SU737856A1 - Устройство дл измерени мощности в электроустановках трехфазного тока высокого напр жени - Google Patents

Description

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МОЩНОСТИ В ЭЛЕКТРОУСТАНОВКАХ ТРЕХФАЗНОГО ТОКА ВЫСОШГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относитс  к области электроэнергетики, а именно к измерению мощности в электроустановках высокого напр жени  трехфазногх) тока, в частности линий электропередачи.

Известно устройство дл  измерени  мощности однофазной установки переменного тока гальваномагнитным датчиком магнитного пол  (датчиком Холла) , в котором плоский датчик расположен в магнитном поле, тока измер емой цепи с пр молинейным токопроводом 1.

В этом устройстве дл  угданьшени  вли ни  на датчик Холла магнитного пол  тока в обратном обрат ный провод удсшен от места установки датчика. Кроме того, измерительное устройство (датчик Холла) и токопровод наход тс  на потенциале земли, что исключает применение этого устройства при измерении мощности в электроустановках высокого напр жени . Кроме того, дл  измерени  реактивной мощности в схеме дополнительно установлены пассивные элементы (индуктивности) дл  изменени  фазы измер емого напр жени  на 90, что усложн ет пррцесс измерени .

. Известен измеритель мощности цепи переменного тока на датчикахХолла, подключенный к измер емой цепи через измерительные трансформаторы тока и напр жени  2. .

Применение дорогчэстр йщх измерительных (злектромагйитных) трансформаторов тока повьа ает стоимость распределительного устройства электро10 установок высокого напр жени .Кроме того, наличие тока намагничивани  и насыщени  магнитной системы измерительных трансформаторов тока искажаёт при йередаче эйёргйи форму кри15 вой тока при переходных процессах,что снижает точность измерени  мощности. Цель изобретени  - упрощение конструкции и повьпаение точности измерений .

20

Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройстве, содержащем два токочувствительных элемента, каждый

. из которых включает в себ  концентратор Магнитного пол , в зазорах кото25 рого размещены два датчика Холла, управл ющие электроды которых подключены к вторкчньм обмоткам разделительного трансформатора напр жени , каждый из токочувствительных

Claims (2)

