Способ измерения симметричных составляющих напряжений в трёхфазных сетях

Изобретение относится к области электротехники, в частности к контролю качества электроэнергии трехфазных сетей. В трехфазной четырехпроводной сети измеряют вольтметрами три фазных и два междуфазных напряжения и по результатам измерения пяти напряжений определяют симметричные составляющие напряжений прямой, обратной и нулевой последовательностей по формулам. Реализация заявленного изобретения обеспечивает технический результат, позволяющий определить симметричные составляющие напряжений прямой, обратной и нулевой последовательностей в трехфазных четырехпроводных сетях по результатам измерения напряжений вольтметрами. 2 ил.

 

Изобретение относится к области электротехники, в частности к контролю качества электроэнергии трехфазных сетей.

Известен способ измерения симметричных составляющих с помощью электрических фильтров и регистрирующего прибора (Авторское свидетельство СССР №737882, М.кл2 G01R 29/16, 21.02.77 [1]). Фильтр симметричных составляющих, содержащий два плеча, каждое из которых выполнено в виде последовательно включенных резисторов и катушки индуктивности, точки соединения которых являются выходами фильтра, а другой вывод катушки индуктивности одного из плеч является одним из его входов.

Недостатками этого способа являются наличие методических погрешностей, сложность реализации, невозможность измерения всех симметричных составляющих.

Наиболее близким техническим решением к изобретению относится способ измерения напряжения нулевой последовательности с помощью трех однофазных измерительных трансформаторов напряжения, первичные обмотки которых включены на фазные напряжения, а вторичные обмотки соединены последовательно и согласно, к выходным зажимам которых включен вольтметр. Показание вольтметра прямо пропорционально напряжению нулевой последовательности (Фабрикант В.Л. Фильтры симметричных составляющих // ГЭИ, М.-Л.: 1962, Рис. 8.1, с. 242 [2]).

Недостатком этого решения является невозможность измерения симметричных составляющих напряжений прямой и обратной последовательностей.

Задача изобретения - определение симметричных составляющих напряжений прямой, обратной и нулевой последовательностей в трехфазных четырехпроводных сетях по результатам измерения напряжений вольтметрами.

Поставленная задача решается за счет того, что применяется способ измерения симметричных составляющих напряжений в трехфазных сетях, при которых измеряют напряжения на каждой фазе, при этом в четырехпроводной сети измеряют вольтметрами три фазных (UA, UB, UС) и два междуфазных (UAB, UCA) напряжения и по результатам измерения пяти напряжений определяют симметричные составляющие напряжений прямой U1, обратной U2 и нулевой U0 последовательностей по формулам

;

;

,

где , ;

, ;

, ;

; ; ; ;

UA, UB, UC - фазные напряжения, фазы А, В, С;

UAB, UCA - междуфазные напряжения, между фазами АВ и С А.

Новые существенные признаки

1. В четырехпроводной сети измеряют вольтметрами три фазных и два междуфазных напряжения.

2. Определяют симметричные составляющие напряжений прямой, обратной и нулевой последовательностей по формулам

;

;

,

где UA, UB, UC - фазные напряжения, фазы А, В, С;

UAB, UCA - междуфазные напряжения, между фазами АВ и СА;

; ; ; .

Перечисленные новые существенные признаки в совокупности с известными необходимы и достаточны для достижения технического результата, на который распространяется испрашиваемый объем правовой охраны.

Технический результат

1. Простота реализации способов.

2. Минимальный набор материально-технических средств.

3. Способ реализуется с помощью пяти одинаковых вольтметров высоких классов точности (0,1; 0,2), приведенная погрешность которых не превышает 0,1; 0,2%. Поэтому точность измерения симметричных составляющих напряжений будет высокой (методическая погрешность отсутствует).

4. Способ охватывает все симметричные составляющие напряжений прямой, обратной и нулевой последовательности в трехфазных четырехпроводных сетях.

5. Измеряется не только величина (модуль) симметричной составляющей напряжения, но и начальная фаза (аргумент), т.е. симметричные составляющие выражаются в комплексной форме. Комплексная форма симметричных составляющих требуется в расчетах несимметричных режимов систем электроснабжения.

Изобретение поясняется чертежами, на которых представлены:

фиг. 1 - Схема включения измерительных приборов в трехфазную четырехпроводную сеть для измерения симметричных составляющих напряжений.

фиг. 2 - Векторная диаграмма трехфазной несимметричной системы напряжений.

Пояснения к способу измерения симметричных составляющих напряжений в трехфазных сетях.

