PL200610B1 - Urządzenie do wzorcowania mierników impedancji obwodu zwarciowego - Google Patents

Abstract

Urządzenie do wzorcowania mierników impedancji obwodu zwarciowego, wyposażony w woltomierz, znamienne tym, że prądowy zacisk skrajny (IS) miernika (M) jest połączony z przewodem skrajnym sieci energetycznej (PS) i z wejściem dzielnika napięcia (DN), którego wyjście jest połączone z wejściem linii opóźniającej (LO) i poprzez pętlę synchronizacji fazowej (PL) z drugim wejściem sterującym linii opóźniającej (LO), a wyjście linii opóźniającej (LO) jest połączone bezpośrednio z wejściem nieodwracąjącym wzmacniacza (W) oraz poprzez nastawny dzielnik napięcia (ND) i klucz (K) z wejściem odwracającym wzmacniacza (W), do wyjścia nastawnego dzielnika napięcia (ND) jest dołączony woltomierz (U), zaś wyjście wzmacniacza (W) jest połączone poprzez układ dopasowujący (UD) z napięciowym zaciskiem skrajnym (US) miernika (M), natomiast napięciowy zacisk neutralny (UN) miernika (M) jest połączony z przewodem neutralnym sieci energetycznej (PN) i jednocześnie z pierwszym zaciskiem wejściowym przetwornika prądowo-napięciowego (P) a z drugim zaciskiem wejściowym tego przetwornika (P) jest połączony prądowy zacisk neutralny (IN) miernika (M), przy czym wyjście przetwornika prądowo-napięciowego (P) jest połączone poprzez układ formujący (UF) z pierwszym wejściem sterującym linii opóźniającej (LO) i wejściem sterującym klucza (K)

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do wzorcowania mierników impedancji obwodu zwarciowego, przydatne także do sprawdzania tych mierników mierzących skrajnie małe wartości impedancji.

Znane z polskiego opisu patentowego nr 176 231 urządzenie do wzorcowania mierników rezystancji lub impedancji obwodu zwarciowego ma jedno z wyjść inkrementowanego źródła napięcia połączone z pierwszym zaciskiem wejściowym, z wejściem układu nastawy napięcia, pierwszym zaciskiem woltomierza i pierwszym wyjściem przełącznika. Drugie wejście inkrementowanego źródła napięcia jest połączone z drugim zaciskiem woltomierza i drugim wejściem przełącznika. Wyjście przełącznika jest połączone z pierwszym zaciskiem napięciowym miernika rezystancji lub impedancji obwodu zwarciowego, natomiast drugi zacisk napięciowy tego miernika jest połączony z drugim zaciskiem wejściowym i drugim wejściem układu nastawy napięcia, przy czym oba zaciski prądowe miernika rezystancji lub impedancji obwodu zwarciowego są odłączone.

Istota urządzenia do wzorcowania mierników polega na tym, prądowy zacisk skrajny miernika jest połączony z przewodem skrajnym sieci energetycznej i z wejściem dzielnika napięcia, którego wyjście jest połączone z wejściem linii opóźniającej i poprzez pętlę synchronizacji fazowej z drugim wejściem sterującym linii opóźniającej. Wyjście linii opóźniającej jest połączone bezpośrednio z wejściem nieodwracającym wzmacniacza oraz poprzez nastawny dzielnik napięcia i klucz z wejściem odwracającym wzmacniacza. Do wyjścia nastawnego dzielnika napięcia jest dołączony woltomierz, zaś wyjście wzmacniacza jest połączone poprzez układ dopasowujący z napięciowym zaciskiem skrajnym miernika. Napięciowy zacisk neutralny miernika jest połączony z przewodem neutralnym sieci energetycznej i jednocześnie z pierwszym zaciskiem wejściowym przetwornika prądowo-napięciowego a z drugim zaciskiem wejściowym tego przetwornika jest połączony prądowy zacisk neutralny miernika, przy czym wyjście przetwornika prądowo-napięciowego jest połączone poprzez układ formujący z pierwszym wejściem sterującym linii opóźniającej i wejściem sterującym klucza.

Zaletą urządzenia do wzorcowania mierników impedancji obwodu zwarciowego jest to, że umożliwia wzorcowanie mierników impedancji obwodu zwarciowego w warunkach dynamicznych tj., gdy prąd sztucznego zwarcia płynie, w co drugim okresie.

Przedmiot wynalazku w przykładzie realizacji jest uwidoczniony na rysunku, który przedstawia schemat blokowy urządzenia do wzorcowania mierników impedancji odwodu zwarciowego.

Urządzenie do wzorcowania mierników impedancji obwodu zwarciowego jest wyposażone w linię opóźniającą LO sterowaną z pętli synchronizacji fazowej PL i układu formującego UF, połączoną z wejściem nieodwracającym wzmacniacza operacyjnego W i nastawnego dzielnika napięciowego ND, który poprzez klucz K jest połączony z wejściem odwracającym wzmacniacza operacyjnego W. Przewód skrajny sieci energetycznej PS jest połączony z prądowym zaciskiem skrajnym IS wzorcowanego miernika M impedancji odwodu zwarciowego oraz z wejściem dzielnika napięcia DN, którego wyjście jest połączone z wejściem linii opóźniającej LO i wejściem pętli synchronizacji fazowej PL. Wyjście linii opóźniającej LO jest połączone z nieodwracającym wejściem wzmacniacza operacyjnego W i wejściem nastawnego dzielnika napięcia ND, którego wyjście jest połączone z woltomierzem U i kluczem K. Wyjście klucza K jest połączone z wejściem odwracającym wzmacniacza operacyjnego W, który jest połączony z wejściem układu dopasowującego UD. Wyjście układu dopasowującego UD jest połączone z zaciskiem napięciowym skrajnym US wzorcowanego miernika M.

