SU374557A1 - вСЕГСОЮЗНАЯ т*;: 1АТ?^11г^9^-Т?ХЯ^ЧЕСШ*^!j'.{a.,^HQTgKA - Google Patents

Description

1

Изобретение относитс  к области электротехники и может быть использовано дл  измерени  симметричных составл ющих многофазных систем, а также фазовых углов между ними IB лабораторных исследовани х при разложении несимметричных систем напр жений па симметричные составл ющие, при контроле качества электрической энергии системы электропитани , при построении приборов дл  измерени  асимметрии трехфазных сетей, в статических преобразовател х при устранении вли ни  н1гсимметрии питающей сети на форму выходного напр жени  и т. п.

Известные способы измерени  симметричных составл ющих путем выпр млени  наир жеиий с помощью выпр мителей и последующих измерений не дают возможности измер ть амплитуды и фазы всех симметричных составл ющих напр жений и тем самым коэффициентов несимметрии по этим составл ющим.

Цель изобретени  - обеспечение возможности измерени  .ка;к амплитуд любой из симметричных составл ющих, так и их фаз при линейной шкале измерительных приборов..

Возможность измерени  амплитуд любой из симм-етричных составл ющих многофазной системы позвол ет определить и коэффициенты Несимметрии по этим составл ющим и, таким образом, получить полную характеристику несимметрии много-фазной системы.

Дл  этого выходное напр жение управл емого (выпр мител  подают на прибор посто нного тока, устанавливают, например, с помощью переключател  одинаковый пор док чередовани  фаз импульсов управлени  и измер емой симметричной составл ющей, затем сдвигают систему импульсов управлени  по фазе до достижени  максимального показа ни  прибора и по величине посто нной составл ющей и фазового сдвига определ ют амплитуду симметричпой составл ющей и ее фазу.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства

дл  осуществлени  описываемого способа; на фиг. 2 - векторна  диаграмма несимметричной системы и ее симметричные составл ющие; на фиг. 3-5 - коммутационные функции (а, б, в), эпюры напр жений каждой из фаз

после модул ции их соответствующими коммутационными функци ми (г, д, е) и эпюры выходны-х напр жений (ж) .при выделении составл ющих нулевой, пр мой и обратной последовательностей соответственно.

Доказательство возможности указанных измерений проводитс  на примере щироко распространенной трехфазной системы напр жений . Напр жени  отдельных фаз при наличии несимметрии могут быть представлены через

симметричные составл ющие: f/A Ko«SinH + Te) + + -(0+ + V, Sin («3 + Т.), /в 1/о„8тИ + То) + Xsin(a)/+-f,+ ,.Sin(.+ -J+l,.,.+ J, Uc 1/.„8ШИ+То) (,+ ) +10 + И,. Sin .+,,+ -), где Vom, , V2m - ЗМПЛИТуДЫ СОСТЗВЛЯЮ-15 ЩЙХ нулевой, пр мой и обратной последователь (настей соответственно; -частота системы; ш частота системы; 7о, Vb Y2 - фазовые углы составл ю-20 1ЩИХ нулевой, Пр мой и обратной последо1вательностей соответственно. Эти напр жени  мо-дулируютс  трехфазной25 системой коммутационных функций той же частоты (О типа меандр. Дл  измерени  составл ющих нулевой иоследовательности трехфазна  система коммутационных функций превращаетс  в однофаз-30 (f) fВ.(О fС, (О (2S-l)(W + a), (2)35 где , 2,..., оо; а - угол регулировани . При указанной мадул уции производитс  перемножение коммутационной функции дан-40 ной фазы на соответствующее фазное напр жение и дл  получени  выходного напр жени  результаты суммируютс : /вых„-/л„()()- в+/Со( 45 ±V1Sin(25-l)((i) + a)X - 2S-1М -Г 1/ с, /УО. ч . 4 VI 1,, ,sin() + - 2g X X (25-1) (ш + a). 1/,„ sin (o) + (,)+55 ОС + + X XK,SinK + T) + Y / X Xsin(25-l)K-fa). + -r,)+ 65 ( 1) 60 4 1 + T.S + xV..sin(.. + T. + ) X - (2S - 1)И + а)-1/,„ X X( + T) + . /OQ lUm 4- a1 l Sin fo)i 4- т - )(«г sm (o)i + TW + °° -|- -Visin (2S - 1) (шг + a) X и 25 - 1 од х Vim sin f « + Ti + - ) + 7 X 3 / и ji v (2S - l)(u) +а)-1/ X 2S - 1f п /4л X sin f «)г+ fa Ч-- д определени  основных гармоник предложим , что . Тогда и : ш-3sin (со -f а). sin (ш + т.) + +Al/.sinH + a).sinH + ,0 + (o) +a)-sin (ш + Та) + , ±у .sinM+a).sin Го)+т, + - W   i/ у . / 27с N sin (« + а) sin ( -у Н-г) + 4/2. + im-sinH + a)-sin(«) + Ti + ) + 4/4к J.V.Sin().Sin(( + ,,SinH + a).Sin(a. + T.V+ +-K,.Sin(W + a) + f,) + +Sin(W-f Тг + -) + 2 M 4 +sin(u.+T. + 4)l+-V..X V3 yj jt sinH+a)Sin(a)/-f-(.) + Sin (a)+T,+ у) + /A 1 ( oTn / u) J - | -Tis-r 3JJВыражени  в квадратных скобках представл ют собой сумму симметричных векторов с одинаковыми амплитудами, равными единИЦе. Такие векторы образуют замкнутые треугольники и, следавательно, сумма их равна нулю, Поэтому