В предлагаемом способе симметричные составляющие напряжений прямой, обратной и нулевой последовательностей измеряются с помощью пяти вольтметров, из которых три вольтметра измеряют фазные напряжения UA, UB, UC, а два вольтметра измеряют междуфазные напряжения UAB и UCA (фиг. 1). По результатам измерения пяти напряжений на фиг. 2 построена в координатах комплексной плоскости векторная диаграмма трехфазной несимметричной системы напряжений.

В образованных на векторной диаграмме треугольниках напряжений углы α1 и α2 однозначно выражаются через стороны треугольников с помощью следующих формул:

Учитывая, что ψA=0, -ψB1, ψC2, после преобразования выражений для симметричных составляющих напряжений [2]

с учетом соотношений (1) получим

где ; ; , ;

UA, UB, UC - фазные напряжения, фазы А, В, С;

UAB, UCA - междуфазные напряжения, между фазами АВ и СА.

Способ измерения симметричных составляющих напряжений в трехфазных четырехпроводных сетях прошел экспериментальную проверку. Результаты экспериментов совпали с результатами расчета.

Источники информации

1. Авторское свидетельство СССР №737882, М.кл2 G01R 29/16, 21.02.77.

2. Фабрикант В.Л. Фильтры симметричных составляющих // ГЭИ, М.-Л.: 1962, Рис. 8.1, с. 242.

3. Г.В. Зевеке, П.А. Ионкин, А.В. Нетушил, С.В. Страхов. Основы теории цепей // М.: Энергоатомиздат, 1989. - 528 с.

Способ измерения симметричных составляющих напряжений в трехфазных сетях, при котором измеряют напряжения на каждой фазе, отличающийся тем, что в четырехпроводной сети измеряют вольтметрами три фазных и два междуфазных напряжения и по результатам измерения пяти напряжений определяют симметричные составляющие напряжений прямой U1, обратной U2 и нулевой U0 последовательностей по формулам

где

UA, UB, UC - фазные напряжения, фазы А, В, С;

UAB, UCA - междуфазные напряжения, между фазами АВ и СА.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области электротехники, в частности к контролю качества электроэнергии трехфазных сетей. В трехфазной четырехпроводной сети измеряют амперметрами токи в каждой фазе и нулевом проводе с помощью однофазных трансформаторов тока, а также измеряют суммарный ток двух фаз; по результатам измерения пяти токов определяют симметричные составляющие токов прямой, обратной и нулевой последовательностей по формулам.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к технике релейной защиты, и может быть использовано для выявления токов обратной последовательности в токопроводах фаз электроустановки.

Изобретение относится к измерительной технике, представляет собой многофункциональный датчик трехфазного тока и предназначено для применения в составе аппаратов измерения, защиты и сигнализации.

Изобретение относится к области измерения электрических величин, в частности для измерения асимметрии в трехфазных трехпроводных сетях. Устройство содержит первый и второй дифференцирующие индукционные преобразователи тока (ДИПТ) и фильтр напряжения обратной последовательности, в состав которого входят три элемента: конденсатор, резистор и выключатель.

Изобретение относится к области электроники и электротехники, в частности к способу мониторинга контроллера трехфазного электродвигателя и/или электродвигателя.

Изобретение относится к средствам измерения асимметрии в трехфазных сетях при наличии высших гармоник в измеряемых токах. Измерительный преобразователь тока содержит основные элементы: фильтр напряжения обратной последовательности, первый и второй дифференцирующие индукционные измерительные преобразователи тока, катушки которых индуктивно связаны с токопроводами трехфазной трехпроводной цепи, и фильтр нижних частот.

Изобретение относится к измерительной технике, а именно к технике измерения симметричных составляющих напряжений и токов в трехфазных трехпроводных сетях переменного тока.

Изобретение относится к области измерения электрических величин. .

Изобретение относится к области измерения электрических величин. .

Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в системах электроснабжения для определения напряжения обратной последовательности. .

Изобретение относится к области электротехники, в частности к контролю качества электроэнергии трехфазных сетей. В трехфазной четырехпроводной сети измеряют вольтметрами три фазных и два междуфазных напряжения и по результатам измерения пяти напряжений определяют симметричные составляющие напряжений прямой, обратной и нулевой последовательностей по формулам. Реализация заявленного изобретения обеспечивает технический результат, позволяющий определить симметричные составляющие напряжений прямой, обратной и нулевой последовательностей в трехфазных четырехпроводных сетях по результатам измерения напряжений вольтметрами. 2 ил.

Наверх