PL169205B1 - Sposób i układ do pomiaru składowych ortogonalnych oraz modułu wektora impedancji pętli zwarciowej z eliminacjąwpływu wybranych harmonicznych na wynik pomiaru - Google Patents

Abstract

1. Sposób pomiaru składowych ortogonalnych oraz dd modułu wektora impedancji pętli zwarciowej z elimina- ' cją wpływu wybranych harmonicznychnawynikpomiaru, oparty na pomiarze chwilowych wartości napięcia sieci badanej, w których w jednym okresie obciąża się obwód badany, a w drugim nie obciąża się obwodu badanego prądem pomiarowym, znamienny tym, że w pierwszej kolejności w celu wyeliminowania wpływu dowolnej litej harmonicznej, przy wyłączonym obciążeniu pomiarowym (Ro), mierzy się uzyskane z................................... 3. Układ do pomiaru składowych ortogonalnych oraz modułu wektora impedancji pętli zwarciowej z eliminacją wpływu wybranych harmonicznych na wynik pomiaru, zawierający równolegle połączone człon obciążenia pomiarowego, składający się z połączonych szeregowo łącznika tyrystorowego i rezystora obciążeniowego, układ sterujący, przetwornik analogowo-cyfrowy oraz przyłączoną do nich jednostkę arytmetyczną, znamienny tym, ze człon obciążenia pomiarowego, składający się z połączonych szeregowo wyłącznika sterowanego (W) i rezystora obciążeniowego (Ro), przyłączony jest do zacisków wejściowych (1, 2), do których dołączone jest również wejście główne przetwornika analogowo-cyfrowego (A/C), którego wyjście dołączone jest do wejścia pomiarowego jednostki arytmetycznej (JA) o wyjściu dołączonym do wskaźnika wyniku pomiaru (WK) dołączonego równolegle również do zacisków wejściowych (1, 2), zaś jej wejście zasilania dołączone jest równolegle do zacisków wejściowych (1, 2), ponadto równolegle do zacisków wejściowych (1, 2) dołączone jest również wejście układu sterującego (US)...

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób i układ do pomiaru składowych ortogonalnych oraz modułu wektora impedancji pętli zwarciowej z eliminacją wpływu wybranych harmonicznych na wynik pomiaru. Wynalazek ma zastosowanie w szczególności do pomiarów służących do oceny skuteczności zerowania lub uziemienia ochronnego, jak również do pomiaru prądów zwarciowych w sieciach elektroenergetycznych o odkształconej krzywej napięcia.

Znane są sposoby pomiaru impedancji lub rezystancji pętli zwarciowej, które najogólniej rzecz biorąc polegają na wyznaczeniu w stanie ustalonym zmiany napięcia w badanym obwodzie wskutek włączenia i wyłączenia obciążenia pomiarowego. Cechą tej grupy sposobów jest to, że pomiar jest pośredni i składa się z dwóch etapów. W jednym etapie wyznaczana jest pierwsza składowa ortogonalna - rezystancja obwodu badanego przy użyciu obciążenia rezystancyjnego, natomiast w drugim wyznaczana jest druga składowa ortogonalna - reaktancja obwodu, przy użyciu obciążenia reaktancyjnego.

Podstawą wadą tych sposobów jest złożoność wykonania pomiaru jak również duże wymiary przyrządów, gdyż prąd płynący przez rezystancję obciążenia pomiarowego w czasie kilku sekund wydziela na niej znaczne ilości ciepła.

Do innej grupy należą sposoby oparte na bezpośrednim pomiarze różnicy lub stosunku napięcia w dwóch półokresach lub całych okresach napięcia sieci badanej w stanie obciążonym i nieobciążonym.

