PL168974B1 - The system of connections of the reference electricity meter - Google Patents
The system of connections of the reference electricity meterInfo
- Publication number
- PL168974B1 PL168974B1 PL29582092A PL29582092A PL168974B1 PL 168974 B1 PL168974 B1 PL 168974B1 PL 29582092 A PL29582092 A PL 29582092A PL 29582092 A PL29582092 A PL 29582092A PL 168974 B1 PL168974 B1 PL 168974B1
- Authority
- PL
- Poland
- Prior art keywords
- input
- voltage
- output
- circuit
- power
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measuring Phase Differences (AREA)
Abstract
1 Układ połączeń wzorcowego licznika energii elektrycznej którego pomiarowe wejście każdej z trzech faz są połączone z wejściowym układemprzyporządkowanymdanej fazieautworzonymzprzekładnikaprądu i przetwornikanapięcie-prąd, zaś każdy z wejściowych układówjestpołączony poprzez przynależny mu przetwornik mocy na napięcie z wejściami wspólnego przetwornika napięcie-częstotliwość, którego wyjście z koleijest połączone z wejściembloku układów wyjściowych, natomiast wysokostabilny, wzorcowy zasilacz jest połączony z przetwornikami mocy na napięcie oraz ze wspólnym przetwornikiem napięcie-częstotliwość, zaś wejścia częstotliwości wzorcowejwspólnego przetwornikanapięcie-częstotliwośćorazwejście częstościomierzasą połączone z wyjściemgeneratoraczęstotliwościwzorcowej. znamienny tym, ze prądowe wejście (Wp1 - Wp3) każdej z trzech faz jest połączonezprzynależnym tej fazie,wejściowym układem (W1 --W3)poprzez dodatkowy, prądowy przekładnik (2), przy czym wyjście przetwornika (Pu) napięcie-prąd wejściowego układu (W1 + W3) każdej z trzech faz jest połączone poprzez dodatkowy rezystor (3) z masą przetwornika (PM1 -»· PM3) mocy na napięcie przyporządkowanego danej fazie orazjednocześnie bezpośredniozjednymwejściem(a)układu (4)indykacji charakteru współczynnika mocy przyporządkowanego danej fazie, podczas gdy drugie wejście (b) wymienionego układu (4) indykacji charakteru współczynnika mocy jest połączone z wtórnym uzwojeniemdodatkowego, prądowego przekładnika(2) danej fazy, a wyjście kazdego z przetworników (PM1 -r PM3) mocy na napięcie jest dodatkowo połączone z wejściem przyporządkowanego mu, dodatkowego przetwornika (5) napięcie-częstotliwość, którego wyjście wraz zwyjściemzegarowych impulsów 0,5 Hz częstościomierza(CZ)sąpołączone poprzez wspólny układ (6) separacji galwanicznej bezpośrednio z cyfrowym wskaźnikiem(7) mocy względnej danej fazy oraz poprzez układ (8)indykacji kierunku przepływuenergii elektryczneja alfanumerycznymwskaźnikiem(9) charakteru współczynnika mocy 1 kierunku przepływu energii w danej fazie, natomiast wymieniony alfanumeryczny wskaźnik (9)jest również połączony poprzez wspólny układ (6)separacji galwanicznej z dwoma wyjściami układu (4) indykacji charakteru współczynnika mocy danej fazy1 A connection system of a standard electricity meter whose measuring input of each of the three phases is connected to the input circuit assigned to a given phase, composed of a current transformer and a voltage-to-current converter, and each of the input circuits is connected via its associated power-to-voltage converter to the inputs of a common voltage-to-frequency converter, the output of which is in turn connected to the input of the output circuit block, while a highly stable, standard power supply is connected to the power-to-voltage converters and to a common voltage-to-frequency converter, and the reference frequency inputs of the common voltage-to-frequency converter and the frequency meter input are connected to the output of the reference frequency generator. characterized in that the current input (Wp1 - Wp3) of each of the three phases is connected to the input system (W1 --W3) assigned to this phase via an additional current transformer (2), wherein the output of the voltage-to-current converter (Pu) of the input system (W1 + W3) of each of the three phases is connected via an additional resistor (3) to the ground of the power-to-voltage converter (PM1 - PM3) assigned to a given phase and simultaneously directly to one input (a) of the power factor character indication system (4) assigned to a given phase, while the second input (b) of said power factor character indication system (4) is connected to the secondary winding of the additional current transformer (2) of the given phase, and the output of each of the power-to-voltage converters (PM1 - PM3) is additionally connected to the input of the additional voltage-to-frequency converter (5) assigned to it, the the output together with the output of the 0.5 Hz clock pulses of the frequency meter (CZ) are connected via a common galvanic separation system (6) directly to the digital indicator (7) of the relative power of a given phase and via a system (8) of indicating the direction of electric energy flow and an alphanumeric indicator (9) of the nature of the power factor and the direction of energy flow in a given phase, while the said alphanumeric indicator (9) is also connected via a common galvanic separation system (6) to two outputs of the system (4) of indicating the nature of the power factor of a given phase
Description
Przedmiotem wynalazku jest układ połączeń wzorcowego licznika energii elektrycznej przydatny do wykorzystania dla kalibracji i legalizacji liczników energii elektrycznej, zwłaszcza w urządzeniach technologicznych stosowanych przez producentów liczników energii elektrycznej.The subject of the invention is a connection system of a standard electricity meter, useful for the calibration and legalization of electricity meters, especially in technological devices used by manufacturers of electricity meters.
Znany i stosowany jest wzorcowy licznik energii elektrycznej formy LANDIS-GYR, który posiada analogowe wyjście napięć proporcjonalnych do mocy w poszczególnych fazach. Pomiar tych napięć za pomocą zewnętrznych woltomierzy umożliwia obliczenie mocy względnej, potrzebne do określenia współczynnika mocy - cos 'Φ.The standard electricity meter of the LANDIS-GYR form, which has an analog output of voltages proportional to the power in particular phases, is known and used. Measurement of these voltages with external voltmeters allows to calculate the relative power needed to determine the power factor - cos' Φ.
