SU788045A1 - Device for measuring symmetric components of direct and inverse sequencies of fundamental and high harmonics of multi-phase voltage system - Google Patents

Device for measuring symmetric components of direct and inverse sequencies of fundamental and high harmonics of multi-phase voltage system Download PDF

Info

Publication number
SU788045A1
SU788045A1 SU782697706A SU2697706A SU788045A1 SU 788045 A1 SU788045 A1 SU 788045A1 SU 782697706 A SU782697706 A SU 782697706A SU 2697706 A SU2697706 A SU 2697706A SU 788045 A1 SU788045 A1 SU 788045A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
frequency
source
voltage
harmonics
phase
Prior art date
Application number
SU782697706A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Корнеевич Шидловский
Александр Дмитриевич Музыченко
Александр Васильевич Долгинцев
Владимир Федорович Буденный
Алексей Петрович Трофименко
Original Assignee
Институт Электродинамики Ан Украинской Сср
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Институт Электродинамики Ан Украинской Сср filed Critical Институт Электродинамики Ан Украинской Сср
Priority to SU782697706A priority Critical patent/SU788045A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU788045A1 publication Critical patent/SU788045A1/en

Links

Landscapes

  • Ac-Ac Conversion (AREA)

Description

Изобретение относится к электроизмерительной технике и гложет быть использовано при создании устройств для измерения параметров качества напряжений многофазных систем, на- 5 пример трехфазных, а также устройств защиты и управления многофазных установок, например стабилизаторов и быстродействующих возбудителей генераторов, ЮThe invention relates to electrical engineering and can be used to create devices for measuring voltage quality parameters of multiphase systems, for example, three-phase ones, as well as protection and control devices for multiphase installations, for example, stabilizers and high-speed exciters of generators, U

Известны устройства для измерения симметричных составляющих прямой и обратной последовательностей высших гармоник трехфаэных систем напряхсении, содержащие исследуемый источник трехфаэного напряжения, частотно-избирательные фильтры и фильтры симметричных составляющих, выполненные на активно-реактивных элементах и вольтметр переменного тока [13,12] .Known devices for measuring the symmetrical components of the forward and reverse sequences of higher harmonics of three-pha voltage systems containing the studied source of three-pha voltage, frequency-selective filters and filters of symmetrical components, made on active-reactive elements and an alternating current voltmeter [13,12].

Вследствие неточности и низкого быстродействия такие устройства не нашли применения.Due to inaccuracy and low performance, such devices have not found application.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, состоящее из фильтра одной из боковой частот, трансформаторного преобразователя числа фаз, многофазного выпрямителя, jq частотно-избирательного фильтра и вольтметра переменного тока [3].Closest to the proposed is a device consisting of a filter of one of the side frequencies, a transformer for converting the number of phases, a multiphase rectifier, jq frequency-selective filter and an alternating current voltmeter [3].

Недостаток этого устройства заключается в невозможности одновременного измерения симметричных составляющих основной и высших гармоник системы трехфазных напряжений.The disadvantage of this device is the inability to simultaneously measure the symmetrical components of the main and higher harmonics of the three-phase voltage system.

Цель изобретения - одновременное измерение симметричных составляющих прямой и обратной последовательностей основной и высших гармоник многофазной системы напряжений.The purpose of the invention is the simultaneous measurement of the symmetrical components of the forward and reverse sequences of the main and higher harmonics of a multiphase voltage system.

Цель достигается тем, что в устройство для измерения симметричных 15 составляющих прямой и обратной последовательностей основной и высших гармоник многофазной системы напряжений, содержащее преобразователь числа фаз и многофазный симметричный 2Q 'модулятор, включенный последовательно с. преобразователем числа фаз, введены источник многофазных напряжений повышенной частоты, дополнительный преобразователь числа фаз, блок из25 мерения спектра однофазного напряжения и сумматор, причем первые входы сумматора подключены к входным зажимам, вторые входы сумматора через дополнительный преобразователь числа фаз подключены к источнику многофазных напряжений повышенной частоты, выход сумматора подключен ко входу Преобразователя числа фаз, а выход многофазного симметричного модулятора подключен к блоку измерения спектра однофазного напряжения. При этом частота fn источника многофазного напряжения отвечает условию fM У) f сети (N + 3) , где f сети - частота основной гармоники напряжения исследуемого источника.The goal is achieved in that in a device for measuring symmetrical 15 components of the forward and reverse sequences of the main and higher harmonics of a multiphase voltage system, comprising a phase number converter and a multiphase symmetric 2Q 'modulator connected in series with. a phase number converter, an increased frequency multiphase voltage source, an additional phase number converter, a single-phase voltage spectrum measuring unit 25 and an adder are introduced, the first adder inputs connected to input terminals, the second adder inputs through an additional phase number converter connected to an increased frequency multiphase voltage source, the output of the adder is connected to the input of the Phase Converter, and the output of a multiphase symmetric modulator is connected to the spectrum measuring unit aznogo voltage. In this case, the frequency f n of the multiphase voltage source meets the condition f M Y) f of the network (N + 3), where f of the network is the frequency of the fundamental harmonic of the voltage of the source under study.