12

К„„ Sin (шг -f а) - sin ((в + f о)

t-выл -

- 1/в„ cos (а - f о) - COS (2шг + а + Тв)1Таким образом, в выходном напр жении присутствует посто нна  составл юща , пропорциональна  амплитуде нулевой последовательности . I/O - 1/, COS (а - 1,). Если смещать импульсы системы управлени  (мен ть а), то равенство (4) достигнет максимума при cos (а - 7о) 1 или а - 0 0; а 7о, т. е. максимальное показание вольтметра посто нного тока в масштабе - равно амплитуде нулевой лоследователь ости, а СДВИГ ручки потенциометра, опре(дел ющего угол регулировани  а, - .фазовому углу этой составл ющей. Дл  измерени  составл ющих пр мой и обратной последовательностей пор док чередовани  фаз в системе управлени  должен быть одинаковый с пор дком чередовани  фаз составл ющих пр мой и обратной .последовательностей соответственно. (-TSl5br() X (ш + а) Х(ш + « + ) оо c.(()X Х(со; + а + -) ч3 /

-() Tll-2lb ()X

X ( + «)

U(t}

sIn(2S-l)X

25 1

(6)

, , . 2 ;

+ + -

X 6 с. W sin (2S - 1)Х , , . 4т; «2 + а + - Производ  аналогичные преобразовани , получают бвых, - - УШ cos (а - Ti) -l/ ,cos(2u) + a + T.)lЗдесь при прибор посто нного тока покажет амплитуду напр жени  пр мой последовательности Vim в масштабе - f/вых. - iy,m COS (а - ),) -l/ .COS(2u) + a + T,). Пр.и в том же масштабе - прибор покажет амплитуду напр жени  обратной последовательности . В блок-схему устройства дл  осуществлени  описываемого способа измерений вход т: многофазна  система напр жений У, задающий генератор 2, фазосд;вигающее устройство 3 и его ВХОД, пересчетна  цепь 4, переключатель отор дка чередовани  фаз импульсов управлени  5 и его -вход, реверсивный полностью управл емый выпр митель 6 и прибор 1посто «ного тока 7. Векторы А, В, С к эпюры напр жений несимметричной трехфазной системы показаны на фи.г. 2, где - векторы составл ющих нулевой (последовательности; AiBiCi - векторы составл ющих пр мой последовательности; AzBzCz - векторы составл ющих обратной последовательности. Работа блок-схемы происходит следующим образом. Задающий генератор 2 вырабатывает однофазную последовательность импульсов, котора  через фазосдвигающее устройство 3 подаетс  на пересчетную цепь 4, на выходе которой формируютс  п однофазных последователвностей им ульсов включени  и выключени  Вентилей полностью управл емото вьшр мител  6. С помощью регулировани  входа фазосдвигающего устройства 3 можно сдвигать импульсы задающего генератора «а угол а, соответствующий фазе измер емой в данный момент симметричной Составл ющей. Через вход переключател  пор дка чередовани  фаз импзльсов управлени  5 МОЖБО выбрать дл  измерени  составл ющую необходимой последовательности . Прибор посто нного тока 7 фиксирует уровень этой составл ющей. Таким образом, согласно описываемому способу можно измер ть амплитуду и фазу любой из симметричных состаел ющих многофазной системы, производить разложение последней на составл ющие. Причем Шкала прибора как дл  измерени  амплитуд, так и дл  измерени  фаз остаетс  линейной, 5 10 15 20 Предмет изобретени  Способ измерени  симметричных составл ющих многофазной системы .переменных напр жений путем выпр млени  этих напр жений с помощью реверсивного многофазного полностью управл емого выпр мител , отличающийс  тем, что, с целью обеспечееи  возможности измерени  как амплитуд, таК и фаз симметричных составл ющих, выходное напр жение выпр мител  подают на прибор посто нного тока, устанавливают, например, с ПОмощью переключател  одинаковый пор док чередовани  фаз им1пульсов управлени  выпр мителем и измер емой симметричной составл ющей , затем сдвигают систему имиульсов управлени  по фазе до достижени  МЗКсимального показани  прибора и по величине этого показани  и фазового сдвига импульCOS управлени  определ ют амплитуду симметричной составл ющей и ее фазу.

flwi

2,

л

а 1ft)

s yt)

S fc(t

Иш, ° fA.(ty l Jfc/X Фиг.Л