Z polskiego opisu patentowego nr 131631 jest znany i stosowany licznik wzorcowy energii elektrycznej zawierający na wejściu każdej fazy układ wejściowy utworzony z dwóch przekładników pełniących funkcję separacji i standaryzacji sygnałów pomiarowych danej fazy. Każdy z wymienionych wejściowych układów jest połączony poprzez przynależny mu przetwornik mocy na napięcie z wejściami wspólnego przetwornika napięcie-częstotliwość, którego z kolei wyjście jest połączone z blokiem układów wyjściowych zaopatrzonych w nadajniki częstotliwościowego sygnału proporcjonalnego do mierzonej mocy. Wymienione przetworniki mocy na napięcie oraz wspólny przetwornik napięcie-częstotliwość są połączone z wysokostabilnym zasilaczem wzorcowym, zaś wspólny przetwornik napięcieczęstotliwość oraz częstościomierz są połączone z wyjściem generatora częstotliwości wzorcowej.Polish patent specification No. 131631 describes and applies a reference electricity meter, which contains an input circuit at the input of each phase, consisting of two transformers that separate and standardize the measurement signals of a given phase. Each of the mentioned input circuits is connected via an associated power to voltage converter with the inputs of a common voltage-frequency converter, the output of which in turn is connected to a block of output circuits equipped with frequency transmitters proportional to the measured power. Said power to voltage converters and a common voltage-frequency converter are connected to a highly stable reference power supply, and the common converter, voltage, frequency and frequency counter, are connected to the output of the reference frequency generator.
W stosowanych technologicznych systemach kalibracji i legalizacji liczników energii elektrycznej zachodzi potrzeba określenia wartości współczynnika mocy - cos φ , charakteru tego współczynnika - pojemnościowy lub indukcyjny oraz kierunku przepływu energii. Dotychczas dla pomiaru współczynnika mocy w systemach technologicznych kalibracji i legalizacji liczników energii elektrycznej stosuje się specjalne watomierze, odrębne dla każdej fazy. Takie rozwiązanie nie pozwala na bezpośrednią indykację charakteru współczynnika mocy i kierunku przepływu energii a ponadto wymaga stosowania dodatkowych, wysokiej klasy Kątomierzy.In the technological systems of calibration and legalization of electricity meters used, it is necessary to determine the value of the power factor - cos φ, the nature of this factor - capacitive or inductive, and the direction of energy flow. Until now, special wattmeters, separate for each phase, are used to measure the power factor in the technological systems of calibration and verification of electricity meters. Such a solution does not allow direct indication of the nature of the power factor and the direction of energy flow, and also requires the use of additional, high-class Protractors.
Układ połączeń wzorcowego licznika energii elektrycznej, którego pomiarowe wejścia każdej z trzech faz są połączone z wejściowym układem przyporządkowanym danej fazie a utworzonym z przekładnika prądu i przetwornika napięcie-prąd, zaś każdy z wejściowych układów jest połączony poprzez przynależny mu przetwornik mocy na napięcie z wejściami wspólnego przetwornika napięcie-częstotliwość, którego wyjście z kolei jest połączone z wejściem bloku układów wyjściowych, natomiast wysokostabilny, wzorcowy zasilacz jest połączony z przetwornikami mocy na napięcie oraz ze wspólnym przetwornikiem napięcieczęstotliwość, zaś wspólny przetwornik napięcie-częstotliwość i częstościomierz są połączone z wyjściem generatora częstotliwości wzorcowej charakteryzuje się tym, że prądowe wejście każdej z trzech faz jest połączone z przynależnym tej fazie wejściowym układem poprzez dodatkowy, prądowy przekładnik, przy czym wyjście przetwornika napięcieprąd wejściowego układu każdej z trzech faz jest połączone poprzez dodatkowy rezystor z masą przetwornika mocy na napięcie przyporządkowanego danej fazie oraz jednocześnie, bezpośrednio z jednym wejściem układu indykacji charakteru współczynnika mocy przyporządkowanego danej fazie. Drugie wejście wymienionego układu indykacji charakteru współczynnika mocy jest połączone z wtórnym uzwojeniem dodatkowego, prądowego przekładnika danej fazy. Wyjście każdego z przetworników mocy na napięcie jest dodatkowo połączone z wejściem przyporządkowanego mu, dodatkowego przetwornika napięcie-częstotliwość, którego wyjście wraz z wyjściem zegarowych impulsów 0,5 Hz częstościomierza są połą4Connection system of a standard electricity meter, whose measuring inputs of each of the three phases are connected with the input system assigned to a given phase and composed of a current transformer and a voltage-current converter, and each of the input systems is connected through an associated power to voltage converter with the common inputs a voltage-frequency converter, the output of which in turn is connected to the input of the output circuit block, while the highly stable, reference power supply is connected to the power-to-voltage converters and the common voltage-frequency converter, and the common voltage-frequency converter and frequency counter are connected to the output of the reference frequency generator characterized by the fact that the current input of each of the three phases is connected to the associated input circuit through an additional current transformer, while the output of the converter voltage the input current of each of the three phases is connected p through an additional resistor with the ground of the power converter to the voltage assigned to a given phase and simultaneously, directly with one input of the indicator system of the nature of the power factor assigned to a given phase. The second input of said power factor character indicator system is connected to the secondary winding of the additional current transformer of a given phase. The output of each of the power to voltage converters is additionally connected to the input of the assigned additional voltage-frequency converter, the output of which, together with the output of the 0.5 Hz clock pulses of the frequency
