DK143917B

DK143917B - CLUTCH FOR COMPENSATION FOR PHASE ERRORS IN INDUCTION ELECTRICITY METERS FOR THREE-PHASE AC

Info

Publication number: DK143917B
Application number: DK593172A
Authority: DK
Inventors: G Heijkenskjoeld
Original assignee: Landis & Gyr Ag
Priority date: 1971-11-29
Filing date: 1972-11-28
Publication date: 1981-10-26
Also published as: JPS5441227B2; NL170050B; GB1410217A; CH538697A; FR2161981A1; NL170050C; AT339425B; ES409004A1; DE2222914C3; NL7215907A; IT971268B; DE2222914A1; FR2161981B1; DE2222914B2; DK143917C; BE792049A; JPS4863767A; ATA977872A

Description

(19) DANMARK Cfi*(19) DENMARK Cfi *

|p os) FREMLÆGGELSESSKRIFT ου 143917 B| p os) PUBLICATION WRITING ου 143917 B

DIREKTORATET FOR PATENT-OG VAREMÆRKEVÆSENETPATENT AND TRADEMARKET DIRECTORATE

(21) Ansøgning nr. 5951/72 (51) Irrt-CI.3 G01 R 11/19 (22) Indleveringsdag 28. nov. 1972 (24) Løbedag 28. nov. 1972 (41) Aim. tilgængelig 50. maj 1975 (44) Fremlagt 26. okt. 1981 (86) International ansøgning nr.(21) Application No. 5951/72 (51) Irrt-CI.3 G01 R 11/19 (22) Filing Date 28 Nov. 1972 (24) Running day 28 Nov. 1972 (41) Aim. available May 50, 1975 (44) Presented Oct. 26; 1981 (86) International application no.

(86) International indleveringsdag (85) Videreførelsesdag -(62) Stamansøgning nr. -(86) International filing day (85) Continuation day - (62) Master application no. -

(30) Prioritet 29. nov. 1971 i 17520/71, CH(30) Priority 29 Nov. 1971 in 17520/71, CH

(71) Ansøger LGZ LANDIS & GIR ZUG AG, Zug, CH.(71) Applicant LGZ LANDIS & GIR ZUG AG, Zug, CH.

(72) Opfinder Goesta Heijkenskjoeld, SE.(72) Inventor Goesta Heijkenskjoeld, SE.

(74) Fuldmægtig Ingeniørfirmaet Hofman-Bang & Boutard.(74) Associate Engineer Hofman-Bang & Boutard.

(54) Kobling til kompensation for fasefejl ved induktionsele.ktri= citetsmålere for trefaset veksel= strøm.(54) Coupling to compensate for phase failure of induction electrics = three-phase alternating current meters = current.

Opfindelsen angår en kobling af den i krav l's indledning angivne art.The invention relates to a coupling of the kind specified in the preamble of claim 1.

Der kendes målere med to drivskiver for trefaset vekselstrøm, hvor to måleværker virker på en fælles drivskive, mens et yder-Q ligere måleværk hører til en separat drivskive. De to førstnævnte ^ måleværker er anbragt mere eller mindre diametralt omkring den fæl- j·) les drivskive. Det tredje måleværk kan enten være anbragt i flugt ^ med de øvrige måleværker, eller imellem de to andre måleværker.There are known meters with two drive discs for three-phase alternating current, where two measuring drives operate on a common drive disc, while an additional Q further measuring device belongs to a separate drive disc. The two first-mentioned metrics are located more or less diametrically around the drive disk. The third metric can be either in flight with the other metrics, or between the other two metrics.

