Фильтр симметричных составляющих трехфазного напряжения

 

Изобретение может быть использовано для вьделения симметричных составляющих прямой и обратной последовательностей в трехфазных (ТФ) электрических сетях. Фильтр симмет- : ричных составляющих ТФ напряжения содержит интегратор 1, дифференциатор 6, сумматоры 4, 7 и вычитающие блоки 2, 3, 5, 8, 9. Фильтр имеет повышенную точность и расширенные функциональные возможности, I ип.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) 15206 А 1 (5И 4 G 01 R 29/16

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАР(ТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ л

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4160608/24-21 (22) 12,12.86 (46) 07,08.88, Бюл. Ф 29 (71) Институт электродинамики АН УССР (72) В, В. Брайко, С. Г. Таранов, l0. Ф. Тесик и Г. Н, Тычина (53) 621.317.3(088.8) (56) Бессонов Л. А. Теоретические основы электротехники, — М.: Высшая школа, 1984, с. 792, Патент ФРГ 11 2702011, кл. С 01 R 29/)6, 14,01.77. (54) ФИЛЬТР СИМИЕТРИЧНЫХ СОСТАВЛЯЮЩИХ

ТРЕХФАЗНОГО НАПРЯЖЕНИЯ (57) Иэобретение может быть использовано для выделения симметричных составляющих прямой и обратной последовательностей в трехфаэных (ТФ) электрических сетях. Фильтр симметричных составляющих ТФ напряжения со" держит интегратор 1, дифференциатор

6, сумматоры 4, 7 и вычитающие блоки

2, Э, 5, 8, 9. Фильтр имеет повышенную точность и расширенные функциональные воэможности. 1 ил °

1415206

ЖЬс Цсл) К ) (3) ) ЛВ Вс сЛ ) ) () 55 ) 3 ль вс сл ) . --1

Зф С лв) Uà j WRAC ZUAâ, (2) Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для выделения симметрич ных составляющих прямой и обратной последовательностей в трехфазных электрических сетях.

Цель изобретения — повышение точности и расширение функциональных возможностей фильтра симметричных составляющих.

На чертеже представлена блок-схема предлагаемого фильтра.

Фильтр симметричных составляющих трехфазного напряжения состоит иэ ин-15 тегратора 1, первого 2 и второго 3 вычитающих блоков, первого сумматора

4, четвертого вычитающего блока 5, дифференциатора 6 (Д), второго сумматора 7, пятого 8 и третьего 9 вычи- 2О тающих блоков, причем выход интегратора 1 связан с первыми входами вычитающего блока 2 и первого сумматора

4, вторые входы которых соединены с выходом второго вычитающего блока 3 25 и первыми входами сумматора 7 и третьего вычитающего блока 9, вторые входы которых соединены с выходом дифференциатора 6, вход которого подключен к входу интегратора 1 и явля- 3р ется первым входом всего устройства, выход первого вычитающего блока 2 соединен с первым входом четвертого вычитающего блока 5, второй вход которого связан с выходом второго сумматора 7, а выход четвертого вычитающего блока 5 является первым выходом устройства в целом, вторым выходом которого является выход пятого вычитающего блока 8, первый вход которого 40 связан с выходом первого сумматора 4, второй вход соединен с выходом третьего вычитающего блока 9, а вторым и третьим входами устройства в целом. является первый и второй входы втоРо- 45 го вычитающего блока 3.

Фильтр работает следующим оьраэом.

На входы интегратора 1 и дифференциатора 6 поступает линейное напряжение U . Соответственно напряжение

ЛВ на их выходах

Ф где R, С, — параметры интегратора;

R С - параметры дифференциатора.

На первый и второй входы второго вычитающего блока 3 подводятся линейные напряжения U и U«в результате вычитания которых напряжение на выходе блока Э равно где К 1/13 — коэффициент передачи блока 3.