Przewód neutralny sieci energetycznej PN jest połączony z napięciowym zaciskiem neutralnym UN miernika M oraz z drugim zaciskiem wejściowym przetwornika prądowo-napięciowego P, pierwszy zacisk przetwornika prądowo-napięciowego P jest połączony z prądowym zaciskiem neutralnym IN miernika M. Wyjście przetwornika prądowo-napięciowego P jest połączone z wejściem układu formującego UF, którego wyjście jest połączone z wejściem sterującym linii opóźniającej LO i wejściem sterującym klucza K. Drugie wejście sterujące linii opóźniającej LO jest połączone z wyjściem pętli synchronizacji fazowej PL.

Działanie urządzenia według wynalazku polega na tym, że po zainicjowaniu we wzorcowanym mierniku M impedancji obwodu zwarciowego funkcji „pomiar i gdy przez urządzenie do wzorcowania przepływa, w co drugim okresie prąd sztucznego zwarcia, który powoduje, że urządzenie to w kolejnych okresach generuje napięcia symulujące napięcie sztucznego zwarcia i napięcie źródłowe.

Dwa kolejne okresy tworzą cykl pomiarowy. Czas trwania cykli pomiarowych zależy od nastawy czasu zwarcia w mierniku M. Na zaciskach przewodu skrajnego sieci energetycznej PS i przewodu

PL 200 610 B1 neutralnego sieci energetycznej PN występuje napięcie źródłowe sieci energetycznej, które przez dzielnik napięcia DN jest przekazywane na linię opóźniającą LO. Na wyjściu linii opóźniającej LO napięcie jest opóźniane o jeden okres. Transmisja sygnałów w linii opóźniającej LO jest synchronizowana z częstotliwością sieci energetycznej za pomocą pętli synchronizacji fazowej PL, której wejście jest połączone z wyjściem dzielnika napięcia DN.

Po zainicjowaniu we wzorcowanym mierniku M impedancji obwodu zwarciowego funkcji „pomiar przez zaciski prądowe miernika płynie, w co drugim okresie prąd sztucznego zwarcia, który przepływa również przez zaciski wejściowe przetwornika prądowo-napięciowego P. Na wyjściu przetwornika prądowo-napięciowego P występuje napięcie proporcjonalne do prądu sztucznego zwarcia. Następnie napięcie to jest podawane na układ formujący UF, który wytwarza sygnał logiczny o przebiegu prostokątnym i częstotliwości 25 Hz logiczny wysoki poziom sygnału odpowiada przepływowi prądu sztucznego zwarcia, a logiczny stan niski występuje, gdy prąd nie przepływa. Sygnał na wyjściu układu formującego UF steruje klucz K i również steruje pracą linii opóźniającej LO. Przy wysokim poziomie logicznym układu formującego UF linia opóźniająca LO pracuje jako linia recyrkulacyjna. W związku z tym na wyjściu linii opóźniającej LO występuje napięcie, proporcjonalne do napięcia źródłowego sieci energetycznej. Napięcie to jest bezpośrednio przekazywane na wejście nieodwracające wzmacniacza W i gdy płynie prąd sztucznego zwarcia, pośrednio przez nastawiany dzielnik napięcia ND i klucz K na wejście odwracające wzmacniacza W.

Napięcie na wyjściu nastawianego dzielnika napięcia ND jest mierzone woltomierzem U. Na wyjściu wzmacniacza W występuje w okresie sztucznego zwarcia napięcie wyjściowe linii opóźniającej LO pomniejszone o napięcie pobrane z klucza K, a nastawione za pomocą nastawianego dzielnika napięcia ND. Napięcie to symuluje napięcie sztucznego zwarcia, a w okresie, w którym nie występuje sztuczne zwarcie, na wyjściu wzmacniacza W jest napięcie równe napięciu wyjściowemu linii opóźniającej LO, które symuluje napięcie źródłowe. Napięcie wyjściowe wzmacniacza W, jest przekazywane przez układ dopasowujący UD na zacisk napięciowy skrajny US miernika M, który mierzy różnicę napięć wygenerowaną w kolejnych okresach.

Claims (1)

1. Urządzenie do wzorcowania mierników impedancji obwodu zwarciowego, wyposażony w woltomierz, znamienne tym, że prądowy zacisk skrajny (IS) miernika (M) jest połączony z przewodem skrajnym sieci energetycznej (PS) i z wejściem dzielnika napięcia (DN), którego wyjście jest połączone z wejściem linii opóźniającej (LO) i poprzez pętlę synchronizacji fazowej (PL) z drugim wej^cć^m sterującym linii opóźniającej (LO), a wyjście linii opóźniającej (LO) jest połączone bezpośrednio z wejściem nieodwracąjącym wzmacniacza (W) oraz poprzez nastawny dzielnik napięcia (ND) i klucz (K) z wejściem odwracającym wzmacniacza (W), do wyjścia nastawnego dzielnika napięcia (ND) jest dołączony woltomierz (U), zaś wyjście wzmacniacza (W) jest połączone poprzez układ dopasowujący (UD) z napięciowym zaciskiem skrajnym (US) miernika (M), natomiast napięciowy zacisk neutralny (UN) miernika (M) jest połączony z przewodem neutralnym sieci energetycznej (PN) i jednocześnie z pierwszym zaciskiem wejściowym przetwornika prądowo-napięciowego (P) a z drugim zaciskiem wejściowym tego przetwornika (P) jest połączony prądowy zacisk neutralny (IN) miernika (M), przy czym wyjście przetwornika prądowo-napięciowego (P) jest połączone poprzez układ formujący (UF) z pierwszym wejściem sterującym linii opóźniającej (LO) i wejściem sterującym klucza (K).