168 974 czone poprzez wspólny układ separacji galwanicznej bezpośrednio z cyfrowym wskaźnikiem mocy względnej danej fazy oraz poprzez układ indykacji kierunku przepływu energii ele'StryczKej z aliaιιuιπcJ.a^zuy, wskaźniKic nnli-,-»unni L·® ł Ι/ΐαπιηΙ/ιι nn-yo — pływu energii w danej fazie. Wymieniony alfanumeryczny wskaźnik jest również połączony poprzez wspólny układ separacji galwanicznej z dwoma wyjściami układu indykacji charakteru współczynnika mocy danej fazy. Układ indykacji charakteru współczynnika mocy każdej z trzech faz zawiera układ blokady tej indykacji utworzony z dodatkowego układu dyskryminatora napięcia, którego wyjście jest połączone poprzez całkujący układ z wejściem A dodatkowego, monostabilnego przerzutnika, którego drugie wejście B jest połączone poprzez drugi całkujący układ z wyjściem logicznego układu typu EX-0R, podczas gdy jedno wejście wymienionego logicznego układu jest połączone z wejściem D przerzutnika typu D, zaś drugie wejście jest połączone z wyjściem drugiego układu dyskryminatora napięcia.168 974 connected by a common galvanic isolation system directly with a digital indicator of relative power of a given phase and by a system for indicating the direction of energy flow ele'StryczKej with aliaιuιπcJ.a ^ z u y , index nnli -, - »unni L · ® ł Ι / ΐαπιηΙ / ιι nn-yo - energy flow in a given phase. Said alphanumeric indicator is also connected through a common galvanic separation circuit with two outputs of the indicator circuit of the nature of the power factor of a given phase. The power factor character indication system for each of the three phases includes a blocking circuit of this indication formed by an additional voltage discriminator circuit, the output of which is connected through the integrating circuit with the input A of the additional, monostable flip-flop, whose second input B is connected through the second integrating circuit with the output of the logic circuit type EX-0R, while one input of said logic circuit is connected to input D of the D-type flip-flop, and a second input is connected to an output of the second voltage discriminator circuit.
Jedno wejście wymienionego dodatkowego układu dyskryminatora napięcia jest połączone z tym wejściem drugiego układu dyskryminatora napięcia, które jest połączone z wtórnym uzwojeniem dodatkowego, prądowego przekładnika, natomiast drugie wejście jest połączone z wyjściem rezystorowego dzielnika napięcia. Układ indykacji kierunku przepływu energii jest utworzony z przerzutnika typu D, którego wyjście jest połączone z jednym wejściem logicznego układu bramki typu AND, której drugie wejście jest połączone z tym wejściem alfanumerycznego wskaźnika charakteru współczynnika mocy, które jest połączone poprzez wspólny układ separacji galwanicznej z wyjściem Q dodatkowego, monostabilnego przerzutnika układu blokady indykacji charakteru współczynnika mocy, przy czym zegarowe i kasujące wejścia omawianego przerzutnika są połączone z wejściami cyfrowego wskaźnika mocy względnej.One input of said additional voltage discriminator circuit is connected to that input of the second voltage discriminator circuit which is connected to the secondary winding of the additional current transformer, while the second input is connected to the output of the resistor voltage divider. The energy flow direction indication system is made up of a D-type flip-flop whose output is connected to one input of the AND gate logic circuit, the second input of which is connected to this alphanumeric power factor character indicator input, which is connected via a common galvanic isolation circuit to the Q output. an additional monostable flip-flop for the power factor indication lock system, wherein the clock and reset inputs of the flip-flop are connected to the inputs of the digital relative power indicator.
Rozwiązanie według wynalazku, poprzez wykorzystanie znanej struktury połączeń wzorcowego licznika energii elektrycznej i jej uzupełnienie o dodatkowe połączenia z prostymi elementami i układami uzupełniającymi, nie rzutującymi na zmniejszenie dokładności podstawowego pomiaru energii elektrycznej, pozwala uzyskać układ wzorcowego licznika wykonującego jednocześnie funkcję pomiaru mocy względnej i współczynnika mocy wraz z indykacją charakteru współczynnika mocy i kierunku przepływu energii, co przy stosowaniu znanych i stosowanych wzorcowych liczników energii elektrycznej jest możliwe do uzyskania wyłącznie częściowo i to poprzez stosowanie specjalnych wysokiej klasy watomierzy dla każdej z trzech faz oraz specjalizowanych układów indykacji charakteru współczynnika mocy.The solution according to the invention, by using the known connection structure of the reference electricity meter and supplementing it with additional connections with simple elements and supplementary systems, which do not affect the accuracy of the basic electricity measurement, allows to obtain a model meter system that simultaneously performs the function of measuring relative power and power factor together with the indication of the nature of the power factor and the direction of energy flow, which can be obtained only partially with the use of the known and used standard electricity meters, through the use of special high-class wattmeters for each of the three phases and specialized systems for indicating the nature of the power factor.
Rozwiązanie według wynalazku, przy prostocie konstrukcji realizującej wymienione funkcje, pozwala ponadto na dodatkową, bezpośrednią indykację kierunku przepływu energii, a także na bardzo korzystną blokadę indykacji charakteru współczynnika mocy dla tych wszystkich pomiarów, w których kąt przesunięcia fazowego jest mniejszy od przyjętej nastawy, korzystnie mniejszy od 2° lub gdy prąd mierzony jest mniejszy od przyjętej nastawy progu blokady, korzystnie mniejszy od 0,5% wielkości prądu znamionowego. Takiej własności metrologicznej nie posiadają znane układy wzorcowych liczników energii elektrycznej zaopatrzone w watomierze i układy indykacji charakteru współczynnika mocy, a stosowane w technologicznych, najczęściej komputerowych systemach cechowania i legalizacji liczników energii elektrycznej.The solution according to the invention, with the simplicity of the structure implementing the mentioned functions, also allows for additional, direct indication of the energy flow direction, as well as a very advantageous lock of the indication of the nature of the power factor for all those measurements in which the phase shift angle is smaller than the adopted setting, preferably smaller from 2 ° or when the measured current is less than the assumed lockout threshold setting, preferably less than 0.5% of the value of the rated current. Such metrological properties are not possessed by the known systems of standard electricity meters equipped with wattmeters and systems for indicating the nature of the power factor, and used in technological, most often computerized, marking and legalization systems of electricity meters.