1. 30 элементов размещен под одним из фазных проводов на рассто нии от 1,5 до 7 м таким образЪм, что «Эсь Максимальной чувствительности каждого токочуветвительного элемента, наход щесч5с  под одним из фазных проводов, совмещена с линией проход щей через оси двух других фазных проводов, соответствующие датчики Холла токоtiyBCTBKtenbHfcix элементов соедайёнй J1O сйёде&сй ййй 6, у йравл  юЩиё эйёйтр о да датчиков Холла каждого токочувствитёльйого элемента подключены к одно из вторичных обмоток двух разделительных трансформаторов напр жений , первична  обмотка одного из пЪдключена к первому и общему проводам, первична  обмотка второго piaздeлитe Itнorчз т ансформатора найр  ттрдключена к общему и третьему тфЙвЬдЖй электрбустановки, выходные электроды кажд1ой пара послёдбватёльнвШёйзйНёйных датчиков Холла под клочена к измерительному прйбЬру пос ; :го нйого тока, На чертеже приведена схема у строй CfШа/ йбкаэывающа  расположение, проводов , окочувсТвительных элементов , датчиков Хол а и соединение датчиков Холла. Провода 1, 2 и 3 трехфазной элек tfidycTWHOekH высокого напр жен . ; йОдёёШёны нй изол торах. Тбкоч встви тельныйэлемёнтсодержит датчики Холла 4 и 5, которые управл ющими . Г элёктродаки подклйчёны R разделитель ным .трансформаторам 6, а их выходные электроды подк ючейы к измерительном . прибору 7 посто нного тока, концентраторы 8 магнитйого пол , в зазоt ax которых HaxojGiflTCH датчики Холла , 4 и 5. Цр р;водапЬййёшёны на портальной опоре 9. Работает устройство следующим /Образом,...:,.: .V , ...,7....;.:...,;...;. При подключений электроустановки к источнику трехфазного TOk посредством проводом 1, 2 и 3 пО проводам текут еоответственно фазные 0,32. и Эт) токи. На ваходных зажимах двух ра делительных трансформаторов 6 возникают йинейнае напр  генй  и от них датчики Холла получают питание.Токи ,,зJ и 1тр6ТёйШщйё 1 1, 2 и 3 соотбётствённо, создают ёокру тсеб  в воздухе магийтнаё пол  Магнитное поле, создаваемое током 3 возбуждает датчики Холла 4 и 5 токочувстйительного элемента, установлейно о . под проводом I в виде антенн на безопасном (1,5-7 м) рассто нии. Ось максимальной чувствительности Э о10 т«кочувствйтельного элемента ; совмещена с линией, проход щей чере оси проводов 2 и 3. Это достигаетс  за счет того, что провод 2 устанав- ли .ваеТс  несколько (0,6-2 м) ниже, уровни провЬдов I и 3. --- Поскольку устройства дл  измерени  мощности установки трехфазного тока высокого напр  жени  устанавли- . ваютс  в распределительных устрой .ствах, монтаж провода 2 указанным образом не представл ет трудности в этом месте (практически добавл етс  5-8 шт. изол торов). В данном случае магнитные пол  токов .Дд и От, проводов 3 не возбуждают этот токочувствительный элемент, так как магнитные пол  от этих токов направлейы по плоскости датчиков Холла и их вли нием Тна выходное напр жейие практически можно пренебречь. Второй токочувствительный элемент на датчиках Холла 4 и .5, которые помещены в зазорах концентратора 8 . магнитного пол , установлен в виде а 1тенны под проводом 3 на безопасном (1,5-7м) от йего рассто нии. Ось максймальной чувствительности этого токочувствительного элемента совмещена с линией, проход щей через оси проводов 1 и 2. Поэтому этот токочувствительйый элемент не возбуждаетс  токс1ми 0 и .3 2у а возбуждаетс  только током 3-J фазногопровода 3. При этом каждый токочувствительный элемент возбуждаетс  индукцией магнитного пол , определ емой соотношением ь:-ш5 о- в - коэффициент усилени  конгде К центратОра магнитного по . - действительный фазный ток 3.) или о ) R - рассто ние между фазным проводом 1 или 3 и уста; новленным элементом; о - магнитна  посто нна ; - магнитна  проницаемость -воздуха.ч Выходной сигнал каждого датчика Холла определ етс  равенством 1; - 11ОСТОЯННЫЙ коэффициент, завис щий от характеристик датчика Холла; 3v, тсУк правлёйи  датчика Холла, пропорциональный Напр жению трансформатора 6. Ток управлени  датчика Холла определ етс  соотношением S-I, где Кц сопротивление цепи питани  датчика Холла; и - напр жение трансформатора 6. Таким образом, выходной сигнал токочувствйтельного элемента пропорционален потребл емой электроустановкой мощности. Это можно математически записать на основании уравнений 1, 2 и 3 так: Ш1С v где К -- коэффициент пропорциональности . Устройство позвол ет измерить по ную, активную и реактивную мощности электроустановки соответствующим включением датчиков Холла. Если дат чик 4 левого токочувствительного элемента заиитан током, пропорциона ным и синфазным с линейным напр жением U 2 проводов 1 и 2 через тран форматор 6 и находитс  в магнитом поле тока 0 провода 1, то его выходное напр жение равно (посто нна  составл юща ) . , jx4N4i ° (5 где - коэффициент пропорциональ ности; 30 - угол, учитывающий схему п тани ;. Ч ..-.угол нагрузки. Правый датчик 4 запит.ан током, пр порциональным и синфазным с линейным напр жением U, проводой 3 и и находитс  в магнитном поле тока а выходное напр жение его i4V3,2V°s - (6) где К 2 - коэффициент пропорциональности . При симметричном расположении да чиков относительйо проводов и подго ке характеристик коэффициенты К и К будут равны, и суммарное йлхрдное напр жение датчиков 4 прибора 7 равно (постр нн   составл юща ) (. ,,,coeC5D°-4 --K 43U 3 co34, где. - соответственно линейное напр жение и линейный то При такой же расположении проводов и датчиков 5 и питании левого датчика 5 напр жением U,,,; через трансформатор б; правого датчика 5 напр жением и вычитании выходных напр жений датчиков 5 на при боре 7 будет напр жение x5:- 5 «-VH. у j-kO .. .- - , . К„и D., где Kg - коэффициент пропорциональности; и пропорционально активной мощности, пропорционально реактивной мощности трехфазных токов . Дл  измерени  полной мощности электроустановки выдел етс  перемен на  составл юща  двойной частоты, выпр мл етс  и подклю-чаетс  к измер тельному прибсЗру посто нного тока. Каждый токочувствительный эле.мент возбуждаетс  через воздух непосредственно действительным токОм в проводе, что устран ет потери то- : ка в виде тока намагничивани , и зависимость напр женности магнитного пол  в ёоздухе от тока впроводелинейна . Таким образом повышаетс  точность измерени  и упрощаетс  конструкци  устройства дл  измерени  мощности трехфазной электроустановки высокого напр жени . Предлагаемое устройство может быт| применено дл  контрол , регулировани  в устройствах автоматики перетоков мощности в лини х электропередаж высокого напр жени . Кроме т.ого, устройство позвол ет, создать уст-, ройство релейной Э1ащиты чнапример, реЛе направлени  мощности и др. Формула изобретени  Устройство дл  измерени  мощности в электроустановках трехфазного тока высокого напр жени , содержащее два токочувствительньйс элемента, каждый из которых включает в себ  концентратор магнитного пол , в зазорах которого рйзмещены два датчика Холла, управл ющие электроды которых подключены к вторичным обмоткам двух разделительных трансформаторов напр жени , о т л и ч а ющ е е с   тем, что, с целью упрощени  конструкции и повьмейи  точности измерений, каждый из токочувствитеЛьнйхэлемёйтов размещён под одний из фазных проводов на рассто нии от 1,5 до 7 м таким образом, что ось максимальной гувствительности каждого токочувЬтвительнбго элемента, наход щегос  под однйй из фаэных проводов, coBMetaeHa с линией, проход щей через оси двух других фаэных проводов, соответствующие датчики Холла токочувствительных элементов соединены последовательно, управл ющие электроды датчиков Холла каждого токочувствительного элемента п одключёны к одной из вторичных обмоток двух разделительных трансформаторов напр жени , первична  обмотка одного из которых под- . ктаочеНа к первому и общему проводам, а первична  обмотка второго разделительного трансформатора напр жений подключена к общему и третьему проводам электроустановки,выходные электроды каждюй пары последовательно соединенных датчиков Холла подключены к измерительному прибору посто нного тока. Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Болотин И.Б. и Зейдель Л.З, Измерени  в режимах згьмыкани  Л,, Энерги , 1973, -с. 157-173,
2. 2.Кишиневский прибороремонтный завод Виброприбор. Проспект изде ЛИЙ, 19.77.