169 205

Do tej grupy należy sposób znany z polskiego opisu patentowego nr 160 064, który polega na tym, że przy załączonym obciążeniu pomiarowym wyznacza się za pomocą próbkującego przetwornika analogowo-cyfrowego i za pośrednictwem multipleksera zapamiętuje w odpowiednich buforach dwie wartości chwilowe napięcia w obwodzie badanym - pierwszą u_a i drugą ub, występujące w chwilach pierwszej ta i drugiej tb = ta + T/4, umieszczonych w odcinku czasowym przepływu prądu pomiarowego. Przy odłączonym obciążeniu pomiarowym, wyznacza się i za pomocą multipleksera zapamiętuje w odpowiednich buforach dwie wartości chwilowe napięcia, a więc trzecie uc i czwarte ud, występujące w chwilach odpowiednio - trzeciej tc = ta±nT i czwartej td = tb± nT, gdzie T jest okresem napięcia sieci, natomaist n liczbą całkowitą, umieszczonych w odcinku czasowym kiedy obciążenie pomiarowe jest wyłączone. Następnie w jednostce arytmetycznej wyznacza się wektor napięcia Uz na mierzonej impedancji, będący sumą geometryczną jego składowych ortogonalnych określonych przez różnicę wartości chwilowych napięcia w stanie nieobciążonym uc, Ud i obciążonym ua, ub. Równocześnie wyznacza się wektor napięcia U przy załączonym obciążeniu pomiarowym jako sumę geometryczną składowych ortogonalnych wartości chwilowych napięcia w stanie obciążonym ua, ub, przy czym stosunek wektorów tych napięć Uz do napięcia U pomnożony przez stałą wartość rezystancji obciążenia pomiarowego jest miarą modułu impedancji pętli zwarciowej.

Układ do pomiaru impedancji pętli zwarciowej z polskiego opisu patentowego nr 160064 posiada pomiarowe zaciski wejściowe, do których przyłączony jest równolegle człon obciążeniowy złożony z połączonych szeregowo rezystora i wyłącznika, sterowanego przez układ sterujący. Do zacisków pomiarowych dołączone jest również wejście główne przetwornika analogowocyfrowego, którego wyjście poprzez multiplekser dołączone jest do wejść czterech buforów, których wyjścia połączone są z jednostką arytmetyczną o wyjściu dołączonym do wyświetlacza. Równolegle do zacisków pomiarowych dołączone jest wejście układu sterującego, którego wyjścia połączone są z wejściami sterującymi wyłącznika rezystora obciążeniowego, przetwornika analogowo-cyfrowego i multipleksera.

Wadą tego sposobu i układu do pomiaru impedancji pętli zwarciowej jest znaczny wpływ wyższych harmonicznych w napięciu badanej sieci na dokładność pomiaru jak również złożona budowa układu pomiarowego.

Sposób według wynalazku, pomiaru składowych ortogonalnych oraz modułu impedancji pętli zwarciowej z eliminacją wybranych harmonicznych, oparty na pomiarze chwilowych wartości napięcia w dwóch okresach napięcia sieci badanej, w których w jednym okresie obciąża się obwód badany, a w drugim nie obciąża się obwodu badanego prądem pomiarowym polega na tym, że w pierwszej kolejności, w celu wyeliminowania dowolnie wybranej i-tej harmonicznej,przy wyłączonym obciążeniu pomiarowym Ro, mierzy się uzyskane z próbkującego przetwornika analogowocyfrowego, napięcia chwilowe e_ai w momencie czasowym t oraz ea2 w momencie czasowym tłi gdzie T jest okresem napięcia sieci badanej, ponadto napięcia chwilowe drugie ebi w momencie czasowym oraz napięcie eb2 w momencie czasowym

2i

W jednostce arytmetycznej tworzy się sumę pierwszą Ea = eai + ea2, która jest pierwszą składową ortogonalną napięcia oraz tworzy się sumę drugą Eb = ebi + eb2, która jest drugą składową ortogonalną napięcia w stanie nieobciążonym. Wartości chwilowe napięcia e mierzy się w ostatnim okresie napięcia sieci przed załączeniem obciążenia pomiarowego Ro. Przy włączonym obciążeniu pomiarowym Ro mierzy się napięcie chwilowe pierwsze obciążenia uai w momencie czasowym

169 205 (t + mT), gdzie m jest celowo wybraną liczbą całkowitą zależną od długości trwania stanu przejściowego w obwodzie badanym oraz Ua2 w momencie czasowym t+ -T - + mT 2i ponadto mierzy się drugie napięcia obciążenia Ubi w momencie czasowym t + tL_+ mT 4 oraz Ub2 w momencie czasowym

