PL182946B1 - Układ do pomiaru stopnia rozstrojenia skompensowanych sieci elektroenergetycznych wysokiego napięcia - Google Patents

Abstract

Układ do pomiaru stopnia rozstrojenia skompensowanych 57) sieci elektroenergetycznych wysokiego napięcia, znamienny tym, że posiada połączenie wyjścia pierwszego generatora (Gi) z wejściem (We) pierwszego licznika (Li), a jego wyjścia (Q„ Qb, Qc, Qd) połączone są z wejściami (A, B, C, D) pierwszego demultipleksera (Di), z kolei jego wyjścia (E) połączone są z wejściami (E) pierwszego multipleksera (Mi), ponadto wyjście (Eo) pierwszego demultipleksera (Di) połączone jest z wejściem (We) drugiego licznika (L2), którego (Q„ Qb, Qc, Qd) połączone są z wejściami (A, B, C, D) drugiego demultipleksera (D2), zaś jego wyjścia (E) połączone są z wejściami (E) drugiego multipleksera (M2), natomiast drugi generator (G2) połączony jest przez trzecią bramkę (B3) z wejściem (We) trzeciego licznika (L3), który ma połączenia swoich wyjść (Q„ Qb, Qc Qd) z wejściami (A, B, C, D) pierwszego multipleksera (Mi), równoległe wyjścia (Q„, Qb Qc, Qd) trzeciego licznika (L3) połączone są również z wejściami czwartej bramki (B4), której wyjście połączone jest z wejściem (We) czwartego licznika (L4), którego wyjścia (Q„ Qb, Qcc Qd) połączone są z wejściami (A, B, C, D) drugiego multipleksera (M2), drugi generator (G2) połączony jest również z wejściami (Ro) pierwszego licznika (Li) 1 drugiego licznika (L2), wyjście (Wy) pierwszego multipleksera (Mi) 1 drugiego multipleksera (M2) poprzez pierwszą bramkę (Bi) posiadają połączenie zarówno z (i) wejściem bramki (B2) jak 1 z wejściem (B) miernika (M), równocześnie człon kształtujący (K) swoim wyjściem

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ do pomiaru stopnia rozstrojenia skompensowanych sieci elektroenergetycznych wysokiego napięcia.

W znanym dotychczas rozwiązaniu przedstawionym w opisie patentowym nr 62I22 pt. Sposób pomiaru stopnia rozstrojenia skompensowanej sieci elektroenergetycznej wysokiego napięcia i układ do stosowania tego sposobu, stosuje się układ regulacyjno pomiarowy posiadający połączenie jednej pary zacisków miernika kąta fazowego z przesuwnikiem fazowym. Druga para zacisków miernika kąta fazowego posiada połączenie z obwodem napięć pomiarowych. Sam przesuwnik fazowy będący elektromechanicznym elementem regulacyjnym układu, łączy się przez zaciski wejściowe z trójfazową siecią elektroenergetyczną, która niesie w sobie naturalne przesunięcie fazowe. Włączony potencjometrycznie między dwie fazy opór regulowany daje żądaną zmianę przesunięcia fazowego.

Niekorzystnym skutkiem regulacji elektromechanicznej w tym przypadku, jest konieczna obecność obsługi ruchowej stacji elektroenergetycznej. Uniemożliwia to pełną automatyzację stacji.

Istotą wynalazku jest układ, który posiada połączenie pierwszego generatora o częstotliwości 12800 Hz z wejściem pierwszego licznika, którego z kolei wyjścia połączone są z wejściami pierwszego demultipleksera. Wyjścia obu demultiplekserów połączone są z równoimiennymi wejściami obu multiplekserów. Ponadto wyjście na pozycji podstawowej pierwszego demultipleksera połączone jest z wejściem drugiego licznika, którego z kolei wyjścia połączone są z wejściami drugiego demultipleksera.

182 946

Drugi generator o częstotliwości sieciowej 50 Hz połączony jest przez trzecią bramką z wejściem trzeciego licznika, którego z kolei wyjścia połączone są z wejściami pierwszego multipleksera, jak i z wejściami czwartej bramki. Wyjście czwartej bramki połączone jest z wejściem czwartego licznika, którego z kolei wyjścia połączone są z wejściami drugiego multipleksera.