Przedmiot wynalazku jest przedstawiony na przykładzie wykonania za pomocą rysunku na którym fig. 1 przedstawia blokowy schemat połączeń, fig. 2 schemat ideowo-blokowy układu indykacji charakteru współczynnika mocy, zaś fig. 3 schemat ideowo-blokowy układu indykacji kierunku przepływu energii.The subject matter of the invention is illustrated by means of a drawing, in which Fig. 1 shows a block diagram of a connection, Fig. 2 shows a schematic-block diagram of a power factor indicator system, and Fig. 3 a schematic-block diagram of an energy flow direction indicator system.
Układ połączeń wzorcowego licznika energii elektrycznej według wynalazku ma zespół zasadniczego licznika energii elektrycznej. Zespół 1 jest utworzony z trzech, jednakowych, wejściowych układów : Wj z których każdy, przyporządkowany jednej z trzech faz jest utworzony z przekładnika prądu i przetwornika Pu napięcie-prąd. Każdy z wejściowych przetwnrkik PM^ : PMj mycy układów W‘i : Mj jtit poczczyiy prpeziz pyzyrzązkowonaMyThe connection system of the reference electric energy meter according to the invention has a set of the main electric energy meter. The unit 1 is formed of three identical input circuits: Wj each of which, assigned to one of the three phases, consists of a current transformer and a voltage-current converter P u . Each of the input transformers PM ^: PMj mycia of W'i systems: My jtit started the pyzyrzkowona my
168 974 na napięcie ze wspólnym dla trzech faz przetwornikiem PNC napięcie-częstotliwośó, którego wyjście jest połączona z częstościomierzem CZ i hlokiem WY wyjściowych układów. Zespół 1 zasadniczego licznika posiada wysokostahilny, wzorcowy zasilacz Zw połączony z przetwornikami PMi . PM3 mocy na napięcie oraz z przetwornikiem PNC napięcie-częstotliwośó. Zespół 1 posiada wzorcowy generator GW połączony ze wspólnym przetwornikiem PNC napięcieczęstotliwośó i z wejściem częstościomierza CZ. W układzie według wynalazku, prądowe, pomiarowe wejście Wpi : Wp^ każdej z trzech faz jest połączone z przynależnym danej fazie wejściowym układem Wi : W3 poprzez dodatkowy, prądowy przekładnik 2.168 974 for voltage with a common three-phase PNC voltage-frequency converter, the output of which is connected to a frequency meter CZ and hlok WY of the output circuits. The main meter unit 1 has a high-speed reference power supply Zw connected to the PMi converters. Power to voltage PM3 and with PNC voltage-frequency converter. The unit 1 has a reference GW generator connected to a common PNC voltage-frequency converter and the input of the CZ frequency meter. In the system according to the invention, the current measuring input Wpi: Wp ^ of each of the three phases is connected to the associated input phase Wi: W3 circuit through an additional current transformer 2.
Wejście przetwornika Pu napięcie-prąd każdego z· trzech wejściowych układów Wi : W3 jest połączone bezpośrednio z napięciowymi, pomiarowymi wejściami Wni : Wn^ danej fazy, natomiast wyjście każdego wymienionego przetwornika PU napięcie-prąd jest połączone poprzez dodatkowy rezystor 3 z masą przynależnego danej fazie przetwornika PMi : PM3 mocy na napięcie oraz jednocześnie bezpośrednio z jednym wejściem a układu 4 indykacji charakteru współczynnika mocy przyporządkowanego danej fazie. Drugie wejście b każdego z układów 4 indykacji charakteru współczynnika mocy jest połączone z wtórnym uzwojeniem wymienionego wcześniej dodatkowego, prądowego przekładnika 2. Wyjście każdego z przetworników PMi : PM3 mocy na napięcie, połączone ze wspólnym przetwornikiem PNC napięcieczęstotliwośo jest jednocześnie połączone z przynależnym mu dodatkowym przetwornikiem 5 napięcie-częstotliwośo, który to przetwornik 5 jest połączony z wzorcowym generatorem GW oraz wysokostabilnym wzorcowym zasilaczem ZW. Wyjście każdego z dodatkowych przetworników 5 napięcie-częstotliwośó poprzez wspólny układ 6 separacji jest połączone bezpośrednio z cyfrowym wskaźnikiem 7 mocy względnej oraz poprzez układ B indykacji kierunku przepływu energii elektrycznej z alfanumerycznym wskaźnikiem 9 charakteru współczynnika mocy i kierunku przepływu energii elektrycznej. Również wyjście zegarowych impulsów 0,5 Hz częstościomierza CZ jest połączone poprzez wspólny układ 6 separacji galwanicznej bezpośrednio z cyfrowym wskaźnikiem 7 mocy względnej i poprzez układ B indykacji kierunku przepływu energii elektrycznej z alfanumerycznym wskaźnikiem 9 charakteru współczynnika mocy i kierunku przepływu prądu każdej z trzech faz. Układ 4 indykacji charakteru współczynnika mocy /fig. 2/ każdej z trzech faz ma jedno wejście B połączone z wejściem operacyjnego wzmacniacza i0, którego wyjście poprzez układ ii dyskryminatora napięcia jest połączone z wejściem przerzutnika i2 typu 0, którego taktujące wejście T jest połączone z wyjściem monostabilnego przerzutnika i3, którego wejście jest połączone z wyjściem drugiego układu i4 dyskryminatora napięcia. Wejście drugiego układu i4 dyskryminatora napięcia jest połączone z drugim wejściem b całego układu 4, które to wejście b z drugiej strony jest połączone z wtórnym uzwojeniem dodatkowego prądowego przekładnika 2 włączonego w szereg z prądowym, pomiarowym wejściem Wpi : Wpj danej fazy, spośród trzech faz. Układ 4 indykacji charakteru współczynnika mocy ma układ i5 blokady indykacji charakteru współczynnika mocy wyłączający indykację znaku I - indukcyjny charakter lub znaku P - pojemnościowy