Устройство для фильтрации симметричных составляющих электрических величин
Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в качестве фильтров симметричных составляющих прямой и обратной последовательностей. Цель изобретения - повышение быстродействия, а также упрощение настройки устройства - достигается за счет введения в устройство двух делителей 6 и 7 напряжения, включенных параллельно фазоповоротным звеньям 1 и 2. Средние точки делителей напряжения, а также неинвертирующий вход усилителя сумматора 3 подключены к клеммам для соединения с общей шиной устройства. Это обеспечивает существенное снижение постоянных времени фазоповоротных звеньев и упрощает настройку устройства. 3 ил.
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
0% (И) (51)5 G 01 R 29 16
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
ГОСУДАРСТ8ЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ
ПРИ ГКНТ СССР (21) 4268923/24-07 (22) 26,06.87 (46) 07.04 ° 90, Бюл, Р 13 (71) Новочеркасский политехнический институт им. Серго Орджоникидзе (72) В,И,Нагай и В,Г,Шуляк (53) 621.316.925(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР
N -898552, кл, Н 02 J 3/26, 1980, Авторское свидетельство СССР
М 1115165, кл. G 01 R 29/16, 1983. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ФИЛЪТРАЦИИ СИММЕТРИЧНЫХ СОСТАВЛЯЮЩИХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ
ВЕЛИЧИН (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано
2 в качестве фильтров симметричных составляющих прямой и обратной последовательностей,Цель изобретения — . повышение быстродействия, а также с упрощение настройки устройства - достигается за счет введения в устрой ство двух делителей 6 и 7 напряжения, включенных параллельно фазоповорот ным звеньям 1 и 2 ° Средние точки делителей напряжения, а также неинвертирующий вход усилителя сумматора 3 подключены к клеммам для соединения с общей шиной устройства, Это обеспечивает существенное снижение постоянных времени фазоповоротных звеньев и упрощает настройку устройства, 3 ил.
1555689
Изобретение относится к электротехнике, а именно к релейной защите электроэнергетических систем, и мо- жет быть использовано в качестве
5 фильтров симметричных составляющих прямой и обратной последовательностей, 1
Целью изобретения является повышение быстродействия, а также упрощение настройки устройства, На фиг.1 приведена принципиальная схема устройства; на фиг,2 и 3— векторные диаграммы, соответствующие подаче на вход фильтра системы на15 пряжений соответственно прямой и обратной последовательностей.
Устройство для фильтрации симметричных составляющих электрических величин содержит первое 1 и второе 2 фазоповоротные звенья, выполненные на основе RC-цепей, усилитель-сумматор 3, первый 4 и второй 5 резисторы, соединяющие выходы фазоповоротных звеньев с инвертирующим входом усилителя-сумматоре 3, первый 6 и второй 7 делит&ли напряжения, каждый из которых состоит из двух резисторов, включенных параллельно соответственно первому 1 и второму 2 фазоповорот- 30 ным звеньям, средние точки делителей
6 и 7 напряжения и неинвертирующий вход усилителя-сумматора 3 подключены к клеммам для соединения с общей шиной устройства, 35
Рассмотрим работу устройства для фильтрации симметричных составляющих электрических величин, выполняющего функции фильтра обратной последовательности, при подаче на его вход напряжений прямой последовательности (фиг,2). На векторных диаграммах (фиг.2 и 3) величины, подаваемые на вход усилителя-сумматора 3 .и на выходах фазоповоротных звеньев 1 и
2,. обозначены соответственно Uq
U< 1 Къ кз ся. ° .Напряжения с выходов фазоповоротных звеньев 1 и 2 подаются на инвертирукнций вход усилителя-сумматора 3 через резисторы 4 и 5, причем отношение коэффициентов передачи по дан= ным входам
Кп R9 К9 R8
К = 55
Кпя К1 R8 Rò ссв(g, ° s inс, s in (в — Ч ) йй Я
J сов Уй 81п Qg $1п (и — ф, ) где ф,, 41 - углы сдвига фазоповоротных звеньев 1 и 2;
<,Я вЂ” углы сдвига, обеспечиваемые фазоповоротными звеньями 1 и 2 совместно с делителями 6 и 7 напряжения соответственно.
11ричем необходимо чтобы (P, — g я /3.
Следует отметить, что при одинаковой частотной погрешности, показатель 2t y = 0, известного и предлагаемого устройств последнее имеет более высокое быстродействие, Это объясняется тем, что для получения показателя = 0 необходимо выполнение условия Ч = 30, < = -30 ИЛИ Ч9, =
0 О
120 и cP = 60 . Известное устройство выполняется на основе фазовращателей, постоянные времени которых для данного условия настройки составляют ),84 мс и 5,5 мс, т,е, собственный переходный процесс в них затухает не менее, чем за три четверти полупериода, В предлагаемом устройстве возможно снижение постоянных времени фазо= поворотных звеньев и в предельном случае они составляют не более
l,84 мс, т,е, время затухания собст- . венного переходного процесса не более четверти периода, Собственные переходные процессы в данных фильтрах затухают практически за четверть периода, что имеет существенное значение для быстродействующих защит, Сигналы, поступающие на инвертирующий вход через резисторы 4 и 5 (R<, В ), является разностью выходного сигнала соответствующего фазоповоротного звена и делителя, т,е, при этом справедливы соотношения
Ф 7 Ug$ Ug1 э 8 U<< U%5
Параметры фазоповоротных звеньев
1 и 2 подбираются таким образом, чтобы при подаче на вход напряжений прямой последовательности, составляющие U> и U8 были равны по модулю и находились в противофазе (фиг.2) о т.е. угол между ними равен 180 и
Usblx = Oe
При подаче на вход устройства напряжения обратной последовательности
5 15556 (фиг.3) на выходе усилителя-сумматора 3 напряжение равно U так как
Ц7 и U8 равны. Но угол ме*ду ними составляет и/3. Таким образом, в этом случае реализован фильтр обрат5 ной последовательности, Упрощение балансировки (настройки) устройства достигается за счет схемной реализации, так как в данном случае не требуется дифференциального включения операционного усилителя, а следовательно, достаточно сложного регулирования коэффициентов передачи по его отдельным входам, В предлагаемом устройстве операционный усилитель выполняет функции усилителя-сумматора, т,е, в этом случае имеются независимые входы и регулировка осуществляется независимо, Первоначальная регулировка осуществляется по каждому фазоповоротному звену отдельно путем установки заданных напряжений в определенных точках
25 фазоповоротных звеньев, Точная настройка производится путем изменения
89 6 величины сопротивлвйия резистора, подключенного к одному из входов, Формула изобретения
Устройство для фильтрации симметричных составляющих электрических величин, содержащее первое и второе фазоповоротные звенья, подключенные выходами через первый и второй резисторы соответственно к одному входу усилителя-сумматора, о т л ич а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения быстродействия, а также. упрощения настройки устройства, дополнительно введены два делителя напряжения, каждый из которых состоит из двух резисторов, при этом делитель напряжения подключен параллельно соответствующим фазоповоротным звеньям, средние точки делителей напряжения и неинвертирующий вход усилителясумматора подключен к клеммам для соединения с общей шиной устройства, упомянутые выходы фазоповоротных звеньев подключены к инвертирующему входу усилителя-сумматора, Ugg- Vg
<ес
1555689
Составитель А.Васильев
Техред А.Кравчук Корректор С.Шекмар
Тираж 552 Подписное комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР
Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5
Редактор Н,Бобкова
Заказ 555
ВНИИПИ Государственного
113035, Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101