- предельное значение порядкового номера измеряемой гармоники исследуемого источника.- the limit value of the serial number of the measured harmonic of the investigated source.

С целью измерения симметричных составляющих прямой и обратной последовательностей некратных гармоник и субгармоник многофазной системы напряжений, источник многофазных напряжений повышенной частоты выполнен регулируемым по частоте, причем регулировка выполняется в сторону уменьшения частоты в диапазоне, не превышающем f сети.In order to measure the symmetrical components of the forward and reverse sequences of multiple harmonics and subharmonics of a multiphase voltage system, the multiphase voltage source of increased frequency is made adjustable in frequency, and adjustment is performed in the direction of decreasing the frequency in the range not exceeding the network f.

На фиг. 1 представлена функциональ-35 ная схема устройства; на фиг. 2 спектр однофазного напряжения на выходе модулятора.In FIG. 1 shows a functional diagram of a device; in FIG. 2 spectrum of a single-phase voltage at the output of the modulator.

Устройство содержит исследуемый источник многофазного напряжения 1, источник многофазного напряжения повышенной частоты 2, дополнительный преобразователь числа фаз 3, сумматор 4, преобразователь числа фаз 5,· многофазный симметричный модулятор 6, блок измерения спектра однофазного напряжения 7. Конструктивно дополнительный преобразователь числа фаз и сумматор выполнены в одном элементе (трансформаторном преобразователе числа фаз), у которого одна из систем многофазных обмоток выполнена гальванически развязанной.The device contains an investigated multiphase voltage source 1, a multiphase voltage source of increased frequency 2, an additional converter of the number of phases 3, an adder 4, a converter of the number of phases 5, a multiphase symmetric modulator 6, a unit for measuring the spectrum of a single-phase voltage 7. Structurally, an additional converter of the number of phases and the adder are made in one element (transformer converter of the number of phases), in which one of the systems of multiphase windings is made galvanically isolated.

Работа устройства осуществляется следующим образом. Многофазная система напряжений источника повышенной частоты 2 преобразуется дополнительным преобразователем числа фаз 3 в многофазную систему напряжения повышенной частоты с числом фаз, равным числу фаз исследуемого источника 1. На сумматоре 4 происходит циклическое суммирование напряжений исследуемого источника с напряжениями источника повышенной частоты. Преобразователь числа фаз 5 преобразует полученную систему напряжений в систему напряжений с большим количеством фаз, например трехфазную в двадцатисемифазную (чем больше число фаз, тем выше точность измерения). Преобразованная суммарная система напряжений подается на многофазный симметричный модулятор, например многофазный выпрямитель, на выходе которого получается однофазное напряжение, каждая гармоника в котором однозначноThe operation of the device is as follows. The multiphase system of voltages of the source of increased frequency 2 is converted by an additional converter of the number of phases 3 into a multiphase system of voltages of increased frequency with the number of phases equal to the number of phases of the studied source 1. At adder 4, the voltages of the studied source are cyclically summed with the voltages of the source of increased frequency. The phase number converter 5 converts the resulting voltage system into a voltage system with a large number of phases, for example, three-phase to twenty-seven phase (the larger the number of phases, the higher the measurement accuracy). The converted total voltage system is supplied to a multiphase symmetric modulator, for example a multiphase rectifier, the output of which produces a single-phase voltage, each harmonic in which is uniquely

SO fSO f

« If, где fn f£ соответствует прямой или обратной последовательности определенной гармоники исследуемого источника. Соответствие между частотой гармоники в секторе однофазного напряжения и частотой соответствующей гармоники напряжения исследуемого источника устанавливается по следующей зависимости“If, where f n f £ corresponds to the direct or reverse sequence of a specific harmonic of the source under study. The correspondence between the harmonic frequency in the single-phase voltage sector and the frequency of the corresponding voltage harmonic of the source under study is established by the following relationship

- f·, если fM > fI t (1)- f, if f M > fI t (1)

- f* , если fM < f. частота гармоники напряжения исследуемого источника; частота источника повышенной частоты;- f * if f M <f. voltage harmonic frequency of the investigated source; frequency of the source of increased frequency;

частота гармоники в спектре однофазного напряжения. ,harmonic frequency in the spectrum of a single-phase voltage. ,

