Фильтр симметричных составляющих системы фазных сигналов

Фильтр симметричных составляющих системы фазных сигналов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Н 03 Н 7/18

Н 02 Н 3/00

Государственны(комитет

СССР но делам изобретений и открытий

Опубликовано 070182. Бюллетень Hо 1

Дата опубликования описания 070182

{%3)УДК 621. 316. .9?5(088.8) (72) Авторы изобретения

В. В, Рогоза и Ю. Н. Холоденко (71) Заявитель

Институт электродинамики АН Украинской ССР (54) ФИЛЬТР СИММЕТРИЧНЫХ СОСТАВЛЯЮЩИХ

СИСТЕМЫ ФАЗНЫХ СИГНАЛОВ ны с управляющими входэми элементов памяти, блоков умножения и сумматора l2) .

5 Известное устройство обладает повышенным быстродействием, меньшими габаритами, однако большой схемной> сложностью.

Цель изобретения — упрощение устройства.

Поставленная цель достигается тем, что фильтр симметричных составляющих системы фазных сигналов, содержащий три фазных канала фильтрации, каждый из которых состоит из преобразователя сигнала и делителя частоты на три, сумматор, элемент памяти, блок управления, один из входов которого связан с управ0 ляющим входом сумматора, и генератор тактовых импульсов, выход которого соединен со входом блока управления и управляющими входами преобразователей, снабжен тремя широтноимпульсными, модуляторами, тремя элементами И,генератором высокой частоты, двойчно-десятичным счетчиком, распределителем-Формирователем и одновибратором, фазные каналы непосредственно соединены с сумЗ0,матором, каждый преобразователь сигИзобретение относится к электротехнике и может быть использовано в релейной защите электроустановок от повреждений и ненормальных режимов.

Известны фильтры симметричных составляющих, состоящие из реактивных элементов индуктивностей, емкостей), а также активных сопротивлений, определенным образом соединенных (11 .

Однако такие фильтры обладают малым быстродействием из-за наличия переходных процессов в элементах их схем,а также значительными габаритами.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, содержащее три каната фильтрации, сумматор, блок управления, генератор тактовых импульсов. Каждый канал Фильтрации содержит последовательно включаемые преобразователь сигналов, элемент памяти, блок умножения, делитель кода на три. В качестве преобразователя сигналов используется аналого-цифровой преобразователь. Выход генератора тактовых импульсов соединен Со входом блока управления и управляющими входами преобразователей. Выходы блока управления связа(61) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 220679 (21) 2782759/24-07 (Я) М. Кл з

896756 налов выполнен в виде последовательно включаемых широтно-импульсного модулятора и элемента И, ко второму входу которого подсоединен генератор высокой частоты, а выход соединен со входом соответствующего делителя частоты на три, сувв4атор и элемент памяти выполнены в виде двоично-десятичного счетчика, управляющий вход которого через одновибратор соединен с блоком управления, выполненным в виде распределителя- 1Ф формирователя, при этом первый, второй и третий выходы распределителя-формирователя соединены с третьими входами элементов И соответственно каналов фаз А,В,С. 1$

Для выделения обратной последовательности второй и третий выходы распределителя-Формирователя соединены с третьими входами элементов И соответственно каналов фаз С,i3 30

Для выделения нулевой последовательности первый выход распределителя-формирователя соединен с третьими входами элементов И каналов всех фаз, а между выходами фазных каналов и входом счетчика включен вновь введенный сумматор числа импульсов.

На фиг.1 представлен фильтр прямой последовательности, принципиальная схема на фиг2 — временные диаграммы, поясняющие р боту фильтра; на фиг.3 — фильтр обратной последовательности, принципиальная схема; на фиг.4 - фильтр нулевой последовательности.

Фильтр прямой последовательности (фиг.1) состоит нз трек одинаковых фазных каналов Фильтрации. Каждый канал состоит из преобразователя сигналов, в который входят последовательно соединенные широтно-импульс- И1 ный модулятор и элемент И, соответственно для канала фазы А 1 и 2 для канала фазы В 3 и 4, для канала фазы С 5 и б, и делителя 7 и 9 частоты на три соответственно. Кроме .того, общим для всех преобразователей сигналов является генератор 10 выс кой частоты, выход которого подсое» динеи ко вторым входам всех элбмеитов И 2,4 и б. Выход генератора 11 тактовых импульсов соединен со входом распределителя-формирователя 12 и управляющими входами широтно-импульсных модуляторов 1,3 и 5. Выходы делителей 7-9 частоты на три соединены со входом двоично-десятич- зз ного счетчика 13. Первый вход рас.пределителя-формирователя 12 соединен через одиовибратор 14 с управляющим входом счетчика 13. Первый, второй и третий выходы распределителя- 4д формирователя 12 совдинены с трвтьим ми входами соотввтствеино элементов

И 2,4 и 6.

Фильтр окатной последовательнос-. ти (фиг.3) отличается,от фильтра д пр мой последовательности тем. что второй выход распределителя-формирователя 12 соединен с третьим входом элемента И 6, а третий выход распределителя-формирователя 12 ° соединен с третьим входом элемента

И 4.

Фильтр нулевой последовательности (фиг.4) отличается от фильтра прямой последовательности тем, что первый выход распределителя-формирователя 12 соединен с третьими входами всех элементов И 2,4 и б, а выходы делителей 7-9 импульсов на три соединены со входом счетчика 13 через сумматор 15 числа импульсов.

