SU1150550A1 - Устройство дл измерени потерь электроэнергии - Google Patents

Abstract

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОТЕРЬ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ, содержащее последовательно соединенные преобразователь тока в напр жение, преобразователь напр жени  в частоту с квадратичным выходом и счетчик импульсов, отличающеес  тем, что, с целью повьшени  точности измерени  за счет повышени  точности измерени  потерь электроэнергии от высших гармоник тока висследуемой цепи, выход преобразовател  тока в напр жение подключен к входу преобразовател  напр жени  в частоту через дополнительно введенный амплитудный корректор с амплитудно-частотной характеристикой следующего вида: Un6Mx-U,,/YH где и ПВЫх п,к напр жение п-и гармоники сигнала соответственно на выходе и на входе корректора; п- номер гармоники тока исследуемой цепи. 2. Устройство по п. 1, отличающеес  тем, что к выходу преобразовател  тока в напр жение подключены последовательно соединенные дополнительный амплитудный корректор , дополнительный преобразовао SS тель напр жени  в частоту с квадратичным выходом, дополнительный счет (Л С чик импульсов и сумматор, другой вход которого подключен к выходу основного счетчика импульсов, причем амплитудно-частотна  характеристика дополнительного амплитудного корректора имеет вид и .,.1 где Unsbix сл и Up в. о сд напр жение п-й гармоники сигнала соответственно на выходе и на входе ел дополнительного корректора; п номер гармоники тока исследуемой цепи.

Description

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть применено дл  определени  потерь электроэнергии в цел х с несинусоидальной формой тока. Известно устройство дл  измерени потерь электроэнергии, представл ющее собой счетчик потерь, созданный на базе трехфазного двухэлементного индукционного счетчика, у которого обмотка напр жени  одного элемента переделана в токовую и подключаетс  параллельно токовой обмотке этого элемента, включенного во вторичную цепь трансформатора тока, а обмотка напр жени  другого элемента подключаетс  к источнику переменного напр жени , причем токова  обмотка эт го элемента удалена Cljl« Поскольку указанное устройство . относитс  к приборам индукционной системы, нормальна  работа которых обеспечиваетс  при частоте, равной 50 Гц, и у которых с увеличением частоты вращающий момент уменьшаетс и становитс  равным нулю при частоте , кратной двадцатой гармонике ивьше; при несинусоидальном токе в л нии счетчик потерь неправильно учитывает высшие гармонические составл ющие тока. Наиболее близким к изобретению  вл етс  счетчик потерь электроэнер гии, содержащий последовательно сое диненные вход устройства, преобразо ватель тока в напр жение, множитель ный блок (квадратор), преобразователь с частотным выходом, вычислительный блок и счетчик импульсов. Вычислительный блок состоит из зада чика сопротивлени  цепи, подключенного к управл ющему входу схемы .вычислени , образующей вход и выход э го блока . Однако известный сггетчик характе ризуетс  недостаточно высокой точностью измерени  потерь электроэнер гии от высших гармоник тока в элект рических цеп х, так как при измерении им не учитываетс  эффект измене ни  активного сопротивлени  элемент системы электроснабжени  с частотой гармоники. Цель изобретени  - повьшение точ ности измерени  за счет повьш1ени  точности измерений потерь электроэнергии от высших гармоник тока в и следуемой цепи. Поставленна  цель достигаетс  тем, что в устройстве дл  измерени  потерь электроэнергии, содержащем последовательно соединенные преобразователь тока в напр жение, преобразователь напр жени  в частоту с квадратичным выходом и счетчик импульсов , выход преобразовател  тока в напр жение подключен к входу преобразовател  напр жени  в частоту через дополнительно введенный амплитудный корректор с амплитудно-частотной характеристикой вида и Пбь, и„д, , где Uf, п ex напр жение п-и гармоники сигнала соответственно на выходе .и на входе корректора; п - номер гармоники тока исследуемой цепи. Кроме того, к выходу преобразовател  тока в напр жение подключены последовательно соединенные дополнительный амплитудный корректор, дополнительный преобразователь напр жени  в частоту с квадратичным выходом, дополнительный счетчик импульсов и сумматор, другой выход которого подключен к выходу основного счетчика импульсов, причем амлитудно-частотна  характеристика дополнительного амлитудного корректора имеет внч п 6Х / гДе Unsbix и Up g - напр жение п-й гармоники сигнала соответственно на выходе и на входе дополнительного корректора; п - номер гармоники тока исследуемой цепи. . . . На чертеже представлена структурна  схема устройства. Устройство содержит последователь но соединенные входную шину 1, преобразователь тока 2 в напр жение основной амплитудный корректор 3, основной преобразователь 4 напр жени  в частоту с квадратичным выходом и основной счетчик 5 импульсов. Устройство содержит также последовательно соединенные дополнительный амплитудный корректор 6, дополнительный преобразователь 7 напр жени  в частоту с квадратичным выходом, дополнительный счетчик 8 импульсов и сумматор 9, другой вход которого счетчиподключен к выходу основного ка 5. Основной преобразователь 4 может быть выполнен в виде последовательно соединенных квадратора 10, преобразовател  11 напр жени  в частоту с линейной передаточной характеристикой и вычислительного блока 12, управл ющий вход которого соединен с выходом задатчика 13 сопротивлени  Дополнительный преобразователь 7 может быть выполнен аналогично. При необходимости измерени  потер электроэнергии только от высших гармоник тока выход преобразовател  2 может быть подключен к входам корректоров 3 и 6 через дополнительно введенный фильтр 14 верхних частот. Устройство работает следующим образом. Сигнал полного тока цепи, в которой измер ютс  потери электроэнергии подаетс  на входную шину 1 и преобра зуетс  в напр жение преобразователем 2. С выхода преобразовател  2 на пр жение поступает на входы амплитуд ных корректоров 3 и 6, имеющих ампли тудно-частотные характеристики, порциональные соответственно п и п (где п- номер гармоники тока в измер емой цепи). При этом амплитудный корректор 6 воздействует на поступающее на его вход напр жение и.преобразовывает его следующим образом. В соответствии со своей амплитудночастотной характеристикой амплитудный корректор 6 вносит затухание .(на частотах 1-й, 2-й и N-й гармо§а §1 ник); затухание, вносимое коррек6 на основной частоте. При этом, учитыва , что затухание а компенсируетс  усилительным трактом устройства, происходит усиле ние высших гармоник напр жени  соотN (раз). ветственно, с К ,,.2; 3; Преобразованное таким образом .напр жение , пропорциональное току высших гармоник сети и равное -2+i 3+...+ i п В-(: 23 n / 6 где KS - коэффициент пропорциональности; 1 0 i ---,IN - мгновенные значени  токов высших гармоник в измер емой цепи, с выхода амплитудного корректора 6 подаетс  на вход преобразовател  7, на выходе которого получают импульсный сигнал с частотой, среднее значение которой пропорционально квадрату действующего значени  токов гармоник, увеличенных в п . . м ( среднее значение составл ющих удвоенных частот каждой гармоники и комбинационных частот, полученных в результате перемножени , равно нулю). Коэффициент передачи К преобразовател  7 подбираетс  таким образом, чтобы частота f была пропорциональна мощности потерь. Вычислительный блок 12 преобразовател  4 и аналогичный ему узел преобразовател  7 представл ют собой цифровые умножители частоты и каждый из них работает так, что на его выходе частота электрических импульсов пропорциональна частоте сигнала на выходе преобразовател  11 и сопротивлению цепи, устанавливаемому задатчиком 13. Задатчиком сопротивлени  преобразовател  7 устанавливаетс  значение сопротивлени , равное активному сопротивлению току основной частоты тех элементов системы электроснабжени , у которых активное сопротивление измен етс  пропорционально п , когда приведенна  высота проводника р 1. Следовательно, на выходе преобразовател  7 частота элeктpичecкиic импульсов пропорциональна , активное сопротивление току частоты 50 Гц. Счетчик 8 накапливает импульсы, поступающие с выхода преобразовател  7 и преобразует мощность в энергию потерь. Одновременно с рассмотренным процессом напр жение, поступающее с выхода преобразовател  2 на вход амплитудного корректора 3, преобразовываетс  за счет его амплитудно-частотной характеристики аналогично рассмотренному в амплитудном корректоре 6, но при этом усиление высших гармоник на выходе производитс  в соответствии с амплитудно-частотной характеристикой затухани  корректора Зп и равно VF; т/з,,.., N(pa3). Преобразованное таким образом напр жение, пропорциональное току высших гармоник сети и равное / i 1 i N i .