Если порядок«чередования фаз исследуемого источника и источника повышенной частоты одинаков, то амплитуды гармоник в спектре повышенной частоты пропорциональны амплитудам прямых последовательностей гармоник напряжений исследуемого источника, а амплитуды гармоник в спектре однофазного напряжения с частотами больше частоты источника повышенной частоты пропорциональны амплитудам обратных последовательностей гармоник напряжения исследуемого источника. В случае, если порядок чередования фаз источников не одинаков, амплитуды прямых последовательностей пропорциональны амплитудам гармоник, частоты которых выше частоты источника повышенной частоты, а амплитуды обратных последовательностей пропорциональны гармоникам с частотой ниже частоты источника повышенной частоты. В качестве примера рассмотрим спектр однофазного напряжения на выходе модулятора (фиг. 2) при наличии в напряжении исследуемого · источника прямых и обратных последовательностей основной гармоники 5U Гц, второй 100 Гц, третьей 150 Гц и двадцать седьмой -1350 Гц при частоте многофазного источника повышенной частоты 1500 Гц.If the order of phase rotation of the studied source and the source of increased frequency is the same, then the amplitudes of the harmonics in the spectrum of the increased frequency are proportional to the amplitudes of the direct sequences of voltage harmonics of the studied source, and the amplitudes of the harmonics in the spectrum of a single-phase voltage with frequencies greater than the frequency of the source of increased frequency are proportional to the amplitudes of the reverse sequences of harmonics of the studied voltage source. If the phase sequence of the sources is not the same, the amplitudes of the direct sequences are proportional to the amplitudes of the harmonics whose frequencies are higher than the frequency of the source of high frequency, and the amplitudes of the reverse sequences are proportional to harmonics with frequency below the frequency of the source of high frequency. As an example, we consider the spectrum of a single-phase voltage at the output of the modulator (Fig. 2) when the voltage of the studied source of forward and reverse sequences of the fundamental harmonic is 5U Hz, second 100 Hz, third 150 Hz and twenty-seventh -1350 Hz at a frequency of a multiphase source of increased frequency 1500 Hz

При одинаковом чередовании фаз исследуемого источника и источника t повышенной частоты амплитуды прямыхпоследовательностей гармоник основной, второй, третьей и двадцать седьмой пропорциональны соответственно амплитудам гармоник в спектре однофазного напряжения 1450 Гц, . 1400 Гц, 1350 Гц и 150 Гц, а амплитуды обратных последовательностей вышеуказанных гармоник пропорциональны 'соответственно амплитудам гармоник 1550 Гц, 16Ό04 Гц, 1650 Гц и 2850 Гц (спектр изображен сплошными линиями) . При неодинаковом чередовании фаз источников и при наличии тех же гармоник амплитуды прямых последовательностей основной, второй, третьей и двадцать седьмой гармоник пропорциональны соответственно амплитудам гармоник 1550’ Гц, 1600 Гц, sWith the same phase rotation of the studied source and source t of increased frequency, the amplitudes of the direct harmonic sequences of the main, second, third, and twenty-seventh are proportional, respectively, to the harmonics amplitudes in the single-phase voltage spectrum of 1450 Hz,. 1400 Hz, 1350 Hz and 150 Hz, and the amplitudes of the reverse sequences of the above harmonics are proportional to 'respectively the harmonic amplitudes of 1550 Hz, 16Ό0 4 Hz, 1650 Hz and 2850 Hz (the spectrum is shown by solid lines). In the case of unequal phase rotation of the sources and in the presence of the same harmonics, the amplitudes of the direct sequences of the main, second, third, and twenty-seventh harmonics are proportional, respectively, to the harmonic amplitudes 1550 'Hz, 1600 Hz, s

1650 Гц, 2850 Гц, а амплитуда обратных последовательностей - амплитудам гармоник 1450 Гц, 1400 Гц, 1350 Гц и 150 Гц (спектр изображен пунктирными линиями).1650 Hz, 2850 Hz, and the amplitude of the reverse sequences is the harmonic amplitudes 1450 Hz, 1400 Hz, 1350 Hz and 150 Hz (the spectrum is shown in dashed lines).

Таким образом, на выходе многофазного симметричного модулятора получаем однофазное напряжение, каждая гармоника которого однозначно соответствует прямой или обратной последовательности соответствующей гармоники исследуемого источника. Однофазное напряжение подается на блок измерения спектра однофазного напряжения 7, который производит одновременное измерение симметричных составляющих прямой и обратной последовательностей гармоники напряжения исследуемого источника. Блок 7 может быть выполнен, например, в виде параллельно соединенных фильтров, к выходам которых подключены вольтметры.Thus, at the output of a multiphase symmetric modulator, we obtain a single-phase voltage, each harmonic of which uniquely corresponds to the direct or reverse sequence of the corresponding harmonic of the source under study. A single-phase voltage is supplied to the unit for measuring the spectrum of a single-phase voltage 7, which simultaneously measures the symmetrical components of the forward and reverse sequences of the harmonic voltage of the source under study. Block 7 can be made, for example, in the form of parallel-connected filters, to the outputs of which voltmeters are connected.

В результате проведенных экспериментов и расчетов на ЦВМ было установлено, что на выходе модулятора присутствуют гармоники с частотами 50 Гц, .100 Гц и (2 f„ - 100) Гц, (2 - 50) Гц, которые обусловлены системой модуляции. Поэтому, должно выполняться условие f и >, f сети (N + 3), В напряжении исследуемого источника могут присутствовать некратные гармоники и субгармоники, для измерения их симметричных составляющих источник многофазных напряжений повышенной частоты выполняется регулируемым по частоте, причем диапазон измерения частоты источника не превышает fce7tt · Работа устройства в этом случае осуществляется следующим'образом.As a result of experiments and calculations on a digital computer, it was found that at the output of the modulator there are harmonics with frequencies of 50 Hz, .100 Hz and (2 f „- 100) Hz, (2 - 50) Hz, which are caused by the modulation system. Therefore, the condition f and >, f of the network (N + 3) must be fulfilled. Multiple harmonics and subharmonics may be present in the voltage of the source under study, to measure their symmetrical components, the multiphase voltage source of high frequency is adjustable in frequency, and the measurement range of the source frequency does not exceed f ce7tt · The operation of the device in this case is carried out as follows.