Ved en sådan konstruktion opstår en intensiv kobling af de to ^ måleværker, som virker på den fælles drivskive, således at måle- ^ rens visning er afhængig af måleværkernes tilslutningsfølge til 2 14331-7 vekselstrømsnettets faser. Der optræder en såkaldt "fasefejl", og i praksis nærmere bestemt ved ensidig belastning af de måleværker, som virker på den fælles drivskive, hvor begge måleværker udviser omtrent samme fejl, men med forskelligt fortegn. Denne type fasefejl, som forårsages. af de tilstødende måleværkers spændings- og strømkredse og er mere eller mindre konstant over hele belastningsområdet, opløses i en cosf uafhængig andel og en omtrent med tang f proportional andel af F4 Uden særlige foranstaltnin ger til kompensering kan denne fasefejl ved nuværende målere ved cos^ = 1 andrage omkring 2 til k% og ved cos<^= 0,5 andrage omkring 10 til 20%. Af et optaget diagram af måleresultatet for en vekselstrømsmåler med to skiver, og som ikke er kompenseret for fasefejl, fremgår det tydeligt, at faseafhængigheden begrænser begge de på den fælles drivskive virkende måleværker. Ved alsidig belastning og belastning i det tredje måleværk kan man ikke fastslå nogen fasefejlafhængighed.In such a construction, an intensive coupling of the two measurement meters acting on the common drive disk arises, so that the meter's display is dependent on the measurement sequence's connection to the phases of the AC network. There is a so-called "phase error", and in practice more precisely by unilateral loading of the measuring works acting on the common drive disk, where both measuring stations exhibit approximately the same error, but with different sign. This type of phase failure caused. of the voltage and current circuits of the adjacent measuring circuits and are more or less constant over the entire load range, dissolve in a cosf independent proportion and an approximate tangent f proportional proportion of F4 Without special measures to compensate, this phase error of current meters at cos ^ = 1 is about 2 to k% and at cos <^ = 0.5 it is about 10 to 20%. From a recorded diagram of the measurement result for a two-disk AC meter, which is not compensated for phase errors, it is clear that the phase dependence limits both the measuring units acting on the common drive disk. With versatile load and load in the third measurement, no phase error dependence can be determined.

Det er kendt at kompensere den med tangens^ proportionale andel F^j ^ for den nævnte fasefejl med et udtag til spændingsspolen for det måleværk, som virker på den separate drivskive. Men den cos4?-uafhængige komposant F^ ^ for fasefejl bliver ikke kompenseret derved.It is known to compensate it with the tangent proportion of the F ^ j ^ of the said phase error with an outlet to the voltage coil of the meter acting on the separate drive disk. But the cos4? Independent component F ^^ for phase error is not compensated thereby.

Fra beskrivelsen til tysk patentskrift nr. 956 250 kendes en kobling, som til kompensation for faseafhængigheden ved en vekselstrømsmåler i et firledersystem ved ensidig faseforskudt belastning anvender ohmske modstande, som er forbundet med spændingsspolerne, og som er sammensat til en modstandstrekant, hvis hjørnepunkter er ført til hver sin spændingsspole, og som har et ved forsøg opnået udtag fra en modstand til nullederen.From the specification of German Patent No. 956 250 there is known a coupling which utilizes ohmic resistors connected to the voltage coils and which are connected to a resistor triangle whose corner dependents are used to compensate for the phase dependence of an AC meter in a four-conductor single-phase load. to each voltage coil, and which has a test result obtained from a resistor to the neutral conductor.

Fra beskrivelsen til tysk offentliggørelsesskrift nr. 2 136 685 er det til kompensation for den belastningsuafhængige fasefejl ved ensidig belastning og cos<f = 1 kendt at forsyne strøm jernet for de to diametralt over for hinanden liggende måleværker med hver en hjælpevikling; disse hjælpeviklingers frie ender er forbundet med hinanden via en lavohmisk, fortrinsvis indstillelig modstand.From the description to German publication specification No. 2 136 685, it is known to compensate for the load-independent phase error of unilateral load and cos <f = 1 to supply the current iron for the two diametrically opposite measuring works with each auxiliary winding; the free ends of these auxiliary windings are connected to each other via a low ohmic, preferably adjustable resistance.

