SU746336A1 - Цифровой измеритель несимметрии трехфазной сети - Google Patents

Description

(54) иИФРОВОЙ ИЗМЕРИТЕЛЬ НЕСИММЕТРИИ ТРЕХФАЗНОЙ СЕТИ

1

Изобретение относитс  к устройствам дп  контрол  качества электроэнергии трехфазных систем переменного тока.

Известно устройство дл  иэкеренн  несимметрии режима многофазной сета, содержащее трансформатор, многофазный выпр митель, частотно-избирательный фильтр, и индикатор составл ющей напр жени  пр мой последовательности l.

При несинусоицальном входном сигнале в вьтр мленном Ьигнале будут присутствовать высшие гармоники, которые привод т к возрастанию погрешности измерени . Кроме того, указанное устройство непригодно дл  измерени  мальве несимметрий , его применение ог эаничено лишь одной частотой сети иэ-за наличи  фильтров и имеет дополнительные погрешности, вносимые фильтрами.

Это и другие подобные устройства, основанные на выпр млении напр жений, не дают возможности и эмер ть амплитуды и особенно фазы всех симметричн ных составл ющих.

Расширить функциональные возможности измерителей за счет измерени  амплитуд и фаз всех симметричных составл ющих , а также коэффициента несимметрии позвол ет устройство, реализующее коррел ционный способ обработки сигналов 2.

Однако поскольку в качестве базисной функции HJH этом используетс  сигнал пр моугольной формы, то в таких устрой10 ствах не устран етс  методическа  погpeшнocтei вносима  высшими гармониками в нсспедуемой трехфазной системе напр жений .

Известно также устройство дл  измеts рени  симметричных составл ющих трехфазной системы напр жений. В этом устройстве также рализуетс  коррел тхионный способ обработки, но в качестве базисной функции вз т синусоидальный сигнал, что

20 позвол ет исключить погрешность за счет несинусоидальности трехфазной системы натф жений. Это устройство  вл етс  наиболее близким к изобретению по технвг37 чесжой сущности (по состйву блоков и функциональным св з м между ними) и по достигаемому результату (измерение основных гармоник симме-гричных состав л ющих). Оно содержит преобразователь аналог код, переключатель фаз, фазосдвигающее устройство, пересчетный блок, регистрирующее устройство, реверсивный счетчик , пррогоч ое устройство к задатчик кодов, а также различитепь пол рности З Недостатками этого усчройства  вп ютс  низкое быстродействие, так как оно представл ет поисковую систему и дл  определени  начальной фазы и амплитуды всех симметричных составл ю щих может потребоватьс  значительное врем , и погрешность, обусловленна  тем что измерени  производ тс  не одновременно во всех фазах, а разнесены во вре мени., Целью изобретени   вл етс  повышение точности измерений и быстродействи  Поставленна  дедь достигаетс  тем, что в цифровой измеритель несимметрии трехфазной сети, содержащий три преобразовател  аналог-код, входы которых  вл ютс  входами устройства, делители частоты, задатчик кодов, первое и второ множительные устройства, входы которых соединены с выходами задатчика ко дов, первый и реверсивные счетчики , подключённые соответственно к выходам множительных блоков, а также блок управлени , введены два реверсивных сумматора, два регистра пам ти с Олоками переноса, кварратор, третий и четвер ый реверсивный счетчики, третий и четвертый множительны.е блоки, регистры пр мой и обратной ПбЙШдбватёль ностей   арифметическое устройство, причем вькод одного преобразовател  аналог-код соединен с входом первого реверсивного сумматора непосредственно выходы других преобразователей аналогкод соединены с входами первого реверсивного сумматора через первый и второй делители частоты, а с входами второго реверсивного сумматора - через третий н четвертый делители частоты, вьтходы реверсивных сумматброб через блоки пфеноеа подключены к входам регистров пам ти, выход каждого из который соедидан с входами первого и вто роге множительных блоков, выходы которых подключены к входам третьего и 4eTBiBf forb реверсивных счётчик:6в, входы 6 третьего и четвертого множительных блоков подключены соответственно к выходам первого и четвертого и второго и третьего реверсивных счетчиков, входы квадратора соединены с выходами всех реверсивных счетчиков, входы каждого из регистров пр мой и обратной последовательностей соединены с выходами третьего и четвертого множительных,блоков и квадратора, а их выходы - с входами арифметического устройства. На чертеже представлена структурна  схема цифрового измерител  несимметрии трехфазной сети. Измеритель состоит из -грех преобразователей 1-3 аналог-код (ПАК),ревер;йивнаго сумматора 4, делителей 5-8 час Тоты, реверсивного суммато|за 9, блоков 10 и 11 переноса; perncipOB 12 и 13 пам ти, блока 14 управлени , первого и второго множительных блоков 15 н 16, задатчика 17 кодов, реаерсивных счетчиков 18-21, квадратора 22, регистра 23 пр мой последовательности, регистра 24 обратной последовательности, третьего и четвертого множительных блоков 25 и 26, арифметического устройства 27. Трехфазное напр жение поступает на вход преобразователей 1-3 аналог-код, которые преобразуют мгновенные значени  соответствующих фазных напр жений в точках t - в пропорциональный цифровой код. Выход преобразовател  1 подключен к одному входу реверсивного сумматора 4 непосредственно, а вькоды преобразователей 2 и 3 через делители 5 . и 6 - к двум другим входам того же суммутора . Кроме того, выходы феобразрвателей 2 и 3 через делители 7 и 8 подключены к входам реверсивного сумматора 9. Реверсивные сумматоры 9 и 4 св заны поразр дно с блоками переноса 11 и 10 и с регистрами пам ти 12 и 13. Блок управлени  14 служит дл  синхронизации работы устройства. Выходы регистров 12 и 13 пам ти подключены к первьхм входам множительных блоков 15 и 16, вторые входы которых соединены с вх01;ами задатчика 17 кодов. Выходы множительных блоков 15 и 16 соединены через реверсивные счетчики 18 и 20 и 19 и 21 соответственно с входом квадратора 22 и входами множительных блоков 25 и 26. Входы регистров 23 и 24 пр мой и обратной последовательности подключены к входам квадратора 22 и множительных блпков 25 и 26, а вькоды регистров соединены с арифметическим устройством 27. .