charakter współczynnika mocy na alfanumerycznym wskaźniku 9 dla pomiarów w których mierzony prąd jest mniejszy od 0,5% prądu znamionowego lub gdy kąt przesunięcia gazowego jest mniejszy od 2°.Input of the Pu voltage-current converter of each of the three input circuits Wi: W3 is connected directly to the voltage measurement inputs Wni: Wn ^ of a given phase, while the output of each PU voltage-current converter mentioned is connected through an additional resistor 3 to the ground of the corresponding phase of the PMi: PM3 converter of power to voltage and simultaneously directly with one input of the indicator system 4 of the nature of the power factor assigned to a given phase. The second input b of each of the power factor characterization circuits 4 is connected to the secondary winding of the aforementioned additional current transformer 2. The output of each of the power to voltage PMi: PM3 converters connected to the common PNC converter voltage frequency is simultaneously connected to its additional converter 5 voltage-frequency, which converter 5 is connected to a reference generator GW and a highly stable reference power supply ZW. The output of each of the additional voltage-frequency converters 5 through the common separation circuit 6 is connected directly to the digital indicator 7 of the relative power and through the circuit B of the indication of the direction of electricity flow with an alphanumeric indicator 9 of the nature of the power factor and the direction of the electricity flow. Also, the output of the 0.5 Hz clock pulses of the frequency meter CZ is connected through a common galvanic isolation circuit 6 directly to a digital indicator 7 of relative power and through a circuit B for indicating the direction of electricity flow with an alphanumeric indicator 9 of the nature of the power factor and the direction of current flow of each of the three phases. The power factor character indication system 4 / Fig. 2 / each of the three phases has one input B connected to the input of the operational amplifier i0, the output of which through the voltage discriminator circuit ii is connected to the input of the flip-flop i2 of type 0, whose clocking input T is connected to the output of the monostable flip-flop i3 whose input is connected to the output of the second voltage discriminator circuit i4. The input of the second voltage discriminator circuit i4 is connected to the second input b of the whole circuit 4, which input b on the other side is connected to the secondary winding of the additional current transformer 2 connected in series with the current measuring input Wpi: Wpj of a given phase, out of the three phases. The power factor character indication system 4 has a power factor character indication i5 that disables the indication of sign I - inductive character or sign P - capacitive nature of the power factor on the alphanumeric index 9 for measurements where the measured current is less than 0.5% of the rated current or when the gas shift angle is less than 2 °.
Układ i5 blokady ma dodatkowy układ i6 dyskryminatora napięcia, którego jedno wejście jest połączone z wejściem drugiego układu i4 dyskryminatora napięcia, zaś drugie wejście jest połączone z rezystorowym dzielnikiem i7 napięcia. Wyjście dodatkowego układu i6 dyskryminatora napięcia jest połączone poprzez całkujący układ iB z wejściem A dodatkowego monostabilnego przerzutnika i9, którego wejście B poprzez drugi całkujący układ 20 jest połączone z wyjściem logicznego układu 2i typu EX-0R. Jedno wejście logicznego układu 2i typu EX-0R jest połączone z wejściem 0 przerzutnika i2 typu D i wyjściem układu ii dyskryminatora napięcia, zaś drugie wejście z wyjściem drugiego układu i4 dyskryminatora napięcia i wejściem B monostabilnego przerzutnika i3. Wyjście Q dodatkowego monostabilnego przerzutnika i9 układu i5 blokady indykacji charakteru współczynnika mocy oraz zanegowane wyjście Q przerzutnika i2 typu D układu 4 indykacji charakteru współczynnika mocy są połączone poprzez wspólny układ 6Lockout circuit i5 has an additional voltage discriminator circuit i6, one input of which is connected to an input of the second voltage discriminator circuit i4, and the second input is connected to a voltage resistor divider i7. The output of the additional voltage discriminator circuit i6 is connected via the integrator circuit iB to the input A of the additional monostable flip-flop i9, the input of which B via the second integrator circuit 20 is connected to the output of the logic circuit 2i of the EX-0R type. One input of the logic circuit 2i of the EX-0R type is connected to the input 0 of the D type flip-flop i2 and the output of the voltage discriminator circuit i, and the other input to the output of the second voltage discriminator circuit i4 and the input B of the monostable trigger i3. The Q output of the additional monostable flip-flop i9 of the power factor indicator i5 lock and the inverted Q output of the D-type flip-flop i2 of the power factor characterization system 4 are connected by a common system 6
168 974 separacji galwanicznej z wejściami alfanumerycznego wskaźnika 9 indykacji charakteru współczynnika mocy i kierunku przepływu energii danej fazy.168 974 galvanic separation with alphanumeric indicator 9 inputs to indicate the nature of the power factor and the direction of energy flow of the phase in question.
