Устройство для измерения нагрузки в системе трехфазного тока

 

Сотоэ Советских

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

««941909 (6т ) Дополнительное к авт. саид-ву— (22)Заявлено 14.04.80(21) 2910424/18-21 с присоелинением заявки М— (23) Приоритет

Онубликовано 07.07 82 Бюллетень М25

Дата опубликования описания 1 О. 07.82 (51)N. К.н.

Gi 01 Й 27/18

Гоаударствснный квинтвт

СССР

II0 делам нзобретеннй и атхрытнй (53) УДK 621. 316. .925(088.8) (72) Автор изобретения

А. В. Корытов (713 Заявитель 54} УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ НАГРУЗКИ

В СИСТЕМЕ ТРЕХФАЗНОГО ТОКА a2. ).

Изобретение относится к электро измерительной технике и может быть использовано для измерения общей нагрузки и ее активной составляющей в симметричной и несимметричной системе трехфазного тока с помощью измерителя напряжения.

Известно устройство для измерения активных и реактивных составляющих сопротивления изоляции в системе трехФазного тока, содержащее трехфазный. трансформатор, первичные обмотки которого подключены к каждой фазе, а к его вторичным обмоткам подключена нагрузка, три измерительных прибора, два из кото. рых непосредственно через переключатели, а третий через два параллельно соединенных конденсатора и соответствующие им переключатели подключаются ко вторым выводам первичных обмоток трансформатора, соединенных звездой (.1g.

/

Недостаток известного устройства для измерения сопротивления s системе трехфазного тока заключается в его ограниченных функциональных воэможностях из-эа того, что актив5 ные и реактивные составляющие сопротивления измеряются раздельно, т.е. не обеспечивается воэможность измерения общей нагрузки.

Известно также устройство для измерения нагрузки в системе трехфазного тока, содержащее трансформаторы тока, первичные обмотки которых включены в каждую фазу, 15 а вторичные соединены с выпрямителями, выходные цепи которых эапараллелены сглаживающими конденсаторами и соединены последовательно с измерителем напряжения, позволяю20 щее измерять нагрузку в симметричных и несимметричных системах трехфазного тока с помощью одного прибо"

941909

Недостатком этого устройства для измерения нагрузки в системе трехфазного тока также является ограниченность его функциональных возможностей из-за того, что при S измерении общей нагрузки системы не обеспечивается возможность выделения ее составляющих при различном характере нагрузки.

Цель изобретения - расширение 10 функциональных возможнсстей, Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения нагрузки в системе трехфазногс, тока, содержащее трансформаторы 1IS тока, первичные обмотки которых включены в каждую фазу, а вторичные .соединены с выпрямителями, параллель., но выходным шинам которых подключены сглаживающие конденсаторы с резистора-у0 ми нагрузки, соединенными последовательно с измерителем напряжения, вве" дены трехфазный трансформатор напряжения, первичные обмотки которого соединены в звезду и подключены к соот- S ветствующим фазам, дополнительные резисторы, включенные по одному в каждое диодное плечо выпрямителей, и переключатели, через которые подключены к входным шинам выпрямителей вторичные обмотки трехфазного трансформатора напряжения, а к выходнымсредние выводы вторичных обмоток трансформаторов тска и напряжения.

На чертеже представлена принципи-, альная электрическая схема предлагаемого устройства.

Устройство содержит трансформаторы

1 тока, первичные обмотки которых включены в каждую фазу, трехфазный трансформатор 2 напряжения, первичные обмотки кото ого соединены в звезду и подключены к контролируемой системе, дополнительные резисторы 3, включенные по одному в каждое диодное плечо 4, измеритель 5 напряжения, соединенный последовательно с резисторами 6 нагрузки выпрямителей, параллельно выходным цепям которых включено по одному сглаживающему кон- 0 денсатору 7, и переключатель 8, обеспечивающий перестройку схемы из неуправляемых выпрямителей 9-11 в двухполупериодные управляемые, у которых к входным зажимам подключены вторичные обмотки трансформаторов тока и напряжения, а к выходнымсредние точки указанных обмоток, 4

Устройство работает следующим образом.