Рассмотрим принцип действи  уст ройства.

Фазные напр жени  U((t),Ug{l)jUc(0 поступают соответственно на преобразователи 1-3 аналог-код.

С выходов преобразователей числовые коды, пропорциональные мгновенным значени м напр жений U(ii ), ), l/cHi) поступают на вход реверсивного сумматора 4, причем с преобразовател  1 на суммирование, а с преобразователей 2 и 3 через делители частоты 5, 6 с коэффициентом делени  0,87 - на . вычитание . В результате в реверсивном сумматоре 4 записываетс  кодУГ-Ьс)напр жени .

С выходов преобразователей 2 и 3 через делители частоты 7 и 8 с коэффициентом делени  0,5 коды, пропорциональные Ug (tJ к Uc (t L)/ поступают на вход реверсивного сумматора 9. В результате этого в сумматоре 9 записываетс  код напр жени  W(t;).

Коды Vftl) и VVftt) напр жений из реверсивных сумматоров 4 и 9 по команде с блока 14 управлени  через блоки переноса 10 и 11 ввод тс  в регистры 12 и 13 пам ти..

Посйе переноса кодовУ(1.)и W(t{)Haпр жений в регистры пам ти 12 и 13 реверсивные сумматоры 4 и 9 устанавливаютс  в нулевое состо ние и тем самым подготавливаютс  дл  записи следующих мгновенных значений V(i).,)H

W(t,,,).

По команде с блока 14 управлени  код V(t) напр жени  поступает на первый и второй множительные блоки 15 и 16, гае перемножаетс  с кодами tosWt и eutWit,задаваемыми задатчиком 17 кодов.

Произведение V(ii.) с выхода .множительного блока 15 поступает на реверсивный счетчик 18, а произведение y(tc)cp6wtu с выхода множительного блока 16 - на реверсивный счетчик 19.

В следующий момент времени код ()напр жени  перемножаетс  множительными блоками 15 и 16 с кодами тех же значений ортогональных фyнкцийCosй t

Пpoизвeдёш eW(i)sitla tic выхода множительного блока 15 поступает на реверснвный счетчик 20, а произведение W(ti)

iiiltioutj, с выхода множительного блоа 16 - на реверсивный счетчик 21.

За период исследуемого сигнала (посе обработки кодов мгновенных значений) в реверсивных счетчиках 18-21 будут олучены коды V и W квадратурных составл ю ишх основной гармоники напр жений ..

Из реверсивных счетчиков 18-21 коды квадратурных составл ющих поступают на квадратор 22, а с выхода последнего квадраты этих кодов ввод тс  в регистры 23 и 24 пр мой и обратной последовательнострй . Коды квадратурных составл ющих с выходов реверсивных счетчиков 18, 21 и 19, 20 поступают также на входы третьего и четвертого множительных блоков 25 и 26. Ввод кодов в множительные блоки 25 и 26 производитс 

так, чтобы на их выходе получить коды удвоенных произведений квадратурных ,,В./ и2. Эти коды

Тавл ющих

с выходов множительных блоков 25 и 26 поступают на входы регистров 23 и 24 пр мой и обратной последовательностей с соответствующим знаком.

В результате в регистре 23 пр мой последовательности запишетс  код V. квадрата пр мой последовательности, а в регистре 24 обратной последовательности - код у} квадрата обратной последовательности . Коды V, и У поступают на арифметическое устройство 27, которое опред ел ет коэффициент несимметрии .

Таким образом, предлагаемый измеритель позвол ет существенно сократить

врем  измерений и исключить погрещность обусловленную измерением симметричных составл ющих по различным реатшзаци м исследуемого напр жени .

Claims (2)

1.Авторское свидетельство СССР № 377705, кл. G 01R 29/16, 1973.

2.Авторское свидетельство СССР NO 374557, кл. G 01 R 29/16, 1973.

3i Авторское свидетельство СССР по за вке № 2476434/18-21, кл. G 01 R 29/16.