Układ 8 indykacji kierunku przepływu energii jest utworzony z przerzutnika 22 typu D, ktdrego nie zanegowane wyjście Q jest połączone z jednym wejściem logicznego układu bramki 23 typu AND, której drugie wejście jest połączone z tym wejściem alfanumerycznego wskaźnika 9 charakteru współczynnika mocy, które jest połączone poprzez wspólny układ 6 separacji galwanicznej z wyjściem Q dodatkowego, monostabilnego przerzutnika 19 układu 15 blokady indykacji charakteru współczynnika mocy. Wyjście logicznego układu bramki 23 typu AND jest połączone z wejściem sterującym znakiem indykacji kierunku przepływu energii alfanumerycznego wskaźnika 9. Zegarowe wejście T przerzutnika 22 typu D jest połączone z tym wejściem cyfrowego wskaźnika 7 mocy względnej, które jest połączone poprzez wspólny układ 6 separacji galwanicznej z wyjściem dodatkowego przetwornika 5 napięcie-częstotliwość przynależnego tej fazie, której jest przyporządkowany dany cyfrowy wskaźnik 7 mocy względnej. Wejście kasujące R omawianego przerzutnika 22 typu 0 jest połączone z drugim wejściem cyfrowego wskaźnika 7 mocy względnej, które jest połączone poprzez wspólny układ 6 separacji galwanicznej z wyjściem zegarowych impulsów 0,5 Hz częstościomierza CZ. W praktycznej realizacji funkcje alfanumerycznego wskaźnika 9 i cyfrowego wskaźnika 7 pełni jeden zblokowany wskaźnik 24 wyświetlający cyfrowo zarówno wartość względną mocy jak również literę P lub I świadczącą odpowiednio o pojemnościowym lub indukcyjnym charakterze współczynnika mocy oraz znak świdczący o kierunku przepływu energii przeciwnym do normalnego. Przez pojęcie mocy względnej rozumie się wyrażony w procentach stosunek mocy mierzonej danej fazy do mocy znamionowej. Działanie układu według wynalazku przebiega następująco. Sygnały wejściowe-napięciowy i prądowy - każdej z trzech faz są w wejściowych układach : W3 standaryzowane, zaś w odniesieniu do torów napięciowych są ponadto przetwarzane na sygnały.prądowe. Sygnały te w przetwornikach PM1 : PM3 mocy na napięcie są przetwarzane na sygnały napięciowe, proporcjonalne do mocy w wejściowych układach Wi : W3. We wspólnym dla trzech faz przetworniku PNC napięcie-częstotliwośó powstaje sygnał częstotliwościowy, proporcjonalny do mierzonej mocy.The energy flow direction indication circuit 8 is formed by a D-type flip-flop 22 whose non-inverted output Q is connected to one AND gate logic input 23, the second input of which is connected to this alphanumeric power factor character indicator 9 input, which is connected by common galvanic isolation circuit 6 with Q output of an additional monostable flip-flop 19 of the power factor indicator lock system 15. The output of the AND gate logic 23 is connected to the input controlling the energy flow direction indication sign of the alphanumeric indicator 9. The clock input T of the D-type latch 22 is connected to this digital relative power indicator 7 input, which is connected via a common galvanic isolation circuit 6 to the output an additional voltage-frequency converter 5 belonging to that phase to which the respective digital indicator 7 of the relative power is assigned. The reset input R of the present type 0 trigger 22 is connected to the second input of the relative power digital indicator 7, which is connected via a common galvanic isolation circuit 6 to the output of the 0.5 Hz clock pulses of the frequency meter CZ. In practice, the functions of the alphanumeric indicator 9 and the digital indicator 7 are performed by one block indicator 24 displaying digitally both the relative power value as well as the letter P or I providing the capacitive or inductive nature of the power factor, respectively, and the sign showing the direction of energy flow opposite to the normal. The term relative power is understood as the ratio of the measured power of a given phase to the rated power, expressed as a percentage. The operation of the system according to the invention is as follows. Input signals - voltage and current - of each of the three phases are standardized in the input circuits: W3, and in relation to voltage paths they are also converted into current signals. These signals in the power to voltage converters PM1: PM3 are converted into voltage signals proportional to the power in the input circuits Wi: W3. In the PNC voltage-frequency converter common for the three phases, a frequency signal is generated, proportional to the measured power.
Impulsy z przetwornika PNC napięcie-częstotliwośó są podawane równolegle do bloku WY wyjściowych układów i częstościomierze CZ. Blok WY wyjściowych układów umożliwia przekazywanie sygnału częstotliwościowego do współpracujących z wzorcowym licznikiem urządzeń, zaś częstościomierz CZ realizuje pomiar częstotliwości tego sygnału. Sygnały napięciowe z przetworników PMi : PM3 mocy na napięcie są przetwarzane w dodatkowych przetwornikach 5 napięcie-częstotliwośó, oddzielnych dla każdej fazy, na sygnały częstotliwościowe, które poprzez wspólny układ 6 separacji galwanicznej sterują cyfrowymi wskaźnikami 7 mocy względnej. Jako cyfrowe wskaźniki 7 mocy względnej zastosowano częstościomierze, które dzięki odpowiedniemu doborowi częstotliwości znamionowej dodatkowych przetworników 5 napięcle-częstotliwóśó oraz dzięki wykorzystaniu częstotliwości wzorcowej 0,5 Hz wskazują moc względną w procentach. Indykacja charakteru współczynnika mocy polega na określeniu znaku kąta przesunięcia prądu względem napięcia w wejściowych, pomiarowych układach Wi : W3 każdej z faz. Wymienione określenie zrealizowane jest w układach 4 indykacji charakteru współczynnika mocy, oddzielnych dla każdej z faz. Sygnał z dodatkowego rezystora 3 podawany na wejście a, proporcjonalny do napięcia wejściowego w danej fazie oraz sygnał z wyjścia dodatkowego, prądowego przekładnika 2, proporcjonalny do prądu wejściowego tej fazy, a podawany na wejście b są przetwarzane w układach ii i 14 dyskryminatorów napięcia na impulsy prostokątne. Impulsy te są przesunięte w czasie o wartość proporcjonalną do kąta przesunięcia fazowego między napięciem i prądem wejściowym danej fazy. Stan logiczny przerzutnika 12 typu D, sterowanego tymi impulsami zależy od przesunięcia fazowego między napięciem i prądem wejściowym danej fazy, przy czym stan wysoki przerzutnika 12 typu 0 występuje wówczas, gdy