Так как фильтры блока измерения спектра настроены на.частоты, соответствующие кратным гармоникам напряжения используемого источника при фиксированной частоте источника повышенной частоты, то при изменении частоты источника на ^ДГ^из выражения (1) получим f η- -ам1ДЦ).если(fM ±’Since the filters of the spectrum measuring unit are tuned to frequencies that correspond to multiple harmonics of the voltage of the source used at a fixed frequency of the source with an increased frequency, when changing the frequency of the source by ^ ДГ ^ from expression (1) we get f η- th m 1DC) .if ( f M ± '

т.е. гармоники в спектре однофазного напряжения тех же частот, что и при фиксированной частоте источника, при изменении его частоты соответствуют некратным гармоникам напряжения исследуемого источника. Задавая положительные приращения частоте источника повышенной частоты в пределах от 0 до fcg-j-и / можно измерить все некратные гармоники в диапазоне от fcrr„«° fN+4,r«e N - максимальный порядковый номер измеряемой,гармоники при фиксированной частоте. Если давать отрицательные приращения частоте источника в диапазоне от 0 до fcrr»*' то иэ выражения (2) следует, что можно измерить все субгармоники и некратные гармоники в диапазоне от 0 до fN.those. harmonics in the spectrum of a single-phase voltage of the same frequencies as with a fixed frequency of the source, when changing its frequency correspond to multiple harmonics of the voltage of the source under study. By setting positive increments to the frequency of the source of increased frequency in the range from 0 to fcg-j-and /, all non-multiple harmonics can be measured in the range from f crr „« ° f N + 4 , r e e N - the maximum serial number of the measured, harmonic at a fixed frequency . If we give negative increments to the frequency of the source in the range from 0 to f crr * *, then expression (2) implies that all subharmonics and multiple harmonics in the range from 0 to f N can be measured.

Поэтому, для измерения симметричных составляющих субгармоник и некратных гармоник в диапазоне частот от 0 до :Ед достаточно изменять частоту источника повышенной частоты в сторону уменьшения в диапазоне, не превышающем fсети·Therefore, to measure the symmetric components of subharmonics and multiple harmonics in the frequency range from 0 to: Units, it is sufficient to change the frequency of the source of increased frequency downward in the range not exceeding the f network ·

Для случая, когда нужно исследовать спектральный состав напряжения источника с быстроизменяющимися режимами работы, устройство может работать совместно с магнитофоном, который позволяет запомнить информацию на практически любом отрезке времени, а после окончания процесса измерения блок измерения спектра, подключенный к выходу магнитофона, производит измерение симметричных составляющих гармоник напряжения исследуемого источника.For the case when it is necessary to study the spectral composition of the voltage of a source with rapidly changing operating modes, the device can work together with a tape recorder, which allows you to remember information on almost any length of time, and after the measurement process is completed, the spectrum measuring unit connected to the output of the tape recorder measures the symmetrical components voltage harmonics of the investigated source.

Эффективность применения устройства заключается в том, что оно позволяет проводить одновременное измерение симметричных составляющих прямой и обратной последовательностей основной и высших гармоник, а также' некратных высших гармоник и субгармоник системы многофазных напряжений, что дает возможность производить параллельный анализ качества многофазного напряжения.The effectiveness of the device is that it allows simultaneous measurement of the symmetrical components of the forward and reverse sequences of the fundamental and higher harmonics, as well as multiple higher harmonics and subharmonics of the multiphase voltage system, which makes it possible to perform a parallel analysis of the quality of multiphase voltage.

Устройство может быть использовано для создания приборов для измерения параметров качества напряжений многофазных систем, например трехфазных, для создания устройств защиты, контроля и управления в мно.гофазных установках.The device can be used to create devices for measuring voltage quality parameters of multiphase systems, for example, three-phase ones, to create protection, control and control devices in multiphase installations.

Claims (3)