Den foreliggende opfindelse har til formål at tilvejebringe en kobling til målere af den indledningsvis nævnte art, som er simpel 3 143917 i forhold til de kendte konstruktioner, og hvormed man også kan kompensere for fasefejlens cos^-uafhængige andel F^j .The present invention has for its object to provide a coupling to meters of the kind mentioned initially which are simple in comparison with the known constructions and which can also be compensated for the phase error independent cos of the phase error.

Dette formål opnås ved, at den indledningsvis angivne kobling er ejendommelig ved det i krav l’s kendetegnende del angivne.This object is achieved by the fact that the initial coupling stated is peculiar to the characteristic part of claim 1.

Opfindelsen skal i det følgende nærmere beskrives i tilknytning til tegningen, som viser et udførelseseksempel ifølge opfindelsen, og hvorpå: fig. 1 viser en koblingsanordning til måleværker tillige med tilhørende vektordiagram (fig. la) ved normal fasefølge R-S-T, fig. 2 viser samme anordning tillige med tilhørende vektordiagram (fig. 2a) ved ændret fasefølge S-R-T, og fig. 3 viser en anden funktionsdygtig koblingsanordning tillige med tilhørende vektordiagram (fig. 3a) ved normal fasefølge R-S-T.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will now be described in more detail with reference to the drawing, which shows an exemplary embodiment of the invention, wherein: Fig. 1 shows a measuring device coupling device together with the associated vector diagram (Fig. 1a) at normal phase sequence R-S-T; 2 shows the same device as well as the associated vector diagram (FIG. 2a) in changed phase sequence S-R-T; and FIG. 3 shows another operable coupling device as well as associated vector diagram (Fig. 3a) at normal phase sequence R-S-T.

1 figur 1 er de tre måleværker betegnet med de mørke rektangler og markeret ved index I, II respektiv III på de foreliggende dele. Fasefølgen er den normale, d.v.s. R-S-T. Måleværket II er forsynet med en spændingsspole og er tilsluttet til netlederen S. Denne spændingsspole er forsynet med et udtag 3, som er forbundet med nettets nulleder 0. I serie med spændings spol en er tilsluttet en modstand Ry' , hvis anden ende 1 er forbundet med de fra faseledningerne R og T kommende ledninger.In Figure 1, the three measuring works are denoted by the dark rectangles and marked by index I, II and III respectively on the present parts. The phase sequence is the normal, i.e. R-S-T. The meter II is provided with a voltage coil and is connected to the mains conductor S. This voltage coil is provided with an outlet 3, which is connected to the neutral of the mains 0. In series of voltage coil one is connected to a resistor Ry ', the other end 1 of which is connected. with the wires coming from the phase lines R and T.

Fig. 2 viser en koblingsanordning ifølge opfindelsen ved ændret fasefølge S-R-T, ved hvilken udtaget 3 på den i det andet måleværk liggende spændingsspole, som i dette tilfælde er tilsluttet til fasen R, er tilsluttet til nettets nulleder 0.FIG. 2 shows a switching device according to the invention in changed phase sequence S-R-T, in which the outlet 3 of the voltage coil located in the second measuring device, which in this case is connected to the phase R, is connected to the zero conductor 0 of the network.

Såvel ved anordningen ifølge fig. 1 som ved anordningen ifølge fig.Both in the device according to FIG. 1 as in the device of FIG.

2 virker de to måleværker I og III på den fælles drivskive i måleren, medens måleværket II virker på den separate drivskive.2, the two measuring stations I and III act on the common drive disk of the meter, while the measuring station II acts on the separate drive disk.