T T t + __ + __ + mT 2i 4

Z tak otrzymanych napięć w jednostce arytmetycznej tworzy się sumę pierwszą Ua = Uai + Ua2, która jest pierwszą składową ortogonalną napięcia oraz tworzy się sumę drugą Ub = ubi + ub2, która jest drugą składową ortogonalną napięcia w stanie obciążonym. Z tak otrzymanych składowych ortogonalnych napięcia i znanej wartości rezystancji obciążenia pomiarowego Ro w jednostce arytmetycznej wyznacza się składową czynną - rezystancję R, składową bierną - reaktancję indukcyjną X oraz moduł Z impedancji pętli zwarciowej, korzystając z zależności:

CEa - Eb) Ua + CEb - Ub) Ub

CUa) + CUb)

Ro

Ea Ub + Eb Ua CUa)² + CUb)²

R² + X² uwidocznione następnie na wskaźniku w omach. Po wyeliminowaniu z przebiegu y(t) ii-tej harmonicznej pozostaje nowy przebieg odkształcony y,i(t). W dalszym postępowaniu w celu wyeliminowania kolejnej harmonicznej i2-tej powtarza się poprzednie czynności w odniesieniu do przebiegu y,i(t) otrzymując kolejny przebieg y.2(t), eliminując kolejną 1rtą harmoniczną powtarza się poprzednie czynności na przebiegu yi2(t), otrzymując przebieg y>3(t) i kolejno aż do eliminacji ik-tej harmonicznej. Najmniejsza liczba pobieranych i mierzonych próbek wartości chwilowych napięcia dla jednej składowej ortogonalnej wynosi każdorazowo 2, gdzie k jest liczbą eliminowanych harmonicznych z napięcia badanego.

Inny sposób według wynalazku, pomiaru składowych ortogonalnych oraz modułu wektora impedancji pętli zwarciowej z jednoczesną eliminacją wpływu trzech wybranych harmonicznych trzeciej, piątej i siódmej, oparty na pomiarze chwilowych wartości napięcia w dwóch okresach napięcia sieci badanej, w których w jednym okresie obciąża się obwód badany, a w drugim nie obciąża się obwodu badanego prądem pomiarowym polega na tym, że w celu wyeliminowania wpływu trzeciej, piątej i siódmej harmonicznej na wynik pomiaru, przy wyłączonym obciążeniu pomiarowym Ro, w kolejnych momentach czasowych tau = -2 ( o, 30, 42,70, i00, i42 )

420 ' mierzy się i zapamiętuje, otrzymane na wyjściu próbkującego przetwornika analogowo-cyfrowego

169 205 7 wartości chwilowe napięć eai, ea2, ea3, ea4, ea5, ea6, ea7, ea8, natomiast w momentach czasowych tbe= _4_ (105,135,147,175,177, 205, 217, 247 )

420 mierzy się i zapamiętuje wartości chwilowe napięć eb1, eb2, eb3, eb4, eb5, eb6, eb7, eb8. W jednostce arytmetycznej tworzy się sumę pierwszą Ea = X(ea1 + ea2 +... + ea8), która jest pierwszą składową ortogonalną napięcia oraz sumę drugą Eb = Σ(eb1+eb2 + ... + eb8), która jest drugą składową ortogonalną napięcia. Przy włączonym obciążeniu pomiarowym Ro na czas nT w kolejnych momentach czasowych tau = mT+ _L ( 0, 30, 42, 70,100,11^^, 142 )

420 gdzie n jest liczbą całkowitą, mierzy się i zapamiętuje, otrzymane na wyjściu próbkującego przetwornika analogowo-cyfrowego wartości chwilowe napięć ua1, ua2, ua3, ua4, ua5, ua6, ua7, ua8, natomiast w momentach czasowych

T tbe= mT+ _(105,135, 147,175,177, 205,217, 247)

