Устройство для измерения симметричных составляющих напряжений трехфазной сети

 

Союз Советских

Социалистическик

Республик

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()))928255 (6I ) Дополнительное к авт. сеид-ву (22) Заявлено 10. 07. 80 (21) 2955755/18-21 с прнсоеднненнеке заявки М(23) Приоритет

Опубликовано 15 ° 05 ° 82 . Бюллетень Рв18

Дата опубликования описания 15. 05. 82 (51)М. Кл.

Г 01 R 29/16

Гоаударстесниый кеиитет ео делан изаоретеиий и открытий (53) УДК 621. 317. .322(088.8) {72) Авторы изобретения

В.В.Брайко, И.П.Гринберг, О.Л.Карасинский, С.Г.Таранов и Р.Б.Хусид

Институт электродинамики АН Украинской ССР (7l) Заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ СИММЕТРИЧНЫХ

СОСТАВЛЯПЦИХ НАПРЯИЕНИ11 ТРЕХФАЗНОЙ СЕТИ

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения симметричных составляющих основной частоты и гармоник напряжений трехфаэной сети.

Известно устройство для измерения симметричных составляющих прямой и обратной последовательностей системы трехфазных напряжений, которое содержит фильтр боковой частоты, преобра10 зователь трехфазной системы напряжений в Т-фазную, двухполупериодные выпрямители, частотоизбирательный фильтр, вольтметр. Это устройство позволяет измерять симметричные сос15 тавляющие гармоник напряжений трехфазной сети (1).

Недостатки этого устройства: применение громоздких и сложных в изготовлении многофазных трансформаторов, необходимость подбора диодов по идентичным вольтамперным характеристикам, а также применение селективных фильтров, построенных на различные гармоники напряжения, что снижает точность определений симметричных составляющих напряжения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является устройство для измерения симметричных составляюе их напряжений трехфазной сети, содержащее генератор, блок сдвига фазы, индикатор, блок суммирования напряжений, переключатель, блок умножения, дешифратор, счетчик, умножитель частоты, преобразователь кода в число импульсов, делитель напряжения, два фильтра нижних частот, два элемента И, пять ключей (.21.

Однако у этого устройства сравнительно низкие быстродействия и точность. Это не позволяет изменять колебания напряжений трехфаэной сети, которые характеризуются скоростью изменения огибающей напряжения. Фазные напряжения преобразуются в течение четырех периодов напряжения сети, а одновременное измерение фаэных нап3 9282 ряжений приводит к существенным погрешностям измерения симметричных составляющих. Кроме того, наличие ана«логовых интегратов и индикатора не позволяет обеспечить точность измерения симметричных составляющих выше

2-3i от номинального значения напрякения.

Цель изобретения - повышение быст10 родействия и точности измерения.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения симметричных составляющих напряжений трехфаэной сети, содержащее масштабносуммирующий преобразователь, переключатель, два ключа, преобразователь код-напряжение, блок формирования констант, формирователь, умножитель частоты, задатчик номера гармоник, блок

20 индикации, счетчик и элемент И, причем входные зажимы через масштабносуммирующий преобразователь и переключатель подключен к входам первого и второго ключей, выходы которых объеди, нены и соединены с входом преобразователя код-напряжение, управляющие входы которого присоединены к блоку формирования констант, а один иэ входных зажимов через формирователь соединен с входом умножителя частоты, введены

ЗО преобразователь напряжение-код, комбинационный сумматор, регистр, инвертор, две группы элементов И, вычислительный блок, причем выход умножителя частоты соединен с входом син" З5 хронизации вычислительного блока и со счетным входом счетчика, вход уставки в "0" которого подключен к выходу формирователя, выход младшего разряда счетчика соединен с первым ,входом комбинационного сумматора и с

;первым входом элемента И, выход сле1дующего разряда счетчика соединен с управляющим входом второго ключа, а .через инвертор - с управляющим входом 45 первого ключа, а также соединен с вторым входом элемента И, выход которого подключен к второму входу комбинационного сумматора, выходы регист. ра соединены с адресными шинами бло- 5О ка формирования констант, причем два старших разряда подключены через комбинационный сумматор, выход преобразователя -код-напряжение соединен с входом преобразователя напряжение-код 55

J выходы которого подключены к входам первой группы элементов И, задатчик номера гармоники соединен с второй

55 группой элементов И; выходы первой и второй групп элементов И, вход блока индикации, вход регистра обьединены и соединены с вычислительным блоком, управляющие выходы вычислительного блока соединены с управляющими входами первой, второй групп элементов И, блока индикации и регистра со- ответственно, выходы счетчика соединены с управляющими входами блока вычисления.