napięcie wyprzedza prąd, zaś niski stan występuje wówczas gdy prąd wyprzedza napięcie. Informacja o stanie przerzutnika 12 typu D przesyłana jest przez wspólny układ 6 separacjiPulses from the PNC voltage-frequency converter are fed in parallel to the WY block of the output circuits and CZ frequency meters. The WY block of the output circuits enables the transmission of the frequency signal to devices cooperating with the reference counter, and the CZ frequency counter measures the frequency of this signal. The voltage signals from the power-to-voltage converters PMi: PM3 are converted in additional voltage-frequency converters 5, separate for each phase, into frequency signals which, via a common galvanic isolation circuit 6, control the digital relative power indicators 7. As digital indicators 7 of the relative power, frequency meters were used, which, thanks to the appropriate selection of the rated frequency of the additional voltage-frequency converters and thanks to the use of the reference frequency of 0.5 Hz, indicate the relative power in percent. Indicating the nature of the power factor consists in determining the sign of the current shift angle in relation to the voltage in the input measurement systems Wi: W3 of each phase. The aforementioned definition is realized in the systems of 4 indicators of the nature of the power factor, separate for each of the phases. The signal from the additional resistor 3 fed to input a, proportional to the input voltage in a given phase, and the signal from the output of the additional current transformer 2, proportional to the input current of this phase, and fed to the input b, are converted in the systems ii and 14 voltage discriminators into pulses rectangular. These pulses are time-shifted by an amount proportional to the phase shift angle between the input voltage and the input current of the phase. The logic of the D-type latch 12 driven by these pulses depends on the phase shift between the voltage and the input current of the phase, the high state of the type-0 latch 12 when the voltage is ahead of the current and the low state when the current is ahead of the voltage. Information about the state of the D-type latch 12 is transmitted by common separation circuit 6
168 974 galwanicznej do wskaźnika 9 charakteru współczynnika mocy, odpowiedniego dla danej fazy. Każdy układ 4 indykacji charakteru współczynnika mocy zawiera układ 15 blokady, który blokuje Indykację w warunkach, gdy prąd wejściowy jest bardzo mały lub gdy przesunięcie fazowe między napięciem i prądem jest bardzo małe, to jest w warunkach w których przypadkowe fluktacje i szumy mogą spowodować niejednoznaczne i niestabilne wskazania.168,974 galvanic to the power factor character 9 appropriate for the given phase. Each power factor character indication circuit 4 includes a lock circuit 15 which blocks the indication under conditions where the input current is very small or where the phase shift between voltage and current is very small, i.e. under conditions where random fluctuations and noise may cause ambiguous and unstable indications.
Poziomy prądu i przesunięcia fazowego poniżej których działa blokada indykacji współczynnika mocy zostały ustalone doświadczalnie. Działanie układu 15 blokady indykacji charakteru współczynnika mocy przebiega następująco. Sygnał z wejścia b steruje wejściem odwracającym układu 16 dyskryminatora napięcia, którego nieodwracające wejście jest spolaryzowane napięciem stałym z dzielnika 17 napięcia. Napięcie z wyjścia układu 16 dyskryminatora napięcia przez całkujący układ 18 steruje wejściem A monostabilnego przerzutnika 19.The current and phase shift levels below which the power factor indication lock works have been determined experimentally. The operation of the power factor indicator lock system 15 is as follows. The signal from input b controls the inverting input of the voltage discriminator circuit 16 whose non-inverting input is DC biased from the voltage divider 17. The voltage from the output of the voltage discriminator circuit 16 through the integrating circuit 18 controls the A input of the monostable trigger 19.
W przypadku gdy amplituda napięcia na wejściu b układu 4 indykacji charakteru współczynnika mocy jest mniejsza od napięcia stałego na wyjściu dzielnika 17 napięcia, na wyjściu układu 16 dyskryminatora napięcia ustala się poziom wysoki napięcia, który blokuje wyzwalanie monostabilnego przerzutnika 19. Niski poziom logiczny z wyjścia ”Q przerzutnika 19 jest sygnałem blokady wskazań charakteru współczynnika mocy. Sygnał ten przez układ 6 sesaracji galwanicznej jest ttansmitowany do wskaźnika 9 indykacji charakteru współczynnika mocy. Dzielnik 17 napięcia służy do regulacji poziomu zadziałania blokady indykcji charakteru współczynnika mocy w zależności od wielkości prądu wejściowego. W przypadku gdy amplituda napięcia na wejściu b układu 4 indykacji charakteru wspdrcłynySkn mscy y tje wtękęzs od dag^c^ sttłeeg Sz^ennia 17 ong^cia, na wyjściu układu 96 dyskrkminatora πapięcia 9 wejjciu A monostabilnego przerzutnika 19 ustala się poziom niski napięcia, a stan logiczny tego przerzu^ika zależy od przebiegów sterujących jego wejściem B. Przebieg sterujący wejściem B powstaje w wyniku całkowania w sałOuZusym n^kładz 90 tmiupulw grostokątnych wytwarzonych s logicznym układzie 21 typu EX-0R z przebiegów wyjściowych układów 11 i 14 dyskryminatorów napięcia. Czas trwania tych impulsów jest proporcjonalny do przesunięcia w czasie między przebiegami układów 11 i 14 dkskrkminotorów napięcia, a zatem jest proporcjonalny do przesunięcia fazowego między napięciem i prądem wejściowym danej fazy. Przy małych przesunięciach fazowych między napięciem i prądem wejściowym czas trwania impulsów na wyjściu logicznego układu 21 typu EX-0R jest mały i sarięcna na wyjściu całkującego układu 20 nie osiąga poziomu wyzwolenia dodatkowego, msnostobίnnago przerzutnika 19. No wyjściu Q tego przerzutni^ utrzymuje się stan niski napięcia, który blokuje inykZocję charakteru współczynnika mocy. Dla kątów przesunięcia fazowego większych od pewnej wartości, czas trwania impulsów na wyjściu logicznego układu 21 typu EX-0R jest wystarczający, aby na wyjściu całkującego układu 20 nornęcia osiągnęło wartość wystarczającą do wyzwolenia dodatkowego, monostabilnego