420 mierzy się i zapamiętuje wartości chwilowe napięć Ub1, Ub2, Ub3, Ub4, Ub5, Ub6, Ub7, Ub8. W jednostce arytmetycznej tworzy się sumę pierwszą Ea = Σ(^1+ Ua2 +... + Ua8), która jest pierwszą składową ortogonalną napięcia oraz sumę drugą Ub = Σ(^1 +Ub2 + ... + Ub8), która jest drugą składową ortogonalną wektora napięcia U. Z tak otrzymanych składowych ortogonalnych napięcia i znanej wartości rezystancji obciążenia pomiarowego Ro w jednostce arytmetycznej wyznacza się składową czynną - rezystancję R, składową bierną - reaktancję indukcyjną X oraz moduł Z impedancji pętli zwarciowej, korzystając z zależności:

EEa - Eb) Ua + (Eb - Ub) Ub

CUa) + CUb)

Ro

Ea Ub + Eb Ua CUa)² + CUb)²

1/2 uwidocznione następnie na wskaźniku w omach.

Układ według wynalazku, do pomiaru składowych ortogonalnych oraz modułu wektora impedancji pętli zwarciowej z eliminacją wpływu wybranych harmonicznych na wynik, zawierający równolegle połączone, człon obciążenia pomiarowego, składający się z połączonych szeregowo łącznika tyrystorowego i rezystora obciążenia pomiarowego, układ sterujący, przetwornik analogowo-cyfrowy oraz przyłączoną do nich jednostkę arytmetyczną, tym się charakteryzuje, że człon obciążenia pomiarowego składający się z wyłącznika sterowanego oraz rezystora obciążeniowego, przyłączony jest do zacisków wejściowych, do których dołączony jest również wejście główne przetwornika analogowo-cyfrowego, którego wyjście dołączone jest do wejścia pomiarowego jednostki arytmetycznej o wyjściu dołączonym do wskaźnika wyniku pomiaru, dołączonego równolegle również do zacisków wejściowych, zaś jej wejście zasilania dołączone jest równolegle do zacisków wejściowych. Równolegle do zacisków wejściowych dołączone jest również wejście układu sterującego, którego wyjścia dołączone są do wejść sterujących wyłącznika tyrystorowego, przetwornika analogowo-cyfrowego, jednostki arytmetycznej i wskaźnika, zaś jego wyjście startowe połączone jest z przyciskiem rozpoczynającym pomiar.

169 205

Zaletą rozwiązania, według wynalazku jest duża dokładność pomiaru rezystancji, reaktancji i modułu impedancji pętli zwarciowej, wynikająca z eliminacji wpływu harmonicznych w napięciu sieci na wynik pomiaru. Również stany przejściowe w napięciu badanym nie wpływają na wynik pomiaru, gdyż napięcia mierzone są po ich zaniku, a więc stanie ustalonym. Ponadto pomiar impedancji przeprowadza się przy stosowaniu rezystancyjnego obciążenia pomiarowego, co daje możliwość budowy przyrządu lekkiego i o małych wymiarach.

Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przykładzie wykonania pokazanym na rysunku, który przedstawia schemat blokowy układu umożliwiającego realizacje sposobu według wynalazku.

Sposób według wynalazku, wykorzystuje znane zależności trygonometrycznych funkcji sinusoidalnych w zastosowaniu do przebiegów odkształconych. Zasada eliminacji poszczególnych harmonicznych polega najogólniej na dodaniu do siebie dwu wartości chwilowych przebiegu odkształconego tak wybranych, że harmoniczna składowa eliminowana ma wartość jednakową ale przeciwnego znaku.

Sposób według wynalazku, z kolejną eliminacją poszczególnych harmonicznych jedna po drugiej, polega na tym, że w pierwszej kolejności w celu wyeliminowania wpływu jednej dowolnej ii-tej harmonicznej, przy wyłączonym obciążeniu pomiarowym Ro, mierzy się uzyskane u próbkującego przetwornika analogowo-cyfrowego A/C, napięcia chwilowe eai w momencie czasowym t oraz ea2 w momencie czasowym t+JL

2i gdzie T jest okresem napięcia sieci badanej, ponadto napięcia chwilowe drugie ebi w momencie czasowym oraz napięcie eb2 w momencie czasowym t+2_+ T 2i 4

