SU838593A1 - Устройство дл контрол показателейКАчЕСТВА элЕКТРичЕСКОй эНЕРгии ВТРЕХфАзНыХ СЕТ Х - Google Patents

Description

чалов,второй блок пам ти,блок контроа  фазовых сдвигов измер емых напр «ений ,блок контрол  отклонени  часто ты,блок формировани  тестовых сигнапов и блок усреднени  кодов преобразованных мгновенных значений напр жени , первый вход которого соединен с первым выходом аналого-цифрового прербразовател;. напр жени  в код, второй вход - с первым выхоцом блока управлени , третий вход и выход соединены соответств.енно с первым входом и выходом первого блока пам ти, управл ющий вход которого соединен с вторым выходом аналого-цифрового преобразовател  напр жени  в код, первый вход блока контрол  фазовых сдвигов измер емых напр жений и вход блока контрол  отклонени  частоты соединены с вторым выходом умножител  частоты, второй вход блока контрол  фазовых сдвигов соединен с выходом второго блока пам ти, выходы умножител  частоты и блока контрол  фазовых сдвигов сое динены со входами первого блока пам ти , п выходов второго блока пам ти соединены с п входами аналогоцифрового преобразовател  в код, уп равл ющий вход соединен с вторым выходом блока управлени , второй вх блока управлени  соединен с третьим выходом аналого-цифрового преобразовател  напр жени  в код, третий выход блока управлени  соединен с первым входом второго блока пам ти, четвертый выход и третий вход второ го блока пам ти,а также вторые вход и выход первого блока пам ти соедин ны с соответствующими входами и выходами вычислительного блока,выходы всех входных преобразователей соеди нены с .первыми входами переключател первой группы, ко вторым входам которых подключены выходы всех входных преобразователей токовых сигналов , входы умножител  частоты и бло формировани  тестовых сигналов, выхо последнего соединен с первыми входа переключателей второй и третьей; групп, выходы всех делителей напр ж ни  соединены с вторыми входами переключателей третьей группы, выходы которых соединены с выходами переключателей второй группы и с п входами второго блока пам ти, выходы , переключателей первой труппы со единены с вторыми входами переключателей второй группы. На чертеже представлена блоксхема устройства дл  контрол  пока зателей Качества электрической энергии в трехфазных сет х- переменного тока промышленной частоты одновременно в 2 N - пунктах сети по напр жению, или в N - пунктах сети одновременноПО напр жению и току. Предлагаемое устройство содержит блоки 1-1,. ..1-п входных.преобазователей токовых сигналов в нап- л  жени , блоки 2-1,...2-п,3-1..3-п, лок 4 формировани  тестовых сигналов, множитель 5 частоты, многоканальный араллельный быстродействующий анаого-цифровой преобразователь 6 гновенных значений переменного напр жени  в код, первый блок 7 па ти , блок 8 усреднени  кодов пре.образованных .мгновенных значений напр ений , блок 9 управлени , второй блок 10 пам ти, вычислительный блок 11, блок 12 регистрации, блок 13 контро  фазовых сдвигов измер емых напр ений и блок 14 контрол  отклонени  частоты. Кроме того, устройство дл  контрол  показателей качеств:а электрической энергии в трехфазных сет х переменного тока промышленной чатоты содержит группы переключателей 15,16 и 17. Блок 1-1,...1-п входных преобразователей токовых сигналов , представл ет собой трехканальный преобразователь токов соответственно дл  каждой фазы трехфазной сети в напр жени  с амплитудами, соответ-ствукицими рабочему напр жению многоканального преобразовател .Каждый из блоков 2-1,..,2-п,3-1,...3-п входных делителей напр жени  представл ет собой трехканальный делитель напр жений трехфазной сети, соответственно дл  каждой фазы, до напр жений с амплитудами, также соответствующими рабочему напр жению, преобразовател . Под рабочим напр жением преобразовател  понимаетс  . максимально возможное преобразуемое напр жение. Блок 4 формировани  :те-, стовых сигналов также представл ет собой трехкана-льное устройство, вырабатывающее три напр жени  трапецеидальной формы дл  каждой фазы А,6 и С трехфазной сети соответственно с известным действукй(им значением и известным гармоническим составом. Предназначен дл  организации режима контрол  устройства,. Умножитель 5 частоты построен по принципу замкнутой системы автоматического регулировани  частоты подстраиваемого автогенератора относительно частоты контролируемой сети и предназначен i дл  равномерного распределений на периоде моментов измерений напр жений при колебани х указанной входной частоты. Блок 10 пам ти представл ет собой 2N аналоговых (конденсаторных )  чеек пам ти, по числу каналов преобразовани  в аналого-цифровом преобразователе. В этом же блоке . формируютс  сигналы, определ ющие пол рность преобразуемых напр жений. Блок 8 усреднени  преобразованных мгновенных значений напр жений пред-. ставл ет собой комбинационный двоично-дес тичный сумматор с повышенным быстродействием. В силу того, что за один период напр жени  сетй :.Обходимо выполнить 2 N- m операции сложени , где m - число замеров мг овенных значений напр жений на периоде,функции усреднени  указанных кодов не могут быть переданы блоку вичислений из-за недостаточного быстродействи . Дл  достижени  того же эффекта при исключении блока усреднени  указанных кодов потребуетс  увеличение объема буферной пам ти в К раз, где К - число периодов усреднени . Блок 13 контрол  фазовых сдвигов измер емых напр жений 13 вы вл ет наличие и измер ет величину отклонени  фазовых сдвигов от номинальных между фазными напр жени ми трехфазной сети в 2 N пунктах контрол  и предназначен дл  введени  коррекции при проведении гармоничес кого анализа одновременно дл  всех фазных напр жений. Принципиально блок построен на основе зна.