Рассмотрим работу Фильтра прямой последовательности по временным диаграэф4ам, приведенным на фиг.2

Фазные сигналы ЧА,V,×с с помощью широтно-импульсных модуляторов 1,3 и 5 преобразуются в импульсные последовательности ц Зц, „. Длительность е-го импульса на выходе любого модулятора связана с входным сигналом следующей зависимостью . „,,„.кВ, где Фщ,= - нулевой импульс;

Т - цикл преобразований;

- коэффициент модуляции

Е, - либо значение преобразуемого сигнала в момент либо интегральное значейие преобразуемого сигнала, где пределами интегрирования является значение сигнала в моменты t u t

Работа модуляторов (длительность цикла преобразований) определяется импульсами с выхода генератора 11 тактовых импульсов. Импульсные сигналы 44qq вн H сн поступают на первые входы соответственных элементов

И 2,4 и б. На вторые их входы поступают импульсы МЬ4 с генератора 10 высокой частоты. Третьи входы элементов

И 2,4 и б соединены с выходами распределителя-формирователя 12 соответственно первым, вторым и третьим„

Длительность каждого управляющего импульса на выходах .распределителяформирователя 12 равна длительности цикла преобразований. Моменты появления управляющих сигналов на выходах распределителя-формирователя 12 связаны соотиошфнием

r>

<к <)at) -t)a T i (t) где Т - период фазного сигнала

t;,t моменты появления сигналов на первом, втором и третьем выходах соответственно.

На выходах злемвитов И 2,4 и 6 формируются пачки .имщльуов или значения кодов. Wg )Wg )Н . Эти зна896756

r.

Ф -t.=ñ.- к i j К

tj Йк ai чения кодов поступают, на входи делителей 7-9 частоты на три, на выходах которых формируются коды соответст„50Ch Мол посл венно — "> —, — Управляющий сигМS .ч с нал с первого выхода распределителяформирователя 12 поступает на одновибратор 14, на выходе которого формируется импульс М, поступающий на управляющий вход счетчика 13, очищающий и готовящий его к работе.

„посл, ирой пуи

Зйачения кодА В %с суммиру

Ъ Ъ Ъ ются с помощью, счетчика 14. Значение кода W ---на выходе счетчика явф щбл ляется эквивалентом значения сигнала прямой последовательности.

Фильтр обратной последовательности работает аналогично, соотношение (1) имеет вид

Для фильтра нулевой последовательности это соотношение имеет вид

Счетчик 14 не суммирует непосредрюсл ®посл „рыл. ственно коды ";- -;-+, так как импульсы в них совпадают. Поэтому между делителями 7-9 и счетчиком 13 включен сумматор 15 часла импульсов, который и выполняет данное суммирование.

Предлагаемое устройство создает быстродействующие и малогабаритныЕ фильтры симметричных составляющйх.

Отличие схемы одного типа фильтра от другого незначительно, что позволяет относительно просто переходить от, одного к другому. Фильтры состоят нз однотипных элементов, что улучшает технологичность их изготовления.

Изобретение может быть использовано для создания опытных образцов дискретных систем релейной защиты.

Формула изобретения

1. Фильтр симметричных составляющих системы фазных сигналов, содержащий три фазных канала фильтрации, каждый иэ которых состоит из преобразователя сигнала и делителя частоты на три, сумматор, элемент памяти, блок управления один из выходов коI

tO

1S

S0

55 торого связан с управляющим входом сумматора, и генератор тактовых импульсов, выход которого соединен со входом блока управления.и управляющ» ми входами, преобразователей, о т— л и ч а ю шийся тем,что,с целью упрощения,он снабжен тремя широтно-импульсными модуляторами, тремя элементаьй И, генератором высокой частоты, двоичио-десятичным счетчиком, распределителем-формирователем и одновибратором, фазные каналы непосредственно соединены с сумматором, каждый преобразователь сигналов выполнен в виде последовательно включаемых широтно-импульсного модулятора и элемента И, ко второму входу которого подсоединен генератор высокой частоты, а выход соединен со входом соответствующего делителя частоты на три, сумматор и элемент памяти выполнены в виде двоично-десятичного счетчика, управляющий вход которого через одновибратор соединен с блоком управления, выполненным в виде распределителя-формирователя, при этом первый, второй и третий выходы распределителя-формирователя соединены с третьими входаМи элементов И соответственно каналов фаз А,В, с.

2. Фильтр по п.,1, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью выделения обратной последовательности,второй н третий выходы распределителяформирователя соединены с третьими входами элементов И соответственно каналов фаз с,Ь.

3.. Фильтр по п.1, о т л и ч а юшийся тем,,что, с целью выделения нулевой последовательности, первый выход распределителя-формирователя соединен с третьими входами элементов И каналов всех фаз, а между выходами фазных каналов и входом . счетчика включен вновь введенный сумматор числа импульсов.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Чернобровов Н.В. Релейная защита. M., "Энергия", 1971, с. 113-117.

2. Успенский М.И. Получение мгновенных значений симметричных составляющих токов или напряжений электрической системы с помощью ЦВМ.

Автоматическое управление электрическими системами в.аварийных режимах с применением .ЦВМ. Сыктывкар, 1976, с.43-55.