Многофазный измерительный преобразователь электрической мощности

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике, и может быть использовано для измерения активной и реактивной мощности основного потрка электроэнергии в многофазных сетях переменного тока. Цель изобретения - повьппение точности измерения мощности основного потока-электроэнергии . Для достижения поставленной цели в устройство введены генератор 10 синусоидального сигнала, фазовый детектор 11, фильтр 12 сверхнизких частот и модулятор 9. Устройство также содержит коммутаторы 1,2 тока и напряжения, блок 3 анализаторов спектра, блок 4 преобразования мощности , распределитель 5, генератор 6 импульсов, полосовой фильтр 7, формирователь 8 импульсов. Цель достигается путем устранения влияния на результат измерений помехи в виде мощности модуляционных составляющих напряжений и токов. 1 ил. (Л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (51) 4 С 01 R 21/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ас ас ю ас а

af, а,1

a) а а

Хg) а

1 а/

t а а, а

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

flO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3922331/24-21 (22) 04.07.85 (46) 30.04.87. Бюл. М 16 (71) Омский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) А.В.Парамзин, В.Г.Шахов и В.А.Спиридонов (53) 621.317.7(088 ° 8) (56) Копытов Ю.В., Кучумов Л.А., Спиридонова Л.В. Некоторые особенности потребления и учета электроэнергии. Промьппленная энергетика,- 1979, У 4, с. 15.

Авторское свидетельство СССР

Р 1 195257, кл. G 01 R, 1984. (54) МНОГОФАЗНЫЙ ИЗМЕРИТЕЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКОИ МОЩНОСТИ (57) Изобретение относится к электроизмерительной технике, и может быть использовано для измерения активной

„„SU„„1307363 A1 и реактивной мощности основного потока электроэнергии в многофазных сетях переменного тока. Цель изобретения — повьппение точности измерения мощности основного потока электроэнергии. Для достижения поставленной цели в устройство введены генератор

10 синусоидального сигнала, фазовый детектор 11, фильтр 12 сверхнизких частот и модулятор 9. Устройство также содержит коммутаторы 1, 2 тока и напряжения, блок 3 анализаторов спектра, блок 4 преобразования мощности, распределитель 5, генератор

6 импульсов, полосовой фильтр 7, формирователь 8 импульсов. Цель достигается путем устранения влияния на результат измерений помехи в виде мощности модуляционных составляющих напряжений и токов. 1 ил. С:! 30736

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для измерения активной и реактивной мощности основного потока электроэнергии в многофазных сетях переменного тока.

Цель изобретения — повышение точности измерения мощности основного потока электроэнергии путем устранения влияния на результат измерений помехи в виде мощности модуляционных составляющих напряжений и токов.

На чертеже изображен многофазный измерительный преобразователь электрической мощности в трехфазном варианте.

Многофазный измерительный преобразователь электрической мощности со- 20 держит коммутаторы 1 и 2 тока и напряжения, блок 3 анализаторов спектра, блок 4 преобразования мощности, распределитель 5, генератор 6 импульсов, полосовой фильтр 7, формирователь .8 импульсов, модулятор 9, генератор

10 синусоидального сигнала, фазовый детектор 11, фильтр 12 сверхнизких частот, причем входы коммутаторов 1 и 2 тока и напряжений подключены к шинам контролируемых напряжений и токов, а выходы через блок 3 анализаторов спектра соединены со входами блока 4 преобразования мощности, выходы которого являются выходами 35 синфазного измерительного преобразователя электрической мощности, выхо ды распределителя соединены с входами управления коммутаторов 1 и 2 тока и напряжения, а вход через генера- 40 тор 6 импульсов и фильтр 12 сверхнизких частот соединен с фазовым детектором 11, информационный вход модулятора 9 подключен к шине одного из контролируемых напряжений, а вы- 45 ход через полосовой фильтр 7 и формирователь 8 импульсов соединен с ! первым входом фазового детектора 11, второй вход которого соединен с одним из выходов распределителя 5, вы- 50 ход генератора 10 синусоидального сигнала соединен с входами управления модулятора 9 и блока 3 анализаторов спектра.

Многофазный измерительный преоб- 55 разователь электрической мощности работает следующим образом.