przerzutnika 19. Następuje odblokowanie indykami charakteru współczynnika mocy, zaś kolejne impulsy podtrzymują ten stan. Poziom blokady omawianej nndkkocsn w zależności od przesunięcia fazowego wyznacza stałą czasu całkującego układu 20. Ola indykacji ujemnego kierunku przepływu energii jest wykorzystywany sygnał logicznego iloczynu sygnału wyjściowego układu 15 blokady inyyZocSn charakteru współczynnika mocy oraz sygnału z wyjścia Q przerzutsiZo 22 typu D układu 8 nndkZocSi kierunku przepływu energii.If the voltage amplitude at the input b of the power factor indicator system 4 is lower than the DC voltage at the output of the voltage divider 17, a high voltage level is set at the output of the voltage discriminator circuit 16, which blocks the triggering of the monostable flip-flop 19. Logical low level from the output " The Q of the flip-flop 19 is a power factor character lock signal. This signal by the galvanic session 6 is transmitted to the power factor character indication 9. The voltage divider 17 serves to regulate the level of activation of the indication of the power factor character depending on the value of the input current. In the case when the voltage amplitude at the input b of the indica- tion system 4 of the character of the coefficient of the male coefficient from the dag ^ c ^ constant watt 17 the next time, the low voltage level is set at the output of the circuit 96 of the voltage discriminator 9 at the input A of the monostable flip-flop 19, and The logical state of this flip-flop depends on the waveforms controlling its input B. The waveform controlling the input B is created as a result of integration of 90 tip-angular tmiupulas in the logical system 21 of the EX-0R type in the logical system 21 from the output waveforms of the systems 11 and 14 voltage discriminators. The duration of these pulses is proportional to the time shift between the dkskkmin voltage drivers 11 and 14, and is therefore proportional to the phase shift between the voltage and the input current of the given phase. With small phase shifts between the voltage and the input current, the duration of the pulses at the output of the logic circuit 21 of the EX-0R type is small and the sarcoid at the output of the integrating circuit 20 does not reach the additional trip level, msnostobίnago of the trigger 19. Well, the Q output of this trigger ^ remains low voltage, which blocks the ingress of the nature of the power factor. For phase shift angles greater than a certain value, the duration of the pulses at the output of the logic circuit 21 of the EX-0R type is sufficient for the output of the integrating circuit 20 to reach a value sufficient to trigger an additional, monostable trigger 19. The character of the power factor is unblocked with turkeys, and successive impulses maintain this state. The level of blockade of the discussed nndkkocsn, depending on the phase shift, determines the integrating time constant of the system 20. For the indication of the negative energy flow direction, the signal of the logical product of the output signal of the blocking system 15 inyyZocSn of the nature of the power factor and the signal from the output Q metastasis of D type of the system 8 nndkZocSi energy.
Wymieniony sygnał logicznego iloczynu jest podawany z wyjścia logicznego układu bramki 23 typu AND na wejście wskaźnika 9.The said product logic signal is fed from the logic output of the AND gate 23 to the input of the indicator 9.
168 974168 974
Fig. 3Fig. 3
168 974168 974
Fig.2Fig.2
168 974168 974
Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.Publishing Department of the UP RP. Circulation of 90 copies
Cena 1,50 złPrice PLN 1.50
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL29582092A PL168974B1 (en) | 1992-09-02 | 1992-09-02 | The system of connections of the reference electricity meter |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PL29582092A PL168974B1 (en) | 1992-09-02 | 1992-09-02 | The system of connections of the reference electricity meter |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| PL295820A1 PL295820A1 (en) | 1994-03-07 |
| PL168974B1 true PL168974B1 (en) | 1996-05-31 |
Family
ID=20058418
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| PL29582092A PL168974B1 (en) | 1992-09-02 | 1992-09-02 | The system of connections of the reference electricity meter |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| PL (1) | PL168974B1 (en) |
-
1992
- 1992-09-02 PL PL29582092A patent/PL168974B1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| PL295820A1 (en) | 1994-03-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7221142B2 (en) | Measuring devices | |
| EP0240102A2 (en) | Power meter having self-test function | |
| EP0308924B1 (en) | Multiplier and watt-hour meter | |
| US3780273A (en) | Analog-to-digital wattmeter multiplier | |
| US3961257A (en) | Single phase 3-wire electronic electrical energy meter | |
| Zimmerman | A primer on electrical units in the Systeme International | |
| PL168974B1 (en) | The system of connections of the reference electricity meter | |
| RU2077062C1 (en) | Method and device for electric power metering in double-line power net with plunder protection | |
| JPH0379667B2 (en) | ||
| JPS61126485A (en) | Error measuring instrument | |
| US3257616A (en) | Expanded-scale r.m.s. electrical measuring device | |
| EP0163460A1 (en) | A system for measuring the electrical consumption of a load | |
| JPS57111454A (en) | Electronic type 3-phase watthour meter | |
| US3225298A (en) | Impedance to voltage converter including a positive feedback path for supplying impedance testing current | |
| JPS6275278A (en) | Decision device for instrument accuracy | |
| JPS61126484A (en) | Standard instrument with arithmetic function | |
| US3723872A (en) | Three-wire, three-phase watt-varmeter | |
| KR860000293B1 (en) | Electronic watthour meter | |
| JPH053991Y2 (en) | ||
| RU2039357C1 (en) | Electricity meter | |
| RU2093836C1 (en) | Electricity meter | |
| KR0176063B1 (en) | Automatic measurement device of load unbalance rate | |
| Burnham | New Devices Derived From a Torque Balance Telemeter | |
| JPS6241263Y2 (en) | ||
| SU1323988A1 (en) | Method of measuring relative error of electrical meters and device for effecting same |