W jednostce arytmetycznej JA tworzy się sumę pierwszą Ea = eai + ea2, która jest pierwszą składową ortogonalną napięcia oraz tworzy się sumę drugą Eb = ebi + eb2, która jest drugą składową ortogonalną napięcia w stanie nieobciążonym. Przy czym wartości chwilowe e mierzy się w ostatnim okresie napięcia sieci przed załączeniem obciążenia pomiarowego Ro. Przy włączonym obciążeniu pomiarowym Ro mierzy się napięcia chwilowe pierwsze obciążenia uai w momencie czasowym (t + mT) gdzie m jest celowo wybraną liczbą całkowitą zależną od długości trwania stanu przejściowego w obwodzie badanym oraz ua2 w momencie czasowym t + TL+ mT

2i ponadto mierzy się drugie napięcie obciążenia Ubi w momencie czasowym t + TL +mT 4 oraz Ub2 w momencie czasowym t + TL + TL+mT 2i

169 205

Z tak otrzymanych napięć w jednostce arytmetycznej JA tworzy się sumę pierwszą Ua = Uai + Ua2, która jest pierwszą składową ortogonalną napięcia oraz tworzy się sumę drugą Ub = Ub1 + Ub2, która jest drugą składową ortogonalną napięcia w stanie obciążonym. Z tak otrzymanych składowych ortogonalnych napięcia i znanej wartości rezystancji obciążenia pomiarowego Ro w jednostce arytmetycznej JA wyznacza się składową czynną - rezystancję R, składową bierną - reaktancję indukcyjną X oraz mouuł Z impedancji pętli zwarciowej, korzystając z aalżżności;

R = Ro

X = Ro

EEa - Ebb Ua + CEb - Ub) Ub CUa)² + CUb)²

Ea Ub + Eb Ua _Λ

--o-. 2 = C R + X² )^1/2

CUa) + C Ub j

Wyniki obliczeń uwidocznione są na wskaźniku WK. Po wyeliminowaniu z przebiegu y(t) ii-tej harmonicznej pozostaje nowy przebieg odkształcony y.iG). W dalszym postępowaniu w celu wyeliminowania kolejnej harmonicznej h-tej powtarza się poprzednie czynności w odniesieniu do przebiegu ynO otrzymując kolejny przebieg y,2 bez ii-tej oraz i2-tej harmonicznej, eliminując i3-tą harmoniczną powtarza się poprzednie czynności na przebiegu yi2(t), otrzymując przebieg yi3(t) i kolejno aż do eliminacji ik-tej harmonicznej. Najmniejsza liczba pobieranych i mierzonych próbek wartości chwilowych napięcia dla jednej składowej ortogonalnej wynosi każdorazowo 2^k, gdzie k jest liczbą eliminowanych harmonicznych z napięcia badanego.

Sposób według wynalazku, eliminujący jednocześnie z przebiegu trzy dowolne harmoniczne, przykładowo trzecią, piątą i siódmą polega na tym, że w celu wyeliminowania wpływu na wynik pomiaru trzeciej, piątej i siódmej harmonicznej, przy wyłączonym obciążeniu pomiarowym Ro, w kolejnych momentach czasowych

T tae =_ (o, 30,42, 70,100,11¼ 142)

420 mierzy się i zapamiętuje, otrzymane na wyjściu próbkującego przetwornika analogowo-cyfrowego A/C wartości chwilowe napięć eai, ea2, ea3, ea4, ea5, eae, ea7, eae, natomiast w momentach czasowych

T tbe = — ( 10^, 13^, 147, 175,177, 205, 217, 247 )

420 mierzy się i zapamiętuje wartości chwilowe napięć ebi, eb2, eb3, eb4, eb5, eb6, eb7, eb8. Równocześnie w jednostce arytmetycznej JA tworzy się sumę pierwszą Ea = I(eai + e_a2 +... + ea8), która jest pierwszą składową ortogonalną napięcia oraz sumę drugą Eb = Z(ebi + eb2 +... + eb8), która jest drugą składową ortogonalną wektora E mierzonego w ostatnim okresie napięcia sieci przed załączeniem obciążenia pomiarowego Ro. Przy włączonym obciążeniu pomiarowym Ro na czas nT w kolejnych momentach czasowych tau = mT + T4_ ( 0, 30, 42, 70,100,112, 142 )