С выхода интегратора 1 и блока 3 напряжения соответственно поступают на первые и вторые входы блока 2 и сумматора 4, выходные напряжения которых равны

1 з 3,д С лв 1 1 вс (4) 1 . s

4 1 ъ ьрв g 1ль Квс (5)

Входные напряжения блока 3 и дифференциатора 6 подводятся соответственно на первые и вторые входы сумматора 7 и третьего вычитающего блока 9, напряжения на выходах которых равны

U U<+U> ЗьЖ .С 13ль + KUbc KUcA) (6) U ш Uc Уъ ы 3ъжхС2ЦЛЬ КЦЬ +KUBLA 1 (7) Примем й, R< R; C, Св" С

1 и wo. Тогда иэ выражений (4-7) имеем

At) (11 вс Цсл ); (8)

Зь, ЛЬ

U4 UAd (U вс UcA )К1 (9)

U> UAs (U ec )K ° (11)

3 о

14

С учетом метода симметричных составляющих выражения (8-11) преобразуются к виду

15206

+=)+

ыа

l — —" 1 (18) о J>

- jU (l — †" ) -jU-(1 + †" ); (12)

+ w w 10 где К вЂ” коэффициент передачи бло (8 ка 8.

Подставляя значения ч w + д w о (13) иэ выражения (18) имеем

+ в 1 +ju(1 в 1.

2 2

v -к(v " " + о 11 В (,п1

2ww - w — w

2 2 тж (Ц++Ц )-1(ц+-Ц )

Ыо

-jU+(I - — ) + jU (1 + — ); (14) w(Ыр г 2 о о

++ а

- jU (1 +; — ) -ju (1 - — ). (15)

Ф My wo

Пусть К К вЂ” . Тогда иэ выра4

:кений (17) и (19) следует

Напряжения U u Uz с выходов блока 2 и сумматора 7 поступают на входы блока 5, напря)кение на выходе которого в результате вычитания равно

35 . г . 2 ц в jц + U — — + ц

1 gw t ДЪ(7 Ф

U К -jU+(1 — — + 1 -= +

w w з а w

)ц + — (u+

j дм о (20) 40 (16) где Кр — коэффициент передачи блока 5.

С учетом равенства w w + Дм о из выражения (16) имеем ц К (ц о ау о ) . р В + скак о

ww +w +ww+w, 2 2

+ )Ц

w w о

45 (2)) 1 где U > Ца

1 ды

1 — (Ц+Ц ) а

2 г

K Б(+3 + дw . Hw,w . -ды

wow wow wo w

Следовательно, напряжения на выходах фильтра симметричных составляющих пропорциональны составляющим обратной и прямой последовательностей.

-К(4jv + jU — +jU + — )., ° ° ДЪ7 . ДЪ7

% а wow (l7) ц, - - - (u, +ц)+) (u,-ц).-U - з- (u,+u )-j(V -u )1 1м

+ Ц (1 + + l + 4)1

4

Напряжения U4 и Цу с выходов сумматора 4 и блока 9 поСтупают на входы блока 8, сигнал на выходе которого в результате вычитания равен

v -к t-ju (l + — +1 в

+ Ц (1 о +

w к (- >и — jU — — jU ) ((9)

° д ° Ьы

8 + ww о

МЮ о г

U jU — U — -фU

1 Ды 2 Дм Ю о а4 w w -ww а о

° г

- —;ц,- " (v, +u )-, я о информативные параметры; абсолютная погрешность измерения напряжений прямой U+ и обратной

Ц„ последовательностей.

СоставительВ. Куча

Редактор Н. Лаэаренко Техред А.Кравчук Корректор А. Тяско

Закаэ 3872/44

Тираж 772 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам иэобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4

5 l4

Формула иэобретения

Фильтр симметричных составляющих трехфазного напряжения, содержащий интегратор, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей и повышения точности, в него дополнительно введены дифференциатор, два сумматора и пять вычитающих блоков, причем вьщод интегратора соединен с первыми входами первого вычитающего блока и первого сумматора, вторые входы которых соединены с выходом второго вычитающего блока и первыми входами второго сумматора и третьего вычитающего блока, вторые входы которых соединены с вы15206 6 ходом дифференциатора, вход которого подключен к входу интегратора и является первым входом фильтра, выход первого вычитаюшего блока соединен

5 с пе рвым входом четв ертого в ычитающего блока, второй вход которого соединен с выходом второго сумматора, а выход четвертого вычитающего блока является первым выходом фильтра, вторым выходом которого является выход пятого вычитающего блока, первый вход которого соединен с выходом первого сумматора, второй вход соединен с выходом третьего вычитающего блока, а вторым и третьим входами фильтра являются первый и второй входы второго вычитающего блока.