На чертеже приведена блок-схема устройства.

Устройство содержит масштабносуммирующий преобразователь 1, переключатель 2, ключи 3 и 4, преобразователь 5 - код-напряжение, преобразователь 6 напряжение-код, первую группу элементов И 7, блок 8 индикации,формирователь 9, умножитель l0 частоты, вычислительный блок 11, счетчик 12, Ф комбинационный сумматор 13, элемент

14, инвертор 15, регистр 16, блок

17 формирования констант, задатчик

18 номера гармоник, вторую группу элементов И 19 °

Устройство работает следующим образом.

Режим работы задается переключателем 2, номер измерительной гармоники устанавливается в виде кода на выходе задатчика 18 номера гармоник.

Один цикл работы устройства соответствует одному периоду напряжения,Работа устройства синхронизуется выходными импульсами формирователя 9, эти импульсы поступают на вход умножителя 10 частоты. Выходные импульсы умножителя частоты поступают в блок 11 и на счетный вход счетчика

12. Так как установка счетчика 12 в

"0" синхронизируется формирователем

9, то состояние "0" счетчика 12 соответствует номеру выходного импульса умножителя частоты и используется для управления вычислительным блоком 11. !

Выходной код регистра 16 поступает на блок 17 формирования констант, Каждому состоянию на его входе соответствует константа на его выходе.

Выходное напряжение преобразователя

5 код-напряжение равно произведению напряжения на его входе и константы на его управляющих входах. Выходное напряжение преобразователя 5 преобразуется в код преобразователем 6.

Этот код через группу элементов И 7 поступает в вычислительный блок.

5 928

Для упрощения описания работы вы- . числительного блока 11 не приводится, В результате приведения вычисления вырабатываются управляющие сигналы на первую и вторую группы элементов S

И 7 и 19, заносится необходимая информация в регистр 16. По окончании вычислений из блока 11 выводится код, который заносится в блок 8 индикации.

В устройстве, по сравнению с, известным устройством, быстродействие

2N повышено в раз, а точность од в 4-6 раз.

Это достигнуто за счет сокращения длительности одного цикла работы с четырех до одного периода напряжения сети применением алгоритма ускоренного уравновешивания фазы. . 20

Положительные качества устройства позволяют использовать его в составе измерительно-информационных систем для контроля параметров качества электрической энергии,. 25 формула изобретения

Устройство для измерения симметричных составляющих напряжений трехфазной сети, содержащее масштабносуммирующий преобразователь, переключатель, два ключа, преобразователь код-напряжение, блок формирования констант, формирователь, умножитель частоты, задатчик номера гармоник, блок индикации, счетчик и элемент И, причем входные зажимы через масштабносуммирующий преобразователь и переключатель подключены к входам первого и второго ключей, выходы которых объединены и соединены с входом прербразователя код-напряжение, управляпщие входы которого присоединены к блоку формирования констант, а 4S один из входных зажимов через формирователь соединен с входом умножителя частоты, о т л и ч а ю щ е е с я

255 б тем, что, с целью повышения быстродействия и повышения точности, в него введены преобразователь напряжениекод,комбинационный сумматор, регистр, инвертор, две группы элементов И,вы-. числительный блок, причем выход умножи. теля частоты соединен с входом синхронизации вычислительного блока и со счетным входом счетчика, вход устансдки в "О" которого подключен к выходу формирователя, выход младшего разряда счетчика соединен с первым входом комбинационного сумматора и с первым входом элемента И, выход следующего разряда счетчика соединен с управляющим входом второго ключа, а через инвертор - с управляющим вхо-дом первого ключа, а также соединен с вторым входом элемента И, выход которого подключен к второму входу комбинационного сумматора, выходы регистра соединены с адресными шинами блока формирования констант,, причем два старших разряда подключены через комбинационный сумматор, выход преобразователя код-напряжение соединен с входом преобразователя напряжениекод, выходы которого подключены к входам первой группы элементов И,задатчик номера гармоники соединен с второй группой элементов И, выходы первой и второй групп элементов

И, вход блока индикации, вход регистра объединены и соединены с вычислительным блоком, управляющие выходы вычислительного блока соединены с управляющими входами первой, второй групп элементов И, блока индикации и регистра соответственно, выходы счетчика соединены с управляющими входами блока вычисления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР п 473126, кл. 4 01 R 29/04, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР 765760, кл. G 01 R 29/16, 25.09.78 (прототип).

928255

Составитель О. Панчерников

Техред Т. Маточка Корректор Н.Нвыдкая

Редактор Т.Парфенова

Филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 3229/56 Тираж 719 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий .

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