De i respektive koblingsanordninger foreliggende spændings- og strøm- 143917 4 forhold såvel som retningerne af respektive vektorer fremgår af fig.la og 2a, i hvilke spændingerne er betegnet med U^, U^, i den grad de virker over spændingsspolerne, endvidere U^, Ug og U^, i den grad de virker som fasespændinger i nettet, samt endelig UK i form af den i fig. 1 og 2 angivne spændingskomposant over den gennem udtaget 3 afdelte kompensationsdel af en af spændingsspolerne, og U^y for angivelse af spændingen over modstanden Ry. Strømmene gennem de tre spændingsspoler er betegnet ij, i^j og ijjj og strømmen gennem den ved hjælp af udtaget 3 afgrenede del af en af spændingsspolerne er betegnet iK. De tre fasevinkler er endeligt betegnet medi, \)og£. Disse størrelser modsvares af de med pile betegnede størrelser i fig.The voltage and current conditions present in respective coupling devices, as well as the directions of respective vectors, are shown in Figs. 1a and 2a, in which the voltages are denoted by U ^, U ^, to the extent that they act across the voltage coils, further U , Ug and U ^, to the extent that they act as phase voltages in the grid, and finally UK in the form of the one shown in FIG. 1 and 2, the compensation component indicated by the compensation portion divided by outlet 3 of one of the voltage coils, and U ^ y to indicate the voltage across the resistor Ry. The currents through the three voltage coils are designated ij, i ^ j and ijjj and the current through the branched portion 3 of one of the voltage coils is denoted iK. The three phase angles are finally denoted medi, \) and £. These sizes are matched by the arrows indicated in FIG.

1 respektivt 2.1 and 2 respectively.

Ved sammenligning mellem vektordiagrammet ifølge fig. la og 2a ser man umiddelbart, at såvel størrelsen som fasestillingen for spændingerne Uj og adskiller sig fra hinanden, sammenlignet med O-vektorstillingen. Ved passende valg af størrelsen af modstanden Ry i serie med spændingsspolen i måleværket II kommer derfor beløbet på spændingerne U-j. og over de respektive spoler til at påvirkes på en sådan måde, at den af cosy uafhængige andel F/^ ^ for fasefejlen mellem spænding og strøm fuldstændig udkompenseres.By comparing the vector diagram of FIG. 1a and 2a it is immediately seen that both the magnitude and the phase position of the voltages Uj and differ from each other, compared to the O-vector position. Therefore, by appropriately selecting the magnitude of the resistor Ry in series with the voltage coil in the measuring station II, the amount of the voltages U-j comes. and over the respective coils to be affected in such a way as to completely compensate for the phase independent between voltage and current of the coefficient independent F / ^^.

Et yderligere udførelseseksempel ifølge opfindelsen, som i funktionshenseende er lig med koblingsanordningen ifølge fig. 1, er vist i fig. 3 respektivt i vektordiagrammet ifølge fig. 3a. Spændingsspolen i måleværket II er også i dette tilfælde forsynet med et udtag 3·A further embodiment according to the invention, which is functionally similar to the coupling device according to FIG. 1 is shown in FIG. 3 respectively in the vector diagram of FIG. 3a. In this case, the voltage coil in the measuring station II is also provided with an outlet 3 ·

Enden på spolen er forbundet med nullederen 0, og udtaget 3 er over den ohmske modstand Ry forbundet med de indbyrdes forenede ender på spolerne til måleværkerne I og III. Af vektordiagrammet i fig. 3a ser man ved sammenligning med vektordiagrammerne i fig. la og 2a, at kompensationsvirkningen i begge tilfælde bliver den samme.The end of the coil is connected to the zero conductor 0, and the outlet 3 is above the ohmic resistance Ry connected to the mutually connected ends of the coils for the measuring works I and III. From the vector diagram of FIG. 3a, when compared to the vector diagrams of FIG. 1a and 2a, the compensation effect in both cases becomes the same.

Koblingsanordningen ifølge opfindelsen er meget enkel. Hvis man vælger størrelsen på modstandsværdien for modstanden RV på passende måde, fremkommer en fuldstændig kompensation for den af cos?' uafhængige andel af fasefejlen, hvilken andel herover bliver betegnet somThe coupling device according to the invention is very simple. Selecting the magnitude of the resistance value of the resistor RV appropriately results in a complete compensation for that of cos? ' independent proportion of the phase error, which proportion is referred to as