многофазниз: напр жений повышенной частоты, выход сумматора подключен ко входу йреобразовател  числа фаз, а выход многофазного симметричного модул тора подключен к блоку измерени  спектра однофазного напр жени . При этом частота f источника многоСтзного напр жени  отвечает условию f : f сети {N + 3) , где f сети - частота основной гармоники напр жени  исследуемого источника. N - предельное значение пор дкового номера измер  мой гармоники исследуемого источника. С целью измерени  симметричных составл ющих пр мой и обратной после довательностей некратных гармоник и субгармоник многофазной системы напр жений, источник многофазных напр жений повышенной частоты выполнен регулируемым по частоте, причем регулировка выполн етс  в сторону уменьшени  частоты в диапазоне, не превышающем f сети. На фиг. 1 представлена функционал на  схема устройства, на фиг. 2 спектр однофазного напр жени  на выходе модул тора. Устройство содержит исследуемый источник многофазного напр жени  1, источник многофазного напр жени  повышенной частоты 2, дополнительный преобразователь числа фаз 3, суммато 4, преобразователь числа фаз 5,многофазный симметричный модул тор блок измерени  спектра однофазного напр жени  7. Конструктивно дополнительный преобразователь числа фаз и сумматор выполнены в одном элементе (трансформаторном преобразователе числа фаз), у которого одна из сист многофазных обмоток выполнена гальв нически разв занной. Работа устройства осуществл етс  следующим образом. Многофазна  сист напр жений источника повышенной частоты 2 преобразуетс  дополнительным преобразователем числа фаз 3 в многофазную систему напр лсени  повышенной частоты с числом фаз, равн числу фаз исследуемого источника 1. На сумматоре 4 происходит циклическ суммирование напр жений исследуемог источника с напр жени ми источника повышенно частоты. Преобразователь числа фаз 5 преобразует полученную систему напр жений в систему напр женйй с большим количеством фаз, например трехфазную в двадцатисемифазную (чем больше число фаз, тем выше точность измерени ). Преобразо ванна  суммарна  система напр жений подаетс  на многофазный симметричны модул тор, например многофазный выпр митель, на выходе которого пол чаетс  однофазное напр жение, кажда гармоника в котором однозначно соответствует пр мой или обратной последовательности определенной гармоники исследуемого источника. Соответствие между частотой гармоники в секторе однофазного напр жени  и частотой соответствующей гармоники напр жени  исследуемого источника устанавливаетс  по следующей зависимости f если fy fI If4 - , если f, . f 4 где f| - частота гармоники напр жени  исследуемого источника; f - частота источника повышенной частоты; f - частота гармоники в спектре однофазного напр жени . Ьсли пор док«чередовани  фаз исследуемого источника и источника повышенной частоты одинаков, то амплитуды гармоник в спектре повышенной частоты пропорциональны амплитудсм пр мых последовательностей гармоник напр жений исследуемого источника, а амплитуды гармоник в спектре однофазного напр жени  с частотами Оольше частоты источника повышенной частоты -пропорциональны амплитудам обраогных последовательностей гармоник напр жени  исследуемого источника , Б случае, если пор док чередовани  фаз источников не одинаков, амплитуды пр мых последовательностей пропорциональны амплитудам гармоник, частоты которых выие частоты :источника повышенной частоты, а амплитуды обратных последовательностей пропорциональны гармоникам с частотой ниже частоты источника повышенной частоты. В качестве примера рассмотрим спектр однофазного напр жени  на врд1ходе модул тора (фиг. 2) при наличии в напр жении исследуемого источника пр мых и обратных последовательностей основной гармоники Ьи Гц, второй 100 Гц, третьей 150 Гц и двадцать седьмой -1350 Гц при частоте многофазного источника повышенной частоты 1500 Гц. При одинаковом чередовании фаз исследуемого источника и источника i повышенной частоты амплитуды пр мыхпоследовательностей гармоник основной , второй, третьей и двадцать седьмой пропорциональны соответственно емплитудам гармоник в спектре однофазного напр жени  1450 Гц, 1400 Гц, 1350 Гц и 150 Гц, а амплитуды обратных последовательностей выиеуказанных гармоник пропорциональны соответственно амплитудам гармоник 1550 Гц, l&amp;OO Гц, 1650 Гц и 2850 Гц (спектр изображен сплошными лини ми ) . При. неодинаковом чередовании фаз источников и при наличии тех же гармоник амплитуды пр мых последовательностей основной, второй, третьей и двадцать седьмой гармоник пропорциональны соответственно амплитудам гармоник 1550 Гц, 1600 Гц, 1650 Гц, 2850 Гц, а амплитуды обратных последовательностей - ампл тудам гармоник 1450 Гц, 1400 Гц, 1350 Гц и 150 Гц (спектр изображен пунктирньлми лини ми) . Таким образом, на выходе многофазного симметричного модул тора получаем однофазное напр жение, каж да  гармоника которого однозначно соответствует пр мой или обратной последовательности соответствующей гармоники исследуемого источника. Однофазное напр жение подаетс  на блок измерени  спектра однофазного напр жени  7, который производит одновременное измерение симметричны составл ющих пр мой и обратной последовательностей гармоники напр жени  исследуемого источника. Блок 7 может быть выполнен, например, в вид параллельно соединенных фильтров, к выходам которых подключены вольтметр В результате проведенных экспериментов и расчетов на ЦВМ было уста новлено, что на выходе модул тора присутствуют гармоники с частотами 50 Гц, .100 Гц и (2 fy - 100) Гц, (2 f - 50) Гц, которые обусловлены системой модул ции. Поэтому, должно выполн тьс  у.словие f / f сети (N + В напр жении исследуемого источника могут присутствовать некратные гармоники и субгармоники, дл  измерени  их симметричных составл ющих источни многофазных напр жений повышенной частоты выполн етс  регулируемым по частоте, причем диапазон измерени  частоты источника не превышает f сети Рйбота устройства в этом случае осуществл етс  следун цимобразом. Так как фильтры блока измерени  спектра настроены на.частоты, соответствующие кратным гармоникам напр  жени  используемого источника при фиксированной частоте источника повыленной частоты, то при изменении частоты источника на ±д€ из выражени  (1) получим (f,tuf)-f.,ecftv()Y. tn-лV f.-CV-лf„). т.е. гармоники в спектре одноф зного напр жени  тех же частот, что и при фиксированной частоте источника при изменении его частоты соответст вуют некратным гармоникам напр жени исследуемого источника. Задава  положительные приращени  частоте исто ника повышенной частоты в пределах от О до fcflTH можно измерить все некратные гармоники в диапс эоне от fj. до Г„,где N - максимальный пор дковый номер измер емой.