420 gdzie n i m są celowo wybranymi liczbami całkowitymi zależnymi od czasu trwania stanu przejściowego w napięciu, mierzy się i zapamiętuje, otrzymane na wyjściu próblującego przetwornika analogowo-cyfrowego A/C wartości chwilowe napięć uai, ua2, ua3, ua4, ua5, ua6, ua7, ua8, natomiast w momentach czasowych tbe = mT + T4_ (105, i35, i47, i75, i77, 205, 2i7, 247 )

420 io

169 205 mierzy się i zapamiętuje wartości chwilowe napięć Ubi, Ub2, Ub3, Ub4, Ub5, Ub6, Ub7, Ub8. W jednostce arytmetycznej JA tworzy się sumę pierwszą Ua = I(uai + ua2 +... + ua8), która jest pierwszą składową ortogonalną napięcia oraz sumę drugą Ub = Z(um +ub2 + ... + ube), która jest drugą składową ortogonalną wektora napięcia U. Z tak otrzymanych składowych ortogonalnych napięcia i znanej wartości rezystancji obciążenia pomiarowego Ro w jednostce arytmetycznej JA wyznacza się składową czynną - rezystancję R, składową bierną - reaktancję indukcyjną X oraz moduł Z impedancji pętli zwarciowej, korzystając z zależności:

CEa - Eb) Ua + CEb -Ub) Ub ^{a _} 2 2 CUa— + a bb)

X = Ro

Ea Ub + Eb Ua CUa)²+ CUb)²

1/2

Wyniki powyższych obliczeń uwidocznione są na wskaźniku WK.

Układ według wynalazku, przedstawiony na rysunku, posiada człon obciążenia pomiarowego, składający się z połączonych szeregowo łącznika tyrystorowego W i rezystora obciążeniowego Ro, przyłączony do zacisków wejściowych i, 2, do których dołączone jest również wejście głównie przetwornika analogowo-cyfrowego A/C, którego wyjście dołączone jest do wejścia pomiarowego jednostki arytmetycznej JA o wyjściu dołączonym do wskaźnika wyniku pomiaru WK dołączonego rówrnież do zacisków wejściowych 12. Równolegle do zacisków i, 2 dołączone jest również wejście układu sterującego US, którego wyjścia sterujące dołączone są do wejść wyłącznika W, przetwornika analogowo-cyfrowego A/C, jednostki arytmetycznej JA i wskaźnika WK, zaś jego wyjście startowe połączone jest z przyciskiem pomiarowym P.

Z chwilą przyłączenia układu według wynalazku do badanego obwodu na zaciskach wejściowych i, 2 pojawi się napięcie sieci, które jednocześnie pojawi się na zaciskach głównych członu obciążenia pomiarowego W, Ro, układu sterującego US oraz na wejściu zasilającym jednostki arytmetycznej JA. Po naciśnięciu przycisku P układu sterującego US, układ pomiarowy według wynalazku rozpoczyna pracę według określonego programu. Na wyjściu układu sterującego US pojawiają się sygnały sterujące, których czas trwania oraz ich odstępy czasowe są ściśle związane z okresem T napięcia sieci badanej. Sygnały te podawane są do wyłącznika tyrystorowego W, do przetwornika analogowo-cyfrowego A/C, jednostki arytmetycznej JA i wskaźnika WK. Układ sterujący US wyznacza momenty czasowe, w których próbkowane są napięcia chwilowe sieci badanej. Próbkowane napięcie wyjściowe z przetwornika analogowo-cyfrowego A/C jest doprowadzane do pomiarowego wejścia jednostki arytmetycznej JA, w której mierzone napięcia zostają zapamiętane oraz są w niej przeprowadzane stosowne działania arytmetyczne w czasie zadanym przez układ sterujący US. Rezultat tych obliczeń jako wartość mierzonej impedancji i jej składo-

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz.