Пусть ему на вход поданы трехфазные напряжения и токи:

3 2 и

2п

U =U() + Е fV„ sin(net+a„ -(2-1) †- +

))=1 3

+ U„sin(net + В +(-1)- — ))2))

))

hl

° 0 . с1 =1о+ ZfI„sin(nut +2„" +, n-(y-1) — -)+

П=1 3

+ T.„ (+ В.+ „+(-1)-3-3 (2Т(номер фазы; частота сети; номер последней различимой гармоники еети, амплитуды составляющих прямой и обратной последовательности фаз напряжений/токов и-й гармоники; напряжение/ток нулевой последовательности фаз; фазовые углы составляющих прямой и обратной последовательности в напряжении п-й гармоники I фазы; фазовый сдвиг между напряжениями и токами составляющих прямой и обратной последовательности и-й где 1 = 1,23

Ы

N—

"о /io

I <

Вп

У ) Y гармоники.

Р 1 13 -- ()к+

3 с c

3k-2

cos ((ЗК-1) (а+()) +(Е-1) j

3k-1 а = — — + 2 (-1)ки з

5 3 lt к=1 с sin I (3k-1) (Я+(о) t-(К-1) j гм

3k-2 в(п((з)-)) Я+) +(г;()

3k-1, (2) Распределитель 5, генератор 6 импульсов, полосовой фильтр 7, формирователь 8 импульсов, модулятор 9, фазовый детектор 11 и фильтр 12 сверхнизких частот образуют схему фазовой автоподстройки частоты трехфазных коммутационных сигналов

3 !307363 где Я вЂ” частота генератора 10 синусоидального сигнала.

Полосовой фильтр 7 определяет полосу захвата частоты g + w, которая (при достаточной стабильности генератора 10 синусоидального сигнала) определяется возможными изменениями частоты ы с ети в пр еделах + О, 5 Гц. В то же время, фильтр 12 сверхнизких частот (менее 0,01 Гц) устраняет впия10 ние резкопеременных модуляций напряжений (1) на частоту генератора 6 импульсов, задающего частоту сигналов (2) . На выходе коммутаторов 1 и 2 токов и напряжения составляющие на- 15 пряжений Ug H 0з H TOKOB Ic H IS на частоте Я имеют вид:

3 3

U = — — = — Ч sin(gt-oL )

С» 2и

1 Ф сTc +

В выражениях (1) F i;пкд<.»л и ) iIi1— раметров V» U„ „.l, с „, 8 „ „, ч „подразумеваетс H iiлчичие д«ух слагаемых — переменногп co спектром от 0,01 до 10 Гц) и Kiisзипоптпяпнпгс (со спектром ниже 0,01 Гц) . ?3 выражениях (5), однако, пстаются линн квазипостоянные части параметров

I1, „, которые и характеризуют основной поток электроэнергии. формула изобретения

Многофазный измерительный преобразователь электрической мощности, содержащий коммутаторы тока и напряжений, входы которых подключены к шинам контролируемых напряжений и то— ков, а выходы через блок анализаторов спектра соединены с входами блока преобразования мощности, выходы которого являются выходами многофазного измерительного преобразователя электрической мощности, распределитель, выходы которого соединены с входами управления коммутаторов тока и напряжения, а вход соединен с выходом генератора импульсов, полосовой фильтр, выход которого соединен с входом формирователя импульсов, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности измерения мощности основного потока электроэнергии, в него введен генератор синусоидального сигнала, фазовый детектор, фильтр сверхнизких .астот и модулятор, информационный вход которо—

ro подключен к шине одного из контролируемых напряжений„ а выход соединен с входом полосового фильтра, выход генератора синусоидального сигнала соединен с входами управления модулятора и блока анализаторов спектра, первый вход фазового детектора соединен с выходом формирователя импульсов, второй — с одним из выходов распределителя, а выход через фильтр сверхнизких частот соединен с входом генератора импульсов.

35

40 (5) U« = . Ч» cos(Qt -o(„) з з

2Г 1

i = — — — = 1 sill(gt-0(Ep ) з з с» 2и

i = — — =. I cos(Qt-o(-Ч ) . (3) з з

2»

1 1

Эти составляющие в блоке 3 анали— заторов спектра переносятся на нулевую частоту, Модулирующее напряжение формируется генератором 10 синусоицального сигнала

Б»о = E sin(5?t + Q), (4) где Q — начальная фаза.

На выходе блока 3 анализаторов спектра образуются сигналы

Ч -. V cos(g„ + Q)

VS V з п(1

Х, с о 8 ((, 1 + Q + 9„) у

I g Ii,sin(oC» + Q + 1) Наконец, в блоке 4 преобразования 50 мощности формируются сигналы, пропорциональные мощности основного потока электроэнергии (Ч Is — V I = Ч I,sin i, ))i