Drugi generator połączony jest również z wejściami zerującymi pierwszego i drugiego licznika.

Wyjścia pierwszego i drugiego multipleksera poprzez pierwszą bramkę posiadają połączenie zarówno z wejściem drugiej bramki jaki i z wejściem wyzwalającym miernika fazowego.

Człon kształtujący napięcia pomiarowe swoim zanegowanym wyjściem połączony jest z wejściem zerującym miernika kąta fazowego, a wyjściem niezanegowanym z drugim wejściem drugiej bramki. Z kolei druga bramka swoim wyjściem połączona jest z wejściem ustawiającym przerzutnika.

Sam zaś przerzutnik swoim wejściem zerującym łączy się z zewnętrznym zestykiem sterującym, a niezanegowanym wyjściem z pierwszym wejściem trzeciej bramki.

Korzystnym skutkiem zastosowania układu jest zarówno samoczynna zmiana przesunięcia fazowego napięcia odniesiona w zakresie 360°, jak i samoczynne ustalanie zgodności fazowej napięcia niesymetrii pojemnościowej sieci z napięciem odniesienia, co prowadzi do całościowego zautomatyzowania pomiaru stopnia rozstrojenia sieci.

Układ według wynalazku w przykładzie wykonania przedstawiony jest na rysunku w układzie blokowym.

Układ uwidoczniony na rysunku posiada połączenie pierwszego generatora G1 z wejściem pierwszego licznika L1, którego z kolei wyjścia połączone są z wejściami pierwszego demultipleksera D1.

Wyjścia obu demultiplekserów pierwszego i drugiego Di, D2 połączone są z równoimiennymi wejściami obu multiplekserów pierwszego i drugiego M1, M2. Wyjście na pozycji podstawowej Eo pierwszego demultipleksera D1 połączone jest z wejściem drugiego licznika L 2, którego z kolei wyjścia połączone są z wejściami drugiego demultipleksera D2. Drugi generator G2 o częstotliwości sieciowej 50 Hz połączony jest przez trzecią bramkę B3 z wejściem trzeciego licznika L 3, którego z kolei wyjścia połączone są z wejściami pierwszego multipleksera M1, jak i z wejściami czwartej bramki B4. Wyjście czwartej bramki B4 połączone jest z wejściem czwartego licznika L4, którego z kolei wyjścia połączone są z wejściami drugiego demultipleksera M2.

Drugi generator G 2 połączony jest również z wejściami zerującymi pierwszego i drugiego licznika L1, L2. Wyjścia pierwszego i drugiego multipleksera M1, M2 poprzez pierwszą bramkę B1, łączą się zarówno z wejściem drugiej bramki B2, jak i z wejściem wyzwalającym miernika kąta fazowego M. Człon kształtujący napięcia pomiarowe K swoim zanegowanym wyjściem połączony jest z wejściem zerującym miernika kąta fazowego M, a niezanegowanym wyjściem z drugim wejściem drugiej bramki B2.

Z kolei, druga bramka B2 swoim wyjściem połączona jest z wejściem ustawiającym przerzutnika bistabilnego P. Sam zaś przerzutnik P swoim wejściem zerującym łączy się z zewnętrznym zestykiem sterującym Z, a niezanegowanym wyjściem z pierwszym wejściem trzeciej bramki B3.

Pierwszy i drugi demultiplekser D1, D2 wraz ze sterującym nimi pierwszym i drugim licznikiem L1, L2 i pierwszym generatorem G1 ma za zadanie wygenerowanie przebiegu elektrycznego rozłożonego w przestrzeni na wyjściach demultiplekserów.

Staje się to możliwe poprzez ustalenie częstotliwości pierwszego generatora Gi zgodnie z iloczynem ilości wyjść pierwszego i drugiego demultipleksera D>, D2 oraz częstotliwości sieciowej 50Hz.