Cena 2,00 zł

Claims (3)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Sposób pomiaru składowych ortogonalnych oraz modułu wektora impedancji pętli zwarciowej z eliminacją wpływu wybranych harmonicznych na wynik pomiaru, oparty na pomiarze chwilowych wartości napięcia sieci badanej, w których w jednym okresie obciąża się obwód badany, a w drugim nie obciąża się obwodu badanego prądem pomiarowym, znamienny tym, że w pierwszej kolejności w celu wyeliminowania wpływu dowolnej ii-tej harmonicznej, przy wyłączonym obciążeniu pomiarowym (Ro), mierzy się uzyskane z próbkującego przetwornika analogowocyfrowego (A/C), napięcia chwilowe ea w momencie czasowym t oraz ea2 w momencie czasowym
2. 2i gdzie T jest okresem napięcia sieci badanej, ponadto mierzone są napięcia chwilowe drugie ebi w momencie czasowym oraz napięcie eb2 w momencie czasowym

   2i następnie w jednostce arytmetycznej (JA) tworzy się sumę pierwszą Ea = eai + ea2, która jest pierwszą składową ortogonalną napięcia oraz tworzy się sumę drugą Eb = ebi + eb2, która jest drugą składową ortogonalną napięcia w stanie nieobciążonym, przy czym wartości chwilowe napięcia mierzy się w ostatnim okresie napięcia sieci przed załączeniem obciążenia pomiarowego (Ro), z kolej przy włączonym obciążeniu pomiarowym (Ro) mierzy się napięcia chwilowe pierwsze obciążenia uai w momencie czasowym (t + mT) gdzie m jest celowo wybraną liczbą całkowitą zależną od długości trwania stanu przejściowego w obwodzie badanym oraz ua2 w momencie czasowym t+ _2_+mT 22 ponadto mierzy się drugie napięcia obciążenia Ubi w momencie czasowym t+_4_ +mT 4 oraz Ub2 w momencie czasowym t+_2_ + T_ +mT

   2i 4 następnie w jednostce arytmetycznej (JA) tworzy się sumę pierwszą Ua = uai + ua2, która jest pierwszą składową ortogonalną napięcia oraz tworzy się sumę drugą Ub = Ubi + Ub2, która jest drugą składową ortogonalną napięcia w stanie obciążonym, następnie z tak otrzymanych składowych ortogonalnych napięcia i znanej wartości rezystancji obciążenia pomiarowego (Ro) w jednostce arytmetycznej (JA) wyznacza się składową czynną - rezystancję R, składową bierną reaktancję indukcyjną X oraz moduł Z impedancji pętli zwarciowej, korzystając z zależności:

   169 205

   Ro

   CEa -Eb) Ua+CEb-Ub) Ub CUaZ)² + CUbZ)²

   Ea Ub ) Eb Ua CUaZ>² + CUbZ)²

   Z = C R² + X² 5^1/2 uwidocznione następnie na wskaźniku (WK), przy czym po wyeliminowaniu z przebiegu y(t), ii-tej harmonicznej pozostaje nowy przebieg odkształcony yii(t), w dalszym ciągu w celu wyeliminowania kolejnej harmonicznej 12-tej powtarza się poprzednie czynności w odniesieniu do przebiegu yii(t) otrzymując kolejny przebieg yi2(t) bez i ii-tej oraz 12-tej harmonicznej, eliminując 13-tą harmoniczną powtarza się poprzednie czynności na przebiegu yi 2(t), otrzymując przebieg yi 3(t) i kolejno aż do eliminacji ik-tej harmonicznej, przy czym najmniejsza liczba pobieranych i mierzonych próbek wartości chwilowych napięcia dla jednej składowej ortogonalnej wynosi każdorazowo 2k, gdzie k jest liczbą eliminowanych harmonicznych z napięcia badanego.

   2. Sposób pomiaru składowych ortogonalnych oraz modułu wektora impedancji pętli zwarciowej z eliminacją wpływu wybranych harmonicznych na wynik pomiaru, oparty na pomiarze chwilowych wartości napięcia sieci badanej, w których w jednym okresie obciąża się obwód badany, a w drugim nie obciąża się tego obwodu prądem pomiarowym, znamienny tym, że w celu wyeliminowania wpływu trzeciej, piątej i siódmej harmonicznej na wynik pomiaru, przy wyłączonym obciążeniu pomiarowym (Ro), w kolejnych momentach czasowych tae = -L ( 0, 30,42, 70, i00, ii2, i4^)

