Устройство для измерения мощности

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в устройствах автоматики энергосистем и релейной защите. Цель изобретения - повьпиение точности измерения. Устройство содержит перемножитель 3,дифференциатор 4, нуль-орган 5, формирователи 7 и 8 импульсов и ячейки 9 и 10 выборки и хранения. Введение в устройство преобразователей 1 и 2 напряжения и тока соответственно, инвертора 6 и сумматора 11 позволяет снизить влияние на точность измерения фазовых погрешностей дифференциатора 4 и нуль-opiана 5,вьфажающихся в отличии момента срабатьшания ячеек 9 и 10 выборки и хранения от истинного момента экстремума входного сигнала. 2 ил. W to со со О) а

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 G 01 R 21/06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3827392/24-21 (22) 20.12.84 (46) 23.06.86. Бюл. й- 23 (71) Всесоюзныйордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский,проектно-конструкторский и технологический институт релестроения (72) Ю.И.Кашицин и Л.Ф,Борисов (53) 621.317.38(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 918870, кл. G 01 R 21/06, 1980.

Авторское свидетельство СССР

М 1064221, кл. G 01 R 21/06, 1982. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ МОЩНОСТИ

4 (57) Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано

ÄÄSUÄÄ 1239616 А1 в устройствах автоматики энергосистем и релейной защите. Цель изобретения—

BoBblIIIpHHe точности измерения. Устройство содержит перемножитель З,лифференциатор 4, нуль-орган 5, формирователи 7 и 8 импульсов и ячейки 9 и

10 выборки и хранения. Введение в устройство преобразователей 1 и 2 напряжения и тока соответственно, инвертора 6 и сумматора 11 позволяет снизить влияние на точность измерения фазовых погрешностей дифференциатора 4 и нуль-ор1ана 5,выражающихся в отличии момента срабатывания ячеек 9 и 10 выборки и хранения от истинного момента экстремума входного сигнала. 2 ил.

1239616 ряжения ц, K(UI са6 g LILAC (3) 1

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в устройствах автоматикИ энер, госистем и релейной защиты.

Цель изобретения - повышение точности измерения.

На фиг. 1 представлена блок-схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 временные диаграммы его работы.

Устройство содержит масштабные преобразователи 1 и 2 напряжения тока соответственно, перемножитель 3, дифференциатор 4, нуль-орган 5, инвертор 6, формирователи 7 и 8 импуль сов, ячейки 9 и 10 выборки и хранения,сумматор 11.

Входы перемножителя 3 соединены с выходами масштабных преобразователей 1 и 2, а выход — с входом дифференциатора 4 и входами ячеек 9 и 10 выборки и хранения, выходы которых подключены к входам сумматор 11, а управляющие входы через формирователи 7 и 8 импульсов — к выходам инвертора 6 и нуль-органа 5. Вход нульоргана 5 соединен с выходом дифференциатора 4, а выход — с входом инвертора 6. Выход сумматора 11 является выходом устройства, а входы масштабных преобразователей 1 и 2 — входами устройства.

Устройство работает следующим образом.

Напряжение на выходе перемножителя 3 (фиг. 26) может быть описано формулой

О<, =К(01соб Ч ц-LII co5(2сьЕ+су 11 где U — действующее значение напряжения (фиг. 2а);

I — действующее значение тока (фиг. 28); — сдвиг фаз между током и напряжением;

Ю вЂ” угловая частота сети;

К вЂ” коэффициент пропорциональности.

Максимальное значение этого нап д,„-K(Utcoeq tgyj д достигается при соз (2 ы t + Ч )= -1

Минимальное значение этого напряжения достигается при cos (2 я и + д„ ) =,1, 2

Счммиочя (2) и (3), получим

sbtx aly max 0ay т н 2" I co& p„.

Учитывая, что Ul cos cp = Р, т.е. активной мощности, получаем

5 2 KP.

Таким образом, сумма положительной и отрицательной амплитуд выходного напряжения: аналогового умножителя пропорциональна измеряемой активной мощности.

Соответственно описанному алгорит му напряжение с. выхода перемножителя 3 подводится к информационным входам двух ячеек 9 и 10 выборки и хранения . Ячейки 9 и 10 имеют также управляющий вход, при поступлении на который узкого отрицательного управляющего импульса происходит заФ поминание напряжения, имеющегося на информационном входе. Чтобы сформировать управляющие импульсы в моменты достижения выходным напряжением перемножителя 3 максимального и минимального значений, применен диф ференциатор 4. Напряжение на его выходе (фиг. 2 ) d Ua> /dt сдвинуто на 90 относительно U и не содержит ь постоянной составляющей. Иэ выходного напряжения дифференциатора с поЗО мощью нуль-органа 5 в качестве которого может быть применен интегральный компаратор, формируются прямоугольные импульсы Uao (фиг. 2е) из фронтов которых с помощью Формирователя 7 формируются управляющие импульсы U ц 1 (фиг. 2к) для ячейки

10 выборки и хранения. Напряжение

U инвертируется с помощью инвертоно ра 6 и из Фронтов напряжения на вы4р ходе инвертора 6 Uz (фиг. 2е} формируются с помощью формирователя 8 управляющие импульсы Б „ 2 (фиг. 2 ) для ячейки 9 выборки и хранения .Инвертор 6 позволяет использовать

45 ячейки 9 и 10 выборки и хранения с одинаковыми цепями управления. Запомненные напряжения с выходов ячеек

9 и 10 выборки и хранения (фиг. 24, k) поступают на входы сумматора 11. напряжение на выходе которого (фиг. 2A) пропорционально измеряемой активной мощности.

Возможен и другой режим работы устройства, в котором сумматор 11 выл полняет вычитание напряжений с выходов ячеек выборки и хранения 9 и

10 При этом

3 т. е измеряется полная (кажущаяся) мощность.

1239

Предлагаемое устройство точнее известного при практически том же быстродействии за счет снижения влияния на точность измерения фазовых погрешностей дифференциатора 4 и нуль органа 5, выражающихся в отличии момента срабатывания ячеек 9 и 10

) выборки и хранения от истинного момента экстремума входного сигнала.

В.предлагаемом устройстве во временной окрестности момента экстремума выходного сигнала перемножителя 3 изменения его невелики, в то время как в известном устройстве при стробировании напряжения, пропорционального току исследуемой цепи в момент экстремума напряжения исследу- 20 емой цепи, скорость нарастания стробируемого сигнала может быть большой, что приводит к большому влиянию фазовых погрешностей дифференциатора и нуль-органа на результат изме- я5 рения.

616 4

Формула изобретения

Устройство для измерения мощности содержащее масштабные преобразователи тока и напряжения, входы которых являются входами устройства, пере° множитель,две ячейки выборки и хранения,нуль-орган и дифференциатор,выход которого соединен с входом нуль-органа, а вход — с входами ячеек выборки и хранения,о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения точности измерения, в него введены сумматор, инвертор и два формирователя импульсов, выходы которых подключены к управляющим входам соответствующих ячеек выборки и хранения, соединенных выходами с соответствующими входами сумматора, выход которого является выходом устройства, причем входы перемножителя подключены к выходам масштабных преобразователей тока и напряжения, а выход — к входу дифференциатора, входы формирователей импульсов соединены с выходом нуль-органа непосредственно и через инверТ0р соответственно.

ВНИИПИ Заказ 3390/44 Тираж 728 Подписное

Произв.-полигр. пр-тие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4