To sprawia, że przy takim połączeniu układu jak na rysunku i przy tak dobranej częstotliwości pierwszego generatora G1, na każdym kolejnym wyjściu E pierwszego demultipleksera D> będzie pojawiał się impuls przesunięty w czasie, a więc i fazowo, proporcjonalnie do wzrastającej numeracji tych wyjść, natomiast kąt fazowy całego generowanego przebiegu elektrycznego o zakresie 360° będzie dzielony na dyskretne wartości zgodnie z iloczynem

182 946

360° i ilości wyjść demultiplekserów, pierwszego Di i drugiego D2 pomnożonych przez siebie. Tak więc kąt 360° przebiegu elektrycznego będzie dzielony na 256 dyskretnych części, czyli co 1,4°.

Połączenie wyjścia drugiego generatora G2 z wejściami zerującymi liczników pierwszego Li i drugiego L2 umożliwia synchronizację częstotliwością sieci 50 Hz pracę układu. W ten sposób wytworzony przebieg elektryczny można porównywać z innymi przebiegami o częstotliwości 50 Hz.

Pierwszy i drugi multiplekser Mi, M2 wraz ze sterującymi nimi trzecim i czwartym licznikiem L3, L4, drugi generator G2 oraz pierwsza, trzecia i czwarta bramka Bi, B3, B4 wraz z przerzutnikiem P, ma za zadanie odbiór wytworzonego impulsowego przebiegu elektrycznego.

Druga bramka B2, przerzutnik P, człon kształtujący K umożliwiają wraz z poprzednimi elementami układu płynną zmianę kąta fazowego wygenerowanego przebiegu elektrycznego i zapamiętywanie przy jego pomocy kąta fazowego napięcia niesymetrii pojemnościowej sieci elektroenergetycznej Uk.

Wyjściowym elementem układu jest miernik kąta fazowego M, który mierzy kąt fazowy między zapamiętanym, w innym czasie i w innych warunkach sieci elektroenergetycznej napięcie niesymetrii pojemnościowej sieci elektroenergetycznej Uk, a napięciem zerowym tej sieci - Uo. Jest to w innej skali stopień rozstrojenia sieci elektroenergetycznej.

Działanie układu. Pierwsza część układu składająca się z pierwszego i drugiego demultipleksera Di, D2 wraz ze sterującym pierwszym i drugim licznikiem Li, L2 oraz pierwszego generatora Gi o częstotliwości i2800 Hz jest cały czas aktywna. Ta część układu sterowana i napędzana jest przez pierwszy generator Gi.

Pierwszy demultiplekser Di swoim wyjściem Eo poprzez drugi licznik L2 steruje drugim demultiplekserem Di. Poprzez taki układ połączeń drugi demultiplekser Di zmienia swoją pozycję o jeden, gdy w tym samym czasie pierwszy demultiplekser D2 dokonuje kolejno całkowitej zmiany pozycji, czyli szesnastu pozycji.

Uruchomienie pomiaru rozpoczyna się od zamknięcia zewnętrznego zestyku sterującego Z, powodując pobudzenie przerzutnika P i przez jego wyjście Q zasterowanie trzeciej bramki B3. Umożliwia to przesyłanie impulsów z drugiego generatora G2 do trzeciego licznika L3, rozpoczęcie sterowania i zmianę pozycji pierwszego multipleksera Mi, a pośrednio również przez czwartą bramkę B4 i czwarty licznik L2 zmianę pozycji drugiego multipleksera M2. Drugi multiplekser M2 przesuwa się o jedną pozycje w przeciągu szesnastu zmian pozycji pierwszego multipleksera Mi. W rezultacie na wyjściach E obydwu multiplekserów Mi, M2 poprzez pierwszą bramkę koincydencyjną Bi odbiera się przebieg elektryczny o zmieniającym się przesunięciu fazowym, który jest przebiegiem pomocniczym Upsohz. Koincydencyjna bramka B2 ma doprowadzony do swego pierwszego wejścia przebieg pomocniczy Up50Hz o zmieniającej się cyklicznie fazie, zaś do drugiego wejścia sygnał pomiarowy Uk. Sygnał pomiarowy Uk doprowadzony jest z wyjścia Q układu kształtującego K. W przypadku koincydencji sygnałów, na zanegowanym wyjściu bramki B2 pojawia się impuls , który poprzez przerzutnik P blokuje trzecią bramkę B3. W rezultacie multipleksery pierwszy i drugi Mi, M2 zatrzymują się.