Когда переключатель 8 находится в нижнем положении (исходное голожение, приведенное 1а чертеже), через входы неуправляемых выпрямителей 9-11 посредством трансформаторов тока 1 напряжения, пропорциональные нагрузке в каждой фазе, подводятся к диодным плечам 4, включенным по мостовой схеме. Выпрямленные на резисторах 6 напряжения сглаживаются конденсаторами 7 и их суммарная величина, пропорциональная общей нагрузке контролируемой системы, фиксируется измерителем 5 напряжения.

Когда переключатель 8 находится в верхнем положении через входы двухполупериодных управляемых выпрямителей 9-11 посредством трансформаторов 1 и 2 к диодным плечам 4, включенным по кольцевой схеме, подводятся напряжения 0.1и V>, пропорциональные току нагрузки и напряжению каждой фазы соответственно.

Если U>r> U<, то на выходах д вухполупериодных управляемых выпрямителей 9-11 выделяются напряжения, пропорциональные активным составляющим нагрузки соответствующих фаз.

Эти,напряжения сглаживаются конденсаторами 7 и их суммарная величина фиксируется измерителем 5 напряжения.

Общая и активная составляющая нагрузки 1-й (1=1,3) фазы при условии С7Р Т„. определяются по формулам, Общая нагрузка

К Ти

Т = l

2(1" + R. + Rg1+ kg где С вЂ” емкость конденсатора 7, R6 - сопротивление резистора 6;

Т„ - период тока нагрузки в

° 1-й фазе, К„ - коэффициент трансформации трансформатора 1 1-й фазь;

1 „- максимальное значение тока в 1-й фазе

- прямое сопротивление диода;

81 â активное сопротивление половины вторичной обмотки трансформатора 1;

Я - сопротивление резистора 3.

Измеритель 5 напряжения фикс рует величину

Ъ

UR62

1=1

941909 ::5

Активная составляюцая

d формула изобретения K Imq 1 (r+R +R ) 2+ Я +, S где Я - активное сопротивление половины вторичной обмотки трансформатора 2; „- угол сдвига между током и напряжением 1 -й фазы

Измеритель 5 напряжения фиксирует величину

Ъ

00=Re,Z Ya„.

1=a диапазон измеряемых нагрузок может >> выбираться в широких пределах подобно амперметрам. Верхний предел активной составляющей определяется условием 0<77 U„.

Прибор рассчитан для измерений 20 в энергетических системах промышленной частоты. Имеется принципиальная возможность его работы и на других частотах, диапазон которых определяется пределом работоспособности составляющих известных элементов.

Использование новых элементовтрехфазного трансформатора напряжения, дополнительных резисторов и переклю- 3о чателя позволяет наряду с измерением общей нагрузки несимметричной системы трехфазного тока, выделять ее активную составляющую, что расШиряет функциональные возможности устройства и сферу его применения.

Устройство для измерения нагрузки в системе трехфазного тока, содержащее трансформаторы тока, первичные обмотки которых включены в каждую фазу, а вторичные соединены с выпрямителями, параллельно выходным шинам которых подключены сглаживающие конденсаторы с резисторами нагрузки, соединенными последовательно с измерителем напряжения, отличающееся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в него введены трехфазный трансформатор напряжения, первичные обмотки которого соеди" иены в звезду и подключены к соответствующим фазам, дополнительные резисторы, включенные по одному в каждое диодное плечо выпрямителей

У и переключатели, через которые подключены соответственно к входным шинам выпрямителей вторичные обмотки трехфазного трансформатора напряжения, а к выходным - средние выводы вторичных обмоток трансформаторов тока и напряжения. !

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

NÃ 347685, кл. 6 01 Я 27/18, опублик.

10.08.72

2. Патент фРГ N 2526187, кл. 6 01 и 19/22, опублик. 1973 (прототип).

941909

Составитель Д. Ходырев

Редактор Н. Рогулич ТехредТ. Маточка Корректор М. Коста аказ 30/3 Тираж 717 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, г. Уигород, уп. Проектная, а