u,кДi,.,2.,з.....,;n

поступает с выхода амплитудного корректора 3 на вход преобразовател  4.

При этом на выходе преобразовател  А получают электрические импульсы , частота которых пропорциональна действующему значению квадрата токов высших гармоник, увеличен1 N

ных в h (Vn) , и равному 1 х . .

( активное сопротивление току частоты 50 Гц).

Задатчиком 13 устанавливаетс  значение сопротивлени , равное активному сопротивлению току основной частоты тех элементов системы электроснабжени , у которых активное сопротивление измен етс  пропорционально Y5i , когда приведенна  высота проводника р 7 1 .

Счетчик 5 импульсов работает аналогично счетчику 8 и учитывает энергию потерь.

Информаци  от счетчиков 5 и 8 поступает на оба входа сумматора 9 где происходит суммирование и вьщача

полученного значени  на регистрирующий прибор. Значение энергии, полученное на выходе сумматора 9, соответствует потер м энергии в измер емой цепи.

Таким образом, изобретение позвол ет повысисть точность измерени  потерь электроэнергии от высших гармоник тока в измер емой цепи системы электроснабжени  за счет устранени 

методической погрешности измерени .

L..

Claims (2)

1. УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ПОТЕРЬ ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ, содержащее последовательно соединенные преобразователь тока в напряжение, преобразователь напряжения в частоту с квадратичным выходом и счетчик импульсов, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения за счет повышения точности измерения потерь электроэнергии от высших гармоник тока в'исследуемой цепи, выход преобразователя тока в напряжение подключен к входу преобразователя напряжения в частоту через дополнительно введенный амплитудный корректор с амплитудно-частотной характеристикой следующего вида:

^пвых~^п &х I ^ипвых и U_ngx - напряжение η-й гармоники сигнала соответственно на выходе и на входе корректора;

η - номер гармоники тока исследуемой цепи.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что к выходу преобразователя тока в напряжение подключены последовательно соединенные дополнительный амплитудный корректор, дополнительный преобразователь напряжения в частоту с квадратичным выходом, дополнительный счетчик импульсов и сумматор, другой вход которого подключен к выходу основного счетчика импульсов, причем амплитудно-частотная характеристика дополнительного амплитудного корректора имеет вид

,. вых ^s°n tx ^п где U _{п 6Ь1Х} и U_п6Х - напряжение η-й гармоники сигнала соответственно на выходе и на входе дополнительного корректора ;

η - номер гармоники тока исследуемой цепи.