Stwierdzona jest więc i utrzymana do następnego kontrolnego pomiaru zgodność fazy napięcia niesymetrii pojemnościowej sieci elektroenergetycznej Uk i przebiegu pomocniczego Up50Hz.

W krótkim czasie od tego momentu w sieci elektroenergetycznej, zamiast napięcia niesymetrii pojemnościowej Uk pojawia się w tym samym punkcie pomiarowym - napięcie zerowe sieci elektroenergetycznej Uo·

Miernik kąta fazowego M mierzy obecnie dwa sygnały: swoim wejściem wyzwalającym B sygnał z wyjścia pierwszej bramki Bi, a drugim wejściem zerującym R sygnał wyjścia (Q) członu kształtującego K.

Oznacza to, że miernik kąta fazowego M mierzy, aż do czasu następnego pomiaru kontrolnego - kąt fazowy pomiędzy zapamiętanym przy pomocy napięcia pomocniczego Up50Hz napięcie niesymetrii pojemnościowej sieci elektroenergetycznej Uk, a aktualnie istniejącym napięciem zerowym sieci elektroenergetycznej Uo, co jest miarą stopnia rozstrojenia sieci elektroenergetycznej.

182 946

182 946

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 50 egz. Cena 2,00 zł.

Claims (1)

1. Zastrzeżenie patentowe

   Układ do pomiaru stopnia rozstrojenia skompensowanych sieci elektroenergetycznych wysokiego napięcia, znamienny tym, że posiada połączenie wyjścia pierwszego generatora (Gi) z. wejściem (We) pierwszego licznika (LJ, a jego wyjścia (Q_a, Qb, Qc, Qd) połączone są z wejściami (A, B, C, D) pierwszego demultipleksera (DJ, z kolei jego wyjścia (E) połączone są z wejściami (E) pierwszego multipleksera (Mi), ponadto wyjście (Eo) pierwszego demultipleksera (Di) połączone jest z wejściem (We) drugiego licznika (L2), którego wyjścia (Q_a, Qb, Qc Qd) połączone są z wejściami (A, B, C, D) drugiego demultipleksera (D2), zaś jego wyjścia (E) połączone są z wejściami (E) drugiego multipleksera (M2), natomiast drugi generator (G2) połączony jest przez trzecią bramkę (B3) z wejściem (We) trzeciego licznika (L3), który ma połączenia swoich wyjść (Q_a, Qb, Qc Qd) z wejściami (A, B, C, D) pierwszego multipleksera (MJ, równoległe wyjścia (Q_a, Qb, Qc, Qd) trzeciego licznika (L3) połączone są również z wejściami czwartej bramki (B4), której wyjście połączone jest z wejściem (We) czwartego licznika (L4), którego wyjścia (Qa, Qb, Qc, Qd) połączone są z wejściami (A, B, C,

   D) drugiego multipleksera (M2), drugi generator (G2) połączony jest również z wejściami (Ro) pierwszego licznika (Li) i drugiego licznika (L2), wyjście (Wy) pierwszego multipleksera (Mi) i drugiego multipleksera (M2) poprzez pierwszą bramkę (Bi) posiadają połączenie zarówno z (i) wejściem bramki (B2) jak i z wejściem (B) miernika (M), równocześnie człon kształtujący (K) swoim wyjściem (Q) połączony jest z wejściem (R) miernika (M), a wyjściem (Q) z (2) wejściem bramki (B2), druga bramka (B2) swoim wyjściem połączona jest z wejściem (S) przerzutnika (P), zaś przerzutnik (P) ma swoim wejściem (R) połączenie z zewnętrznym zestykiem sterującym (Z), a wyjściem (Q) z (i) wejściem bramki (B3).