гармони при фиксированной частоте. Если давать отрицательные приращени  частоте источника в диапазоне от О до выражени  (2) следует, что можно измерить все субгармоники и некратные гармоники в диапазоне от О до f„. Поэтому, дл  измерени  симметричных составл ющих субгармоник и некратных гармоник в диапазоне частот от О до ff достаточно измен ть частоту источника повьниенной частоты в сторону уменьшени  в диапазоне, не превышающем fсрти Дл  случа , когда нужно исследовать спектральный состав напр жени  источника с быстроизмен юцимис  режимами работы, устройство может работать совместно с магнитофоном, который позвол ет запомнить информацию на практически любом отрезке времени, а после окончани  процесса измерени  блок измерени  спектра, подключенный к выходу магнитофона, производит измерение симметричных составл юьих гармоник напр жени  исследуемого источника. Эффективность применени  устройства заключаетс  в том, что оно позвол ет проводить одновременное измерение симметричных составл ющих пр мой и обратной последовательностей основной и высших гармоник, а также некратных высших гармоник и субгармоник системы многофазных напр жений, что дает возможность производить параллельный анализ качества многофазного напр жени . Устройство может быть использовано дл  создани  приборов дл  измерени  параметров качества напр жений многофазных систем, например трехфазных, дл  создани  устройств защиты, контрол  и управлени  в мно.гофазных установках. Формула изобретени  1. Устройство дл  измерени  симметричных составл ющих пр мой и обратной последовательностей основной и высших гармоник многофазной системы напр жений, содержащее преобразователь числа фаз и многофазный симметричный модул тор, включенный последовательно с преобразователем числа фаз, отличающеес  тем, что, с целью одновременного измерени  симметричных составл ющих пр мой и обратной последовательностей основной и высших гармоник многофазной системы напр жений, введены источник многофазных напр жений повышенной частоты, дополнительный преобразователь числа фаз, блок измерени  спектра однофазного напр жени  и сумматор, причем первые входы сумматора подключены к входным зажимам, вторые входы сумматора через дополнительный преобразователь числа фаз подключены к источнику многофазных напр жений повышенной частоты, выход сумматоpa подключен ко входу преобразовател  числа фаз, а выход многофазного симметричного модул тора подключен к блоку измерени  спектра однофазного напр жени .multi-phase: high-frequency voltages, the output of the adder is connected to the input of a number-phase transformer, and the output of a multi-phase symmetric modulator is connected to a single-phase voltage spectrum measuring unit. In this case, the frequency f of the multi-voltage source meets the condition f: f of the network (N + 3), where f of the network is the frequency of the main harmonic of the voltage of the source under study. N is the limiting value of the sequence number of the measured harmonics of the source under study. In order to measure the symmetrical components of the direct and inverse sequences of non-multiple harmonics and subharmonics of a multiphase voltage system, the source of multiphase voltage of increased frequency is adjustable in frequency, and the adjustment is performed in the direction of decreasing the frequency in the range not exceeding the network f. FIG. 1 shows the functional scheme of the device, in FIG. 2 is a single-phase voltage spectrum at the modulator output. The device contains the investigated source of multiphase voltage 1, source of multiphase voltage of high frequency 2, additional phase number converter 3, total 4, phase number converter 5, multiphase symmetric modulator unit for single-phase voltage spectrum measurement 7. Structurally additional phase number converter and adder made in one element (transformer converter of the number of phases), in which one of the systems of multiphase windings is galvanically unwound. The operation of the device is as follows. The multiphase system of the high-frequency source 2 is converted by an additional converter of the number of phases 3 into a multi-phase high-frequency voltage system with a number of phases equal to the number of phases of the source under study 1. At the adder 4, the source voltage with the source voltage is increased. A phase number converter 5 converts the resulting voltage system into a voltage system with a large number of phases, for example, a three-phase into a twenty-seven-phase (the greater the number of phases, the higher the measurement accuracy). A transformative total voltage system is applied to a multiphase symmetric modulator, for example a multiphase rectifier, the output of which is a single-phase voltage, each harmonic in which uniquely corresponds to the direct or inverse sequence of a particular harmonic of the source under investigation. The correspondence between the harmonic frequency in the single-phase voltage sector and the frequency of the corresponding harmonic voltage of the source under investigation is established by the following relationship f if fy fI If4 - if f,. f 4 where f | - frequency of voltage harmonics of the source under study; f is the frequency of the high frequency source; f is the harmonic frequency in the single-phase voltage spectrum. If the order of the phase alternation of the source under study and the source of the increased frequency is the same, the amplitudes of the harmonics in the spectrum of the increased frequency are proportional to the amplitudes of the direct sequences of voltage harmonics of the source under study, and the amplitudes of the harmonics in the spectrum of the single-phase voltage with frequencies of the frequency of the source of the increased frequency are proportional to the amplitudes the sequence of harmonics of the voltage of the source under study, if the order of the phase alternation of the sources is not the same, the amplitudes n Mykh sequences are proportional to the amplitudes of harmonics whose frequencies vyie frequency: high frequency source, and inverse sequences amplitude proportional to harmonics with frequencies below the frequency of high frequency source. As an example, we consider the spectrum of a single-phase voltage on a modulator vrkhod (Fig. 2) in the presence of a direct and inverse source of the fundamental harmonic of Luy Hz, the second 100 Hz, the third 150 Hz and the twenty-seventh -1350 Hz at the frequency of the multiphase source of increased frequency of 1500 Hz. With the same phase alternation of the source and source i with an increased frequency, the amplitudes of the forward, second, third and twenty-seventh harmonics of the harmonics are proportional to the 1450 Hz, 1400 Hz, 1350 Hz and 150 Hz harmonics amplitudes, and the amplitudes of the reverse sequences of the specified harmonics they are proportional to the amplitudes of the harmonics of 1550 Hz, l &amp; OO Hz, 1650 Hz and 2850 Hz (the spectrum is shown in solid lines). At. different phase alternation of sources and with the same harmonics, the amplitudes of the direct sequences of the main, second, third and twenty-seventh harmonics are proportional to the harmonic amplitudes of 1550 Hz, 1600 Hz, 1650 Hz, 2850 