после чего одновибратором 22 интегратор 18 подготавливается к следующему циклу.

Напряжение второго выхода блока 1 отрицательно, оно равно т

UA = J UA(t)dt (2) тр

Точно также работают блоки 2 и 3 устройства, осуществляя преобразования переменного напряжения фаз В и

С в постоянные напряжения U 0, U " О, Ut v 0O, U (О, пропорциональные среднему значению измеряемых напряжений.

1478161 и t.1 4+ в+ 2Uñ- +j 114+ +u„+

+20е +111в++11с++2"4-j= К 16а (5) где К <, К, — постоянные ко эффициенты пропорциональности.

Формула изобретения

1. Устройство для определения

10 напряжения прямой и обратной последовательностей, содержащее сумматоры, .о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью упрощения устройства и повы15 шения стабильности его показаний при отклонении частоты и искажении формы кривой контролируемого напряжения, в него введены три блока преобразования переменного напряжения в посто- 20 янное, три инвертирующих формирователя модуля, а. сумматоры выполнены инвертирующими, причем вход первого блока преобразования подключен к фазе А, вход второго блока преобразова- 25 ния подключен к фазе В, вход третьего блока преобразования подключен к фазе

С, первый выход первого блока преобразования соединен с первыми входами первого; третьего и четвертого сумма- 30 торов, первый выход второго блока преобразования .соединен с вторыми входами первого, третьего и первым вхо- . дом пятого сумматоров, первый выход третьего блока преобразования соеди нен с третьим входом первого и вторыми входами четвертого и пятого сумматоров, второй выход первого блока преобразования соединен с вторым входом второго и третьим входом пятого 40 сумматоров, второй выход второго блока преобразования соединен с третьим входом второго и третьим входом чет вертого сумматоров, второй выход третьего блока преобразования соединен 45 с четвертым входом второго и третьим входом третьего сумматоров, выход первого сумматора соединен с первым входом второго сумматора, выход которого является первым выходом устройства, выходы третьего, четвертого, пятого сумматоров через соответственно первый, второй и третий формирователи модуля соединены с первым, вторым и третьим входами четвертого сумматора, выход которого является вторым выходом устройства.

2. Устройство по п;1, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, блок преобразования переменного напряжения в постоянное содержит объединенные между собой и соединенные с входом блока нуль-орган, вход первого "идеального диода" и вход второго "идеального диода", выход первого "идеального диода" через первый интегратор соединен с входом первого блока выборки-хранения, выход которого соединен с первым выходом блока преобразования, выход второго "идеального диода" соединен через второй интегратор с входом второго блока выборки-хранения, выход которого соединен с вторым выходом блока преобразования, выход нуль-органа соединен с инверсным входом первого одновибратора и прямым входом второго одновибратора, выход которого соединен с управляющим входом второго

О блока выборки-хранения и инверсным входом третьего одновибратора, выход которого соединен с входом сброса второго интегратора, выход первого одновибратора соединен с управляющим входом первого блока выборкихранения и инверсным входом четвертого одновибратора, выход которого соединен с входом сброса первого интегратора.

3. Устройство по пп. 1 и 2, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что форми-. рователь модуля содержит объединенные входами между собой и соединенные с входом формирователя модуля инвертор и третий идеальный диод" выход которого объединен с выходом четвертого "идеального диода" и соединен с выходом формирователя модуля, выход инвертора соединен с входом четвертого "идеального диода".

4. Устройство по пп. 1-3, о т л ич а ю щ е е с я тем, что первый

"идеальный диод" содержит соединенный неинвертирующим входом с входом первого "идеального диода" первый . операционный усилитель, выход которого соединен с анодом первого диода, катод которого соединен с выходом первого "идеального диода" и инвертирующим входом первого операционного усилителя.

5.. Устройство по пп. 1-4, о т л ич а ю щ е е с я тем, что второй, третий и четвертый "идеальные диоды" идентичны и каждый из них содер14781 б1 жит соединенные неинвертирунлцим входом с входом "идеального диода" второй операционный усилитель, выход которого соединен с катодом второго дис ода, анод которого соединен с выходом идеального диода и инвертнрующим входом второго операционного усилителя.

Риг.1

1478161

Составитель В.Куча

Редактор В.Бугренкова Техред .Л.Олийнык Корректор И.Муска

Заказ 2360/46 Тираж 714 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.ужгород, ул. Гагарина, 101