кочувст вительного фазового компаратора, на один вход которого воздействует дешифрированный сигнал с делител  (счетчика) умножител  5 частоты, а на второй вход - знаковый сигнал кон тролируемого напр жени  с блока 7. Блок 14 контрол  отклонени  частоты также построен на основе знакочувс вительного фазового компаратора, на один вход которого воздействует сигнал со специального делител  стабил ной частоты (применен генератор с кварцевым резонатором), а на другой вход -знаковый сигнал опорной синусоиды умножител  частоты. Устройство работает следующим образом . В зависимости от положени  групп переключателей 15 и 16 возможны следующие режимы работы устройства .Режим контрол  основного р да.показателей качества электрической энергии в 2 N пунктах контролируемой сети (положение группы переключателей соответств . ет изображению на чертеже). При это под основным р дом показателей качества электрической энергии понимаетс  перечень показателей/ регламе тируемых ГОСТ 13109-67. Режим контрол  расширенного р да показателей качества электрической энергии в N пунктах контролируемой сети (группу переключателей 15 необходимо перевес ти в положение l) . В этом режиме. кроме определени  всех показателей качества основного р да, дополнитель но контролируютс  токи и определ ютс  параметры основного потока мощ НО..СТИ и мощностей искажени ,обусловленных несинусоидальностью формы кривых напр жений и токов, и несимметрией нагрузки, что позвол ет локализовать источник искажений. Режим авт;ономного контрол  устрой ства (группу переключателей 16 необходимо перевести в положение 2, положение группы переключателей 15 | безразлично). В этом режиме обработке .подвергаютс  напр жени  трапецеидальной формы с известным действующим значением напр жени  и известным гармоническим .составом. Результаты сравниваютс  с заранее известными эталонными значени ми. При работе в режиме контрол  основного р да показателей качества электрической энергии фазные напр жени  из 2 N пунктов контрол  с помощью блоков 2-1, ... , 3-1, . . .3-п входных делителей напр жений преобразуютс  в .. соответствующие напр жени  с оговоренными выше амплитудами и далее через группу переключателей 16 поступают на входы первого блока 10 пам ти. Выходные импульсы умножител  5 частоты через блок 9 управлени  управл ют ключами аналоговых (конденсаторных) :  чеек пам ти второго блока 10 пам ти, с выходов которого зафиксированные на данный момент уровни напр жений .поступают на входы многоканального параллельного быстродействукхцего аналого-цифрового преобразовател  6 мгновенных значений переменного напр жени  в код. Преобразованные величины в двоично-дес тичном коде через блок 8 усреднени  кодов преобразованных мгновенных значений напр жений поступают на вход первого блока 10 пам ти, где запоминаютс  в соответствующих  чейках пам ти, следует отметитьJчто каждой ординате, каждой контролируемой синусоиде выделена фиксированна   чейка буферной пам ти . Блок 8 усреднени  кодов преобразованных мгновенных значений напр же-ни  введен с целью увеличени  точности проводимых измерений. Эта цель достигаетс  тем, что измерени  провод тс  на прот жении не одного периода, а t 10 периодов. Процесс усреднени  заключаетс  непосредственно в том, что при выдаче кода с выхода аналого-цифрового преобразовател  6 на один вход.блока 8 усреднени , на второй его вход вызываетс  из первого блока 10 пам ти код содержимого фиксированной  чейки,соответствующей данной ординате и данной синусоиде, а затем их . сумма записываетс  оп ть по этому же фиксированному адресу буферной пам ти . Таким образом .в каждой, . чейке м ти щюисходит накопление суммы эначений кодов преобразованных мгновенных значений напр жений по каждой ордрмате и соответствующей синусоиде за периодов. Дл  дальнейшей обработки из первого блока 7 буферной пам ти выбираютс  значени  с отброшенными младшими разр дами, что соответствует делению на дес ть. Как известно этот прием позвол ет увеличить точность проводимых измерений мгновенных значений напр жений в УТо раз ,упри минимальном объеме буферной пам ти. Параллельно с этим процессом преобразовани  и усред- , нени  мгновенных значений контролируемых напр жений измер ютс  откло- Кени  фазовых сдвигов контролируемых напр жений от номинальных с помощью блока 13 и отклонение частоты контролируемой сети с помощью блока 14. Полученные коды также запоминаютс  в фиксированных  чейках первого блока 7 -пам ти, но здесь усреднение кодов не производитс , так как точность измерени  этих показателей достаточно высока. Поэтому при проведении измерений на .прот жении дес ти периодов происходит просто перезапись кодов в те же  чейки буферной пам ти После завершени  цикла измерений с помощью блока 11 вычислений производитс  вычисление показателей качества электрической энергии численными методами по алгоритмам, которые приведены в ГОСТ 13109-67.

Перед началом нового цикла измерений производитс  очистка первого блока пам ти.

При работе в режиме контрол  расширенного р да показателей качества электрической энергии производитс  измерение мгновенных значений напр жений и токов в N пунктах контрол  сети. Полученные массивы измерений позвол ;ют дл  данного пункта контро .л  сети,.кроме всех показателей качества электрической энергии основного р да, определить дополнительно параметры потоков мощностей искажений , а также их направлени  с целью вы влени  потребителей, внос щих искажени  в контролируемую сеть.

При работе в режиме автономного контрол  устройства производ тс  вычислени  основного р да показателе качества электрической энергии, по результатам измерений тестовых напр жений с известным действующим значением и известным гармоническим составом.

Claims (2)

1. Маркушевич И.С. и др. Ткачество напр жени  в городских электрических .сет х. М., Энерги , 1975, с. 198,

2. Авторское свидетельство СССР

№ 564606, кл. G 01 R 23/20, 1976.