Hz, respectively, and the amplitudes of the reverse sequences are 1450 Hz, 1,400 Hz, 1,350 Hz and 150 Hz (the spectrum is shown as dotted lines). Thus, at the output of a multiphase symmetric modulator, we obtain a single-phase voltage, each harmonic of which uniquely corresponds to the direct or inverse sequence of the corresponding harmonic of the source under study. A single-phase voltage is applied to a single-phase voltage spectrum measuring unit 7, which simultaneously measures the components of the direct and reverse harmonics of the voltage of the source under investigation. Block 7 can be performed, for example, in the form of parallel-connected filters, to the outputs of which a voltmeter is connected. As a result of the experiments and calculations performed on a digital computer, it was found that harmonics with frequencies of 50 Hz, .100 Hz and (2 fy - 100) Hz, (2 f - 50) Hz, which are caused by the modulation system. Therefore, the f / f network condition must be met (N + B voltage voltages and subharmonics may be present in the source voltage to measure their symmetric components of high frequency multiphase voltage sources, and the frequency measurement range of the source does not exceed f of the Rybot device network in this case is performed as follows. Since the filters of the spectrum measuring unit are tuned to frequencies that correspond to the multiple voltage harmonics of the source used at a fixed frequency source povylennoy frequency, then the frequency source is changed by ± € d of equation (1) we obtain (f, tuf) -f., ecftv () Y. tn-lV f.-CV-lf "). those. the harmonics in the spectrum of a single voltage of the same frequency as for a fixed source frequency when its frequency changes, correspond to the non-multiple harmonics of the voltage of the source under study. By setting positive increments to the frequency of the high frequency source in the range from O to fcflTH, all non-multiple harmonics in the range from fj can be measured. to Г „, where N is the maximum order number of the measured harmonium at a fixed frequency. If we give negative increments to the source frequency in the range from O to expression (2), it follows that all subharmonics and non-multiple harmonics in the range from O to f can be measured. Therefore, to measure the symmetric components of subharmonics and non-multiple harmonics in the frequency range from 0 to ff, it is sufficient to change the frequency of the frequency source in the direction of decreasing in the range not exceeding f For example, when it is necessary to investigate the spectral composition of the source voltage with fast-changing operating modes , the device can work in conjunction with a tape recorder, which allows you to memorize information at virtually any length of time, and after the measurement process is finished, the spectrum measuring unit, Connected to the output of the tape recorder, it measures the symmetrical components of the voltage harmonics of the source under investigation. The effectiveness of the device is that it allows simultaneous measurement of the symmetrical components of the forward and reverse primary and higher harmonics, as well as non-multiple higher harmonics and subharmonics of the multiphase voltage system, which makes it possible to carry out a parallel analysis of the quality of the multiphase voltage. The device can be used to create instruments for measuring the quality parameters of voltages of multiphase systems, for example, three phase ones, for creating protection devices, monitoring and control in multiphase installations. An apparatus for measuring the symmetrical components of the direct and inverse sequences of the main and higher harmonics of a multiphase voltage system, comprising a phase number converter and a multiphase symmetric modulator connected in series with a number phase converter, characterized in that symmetric components of the direct and inverse sequences of the main and higher harmonics of a multiphase voltage system, a source of multiphase voltages is introduced higher an additional frequency number converter, a single-phase voltage spectrum measuring unit and an adder, the first inputs of the adder are connected to the input terminals, the second inputs of the adder are connected via an additional converter of the number of phases to a source of multiphase high-frequency voltages, the output of the totalizer is connected to the input of the number converter phases, and the output of a multiphase symmetric modulator is connected to a unit for measuring a single-phase voltage spectrum. 2. Устройство по п. 1, о т л ичающеес   тем, что, с целью измерени  симметричных составл ющих пр мой и обратной последовательносте некратных гармоник и субгармоник многофазной системы напр жений, источник многофазных напр жений повышенной частоты выполнен регулируемым по частоте.2. The device according to claim 1, wherein the purpose is to measure the symmetrical components of the direct and inverse sequences of non-multiple harmonics and subharmonics of a multiphase voltage system, the source of multiphase voltages of increased frequency is adjustable in frequency. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизеSources of information taken into account in the examination 1, Дунаев А.А, Анализатор гармо-ник и несимметрии в энергосистемах. Труды Р занского радиотехнического института, ИнфОЕ лационно-измеР зань , 1972.1, A. Dunaev, Harmonic and asymmetry analyzer in power systems. Proceedings of the Russian Zana Radiotechnical Institute, Informational and Measurement, 1972. рительна  техника portable technology 2.Ахмеджанов Р.А. Исследование методов и разработка средств измерени  несимметрии и несинусоидальности в системах энергоснабжени  электрических железных дорог. Автореф. канд. дис., Омск, 1973.2.Ahmedzhanov R.A. Research of methods and development of means for measuring asymmetry and non-sinusoidality in the power supply systems of electric railways. Author. Cand. dis., Omsk, 1973. 3.Авторское свидетельство СССР № 473126, кл. G 01 R 29/16, 17.04.73 (прототип).3. USSR author's certificate number 473126, cl. G 01 R 29/16, 04/17/73 (prototype).
SU782697706A 1978-12-18 1978-12-18 Device for measuring symmetric components of direct and inverse sequencies of fundamental and high harmonics of multi-phase voltage system SU788045A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782697706A SU788045A1 (en) 1978-12-18 1978-12-18 Device for measuring symmetric components of direct and inverse sequencies of fundamental and high harmonics of multi-phase voltage system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782697706A SU788045A1 (en) 1978-12-18 1978-12-18 Device for measuring symmetric components of direct and inverse sequencies of fundamental and high harmonics of multi-phase voltage system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU788045A1 true SU788045A1 (en) 1980-12-15