   420 mierzy się i zapamiętuje, otrzymane na wyjściu próbkującego przetwornika analogowo-cyfrowego (A/C) wartości chwilowe napięć eai, ea2, ea3, ea4, ea5, ea6, ea7, ea8, natomiast w momentach czasowych tb= _4_ (105, i35, i47, i75, i77, 205, 2i7,247)

   420 mierzy się i zapamiętuje wartości chwilowe napięć ebi, eb2, eb3, eb4, eb5, eb6, eb7, e^s, równocześnie w jednostce arytmetycznej (JA) tworzy się sumę pierwszą Ea = Z(eai+e a2 + ... + ea8), która jest pierwszą składową ortogonalną napięcia oraz sumę drugą Eb = Z(ebi + eb2 +... + eb8), która jest drugą składową ortogonalną wektora E mierzonego w ostatnim okresie napięcia sieci przed załączeniem obciążenia pomiarowego (Ro), następnie, przy włączonym obciążeniu pomiarowym (Ro), na czas nT, w kolejnych momentach czasowych ta_U= mT+ -4_ ( 0, 30, 42, 70, I00, ii2, I42)

   420 gdzie n i m są celowo wybranymi liczbami całkowitymi zależnymi od czasu trwania stanu przejściowego w napięciu, mierzy się i zapamiętuje, otrzymane na wyjściu próbkującego przetwornika analogowo-cyfrowego (A/C) wartości chwilowe napięć uai, ua2, ua3, ua4, ua5, ua6, ua7, ua8, natomiast w momentach czasowych tb= mT+ -L (105, i35, I47, i75, i77,205, 2i7, 247 )

   420 zapamiętuje wartości chwilowe napięć Ubi, Ub2, Ub3, Ub4, Ub5, Ub6, Ub7, Ub8, następnie w ¹ jednostce arytmetycznej (JA) tworzy się sumę pierwszą Ua = Z(uai+ ua2 + ... + ua8), która jest pierwszą składową ortogonalną napięcia oraz sumę drugą Ub = Z(ubi+ub2 + ... + ube), która jest drugą

   169 205 składową ortogonalną wektora napięcia U, przy czym z tak otrzymanych wartości składowych ortogonalnych napięcia i znanej wartości rezystancji obciążenia pomiarowego (Ro) w jednostce arytmetycznej (JA) wyznacza się składową czynną - rezystancję R, składową bierną - reaktancję indukcyjną X oraz moduł Z impedancji pętli zwarciowej, korzystając z zależności;

   EEa - Eb) Ua + CEb - Ub) Ub

   CUa) + CUb)

   Ea Ub + Eb Ua

   X = Ro ---— , Σ = C R + X 3^1/2

   CUa) + CUb) uwidocznione następnie na wskaźniku CWK) .
3. 3. Układ do pomiaru składowych ortogonalnych oraz modułu wektora impedancji pętli zwarciowej z eliminacją wpływu wybranych harmonicznych na wynik pomiaru, zawierający równolegle połączone człon obciążenia pomiarowego, składający się z połączonych szeregowo łącznika tyrystorowego i rezystora obciążeniowego, układ sterujący, przetwornik analogowo-cyfrowy oraz przyłączoną do nich jednostkę arytmetyczną, znamienny tym, że człon obciążenia pomiarowego, składający się z połączonych szeregowo wyłącznika sterowanego (W) i rezystora obciążeniowego (Ro), przyłączony jest do zacisków wejściowych (1, 2), do których dołączone jest również wejście główne przetwornika analogowo-cyfrowego (A/C), którego wyjście dołączone jest do wejścia pomiarowego jednostki arytmetycznej (JA) o wyjściu dołączonym do wskaźnika wyniku pomiaru (WK) dołączonego równolegle również do zacisków wejściowych (1, 2), zaś jej wejście zasilania dołączone jest równolegle do zacisków wejściowych (1, 2), ponadto równolegle do zacisków wejściowych (1, 2) dołączone jest również wejście układu sterującego (US), którego wyjścia sterujące dołączone są do wejść sterujących wyłącznika (W), przetwornika analogowo-cyfrowego (A/C), jednostki arytmetycznej (JA) i wskaźnika (WK), zaś jego wyjście startowe połączone jest z przyciskiem pomiarowym (P).