Family

ID=20798977

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782697706A SU788045A1 (en) 1978-12-18 1978-12-18 Device for measuring symmetric components of direct and inverse sequencies of fundamental and high harmonics of multi-phase voltage system

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU788045A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR840008725A (en) AC current controller
GB1576561A (en) Arrangement for balancing an unbalanced load
SU788045A1 (en) Device for measuring symmetric components of direct and inverse sequencies of fundamental and high harmonics of multi-phase voltage system
JP3460110B2 (en) Harmonic propagation characteristic analyzer
SU756317A1 (en) Device for measuring symmetrical components of forward and inverse sequencies of multiphase voltage system
SU1267300A1 (en) Device for checking voltages of negative phase-sequence of non-symmetric voltage system
SU1089559A1 (en) Stabilized three-phase power supply system
DE3625011A1 (en) Device for measuring the active power in a load circuit, constructed as resonance circuit, of an electrical static converter
Taufiq et al. Frequency domain modelling of traction PWM converters
SU1273846A1 (en) Device for measuring symmetric components of positive and negative phase sequences of three-phase voltage system
SU911352A1 (en) Device for measuring multi-phase current active (reactive) component
Enslin et al. Digital signal processing in electrical power systems: Calculation of power under non-sinusoidal voltage and current conditions
SU1049835A1 (en) Device for measuring quality factor of three-phase voltage
Schneider Test bench design for power measurement of inverter-operated machines in the medium voltage range
SU479063A1 (en) Device for the study of the operation of electricity meters
SU434330A1 (en) DEVICE FOR MEASUREMENT OF FREQUENCY CHARACTERISTICS AND COEFFICIENT OF NONLINEAR DISCUSSIONS OF THE OBJECT OF RESEARCH
SU517860A1 (en) Unbalance measuring device
SU1195273A1 (en) Apparatus for inspecting distortions of power source voltage shape
US3377557A (en) Device for phase-relationship analysis
SU834555A1 (en) Device for measuring active power
SU898345A1 (en) Asymmetry analyzer
Kabriel et al. Electronic load-angle measurement with unusually fast response
Chikov et al. Possibilities for Determining the Apparent Power Components When Ship Synchronous Generator is Operating
SU1095087A1 (en) Converter of active power of multi-phase circuit to dc voltage
SU664110A1 (en) Device for measuring quality parameters of electric power in three-phase networks