Устройство для проверки правильности схемы включения трехэлементного счетчика активной электроэнергии

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в организациях энергонадзора при проверке правильности схемы включения расчетных и контрольных трехэлементных счетчиков активной электроэнергии в низковольтных сетях с индуктивным характером нагрузки при 0,6 1 . Целью изобретения является сокращение времени проверки за счет автоматизации процесса проверки правильности схемы включения трехэлементного счетчика активной электроэнергии . Это достигается введением в схему устройства согласующих трансформаторов 3, 4, формирователей прямоугольных

СОЮЗ СОВЕ ТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 0 01 R 35/04

ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ раби ьно епра5ольно" (21) 4701474/21 (22) 06.06,89 (46) 23,09.91. Бюл. М 35 (72) М.И,Загороднев и А.Д,Проскурнин (53) 621.317(088.8) (56) Гольдберг И.Л. Определение правильности схем включения. счетчиков. — Промышленная энергетика, 1968, М 5, с. 22-23.

Авторское свидетельство СССР

М 1453838, кл, G 01 R 11/00, 1987. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕРКИ ПРАВИЛ6НОСТИ CXEM6l ВКЛЮЧЕНИЯ ТРЕХЭЛЕМЕНТНОГО СЧЕТЧИКА АКТИВНОЙ

ЭЛ Е КТРОЭ Н Е РГИИ

„„. )Ц„„1679425 Al (57) И-обретение о носится к электроиэмерительной технике и может быть использовано в органиэациях энергонадзора при проверке правильности схемы включения расчетных и контрольных трехэлементных счетчиков активной электроэнергии в низковольтных сетях с индуктивным характером нагрузки при 0,6 cos р 1 . Целью изобретения является сокращение времени проверки за счет автоматизации процесса проверки правильности схемы включения трехэлементного счетчика активной электроэнергии, Это достигается введением в схему устройства согласующих трансформаторов 3, 4, формирователей прямоугольных

1679425

20

30

40 импульсов 9, 10, формирователя импульсов задержки 14, формирователей импульсов длительности 19, 20, элементов И 24, 25, 26, Используя три фиксированные области, образованные попарно векторами фазных напряжений и токов, совмещают эти области в секторе, равном реально допустимому углу (0-53 ), что позволяет автоматически определить одновременное попарное нахождение векторов Од, 1д, Ов,!в и Ue, Ic в данном секторе, т.е. правильность вклк..чения трехИзобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в организациях энергонадзора при проверке правильности схемы включения расчетных и контрольных трехфазных трехэлементных счетчиков активной электроэнергии в низковольтных четырехпроводных сетях с индуктивным характером нагрузки при 0,6 cos р 1.

Цель изобретения — сокращение времени проверки.

На фиг.1 представлена схема электрическая функциональная; на фиг.2 — векторная диаграмма правильно включенного трехэлементного счетчика с зонами изменения токов, составляющих 53 ; на фиг.3— диаграммы выходных напряжений элементов схемы при правильном включении счетчика; на фиг.4 — то же, при неправильном включении счетчика.

Устройство содержит согласующие трансформаторы 1-6, формирователи 7-12 прямоугольных импульсов, формирователи

13-16 импульсов задержки, формирователи

17-22 длительности импульсов, элементы И

23-26, триггеры 27 и 28, световые индикаторы 29 и 30, преобразователь 31 импульсного напряжения в постоянное, элемент ЗАПРЕТ

32, генератор 33 прямоугольных импульсов, фазоуказатель 34.

На первую, вторую и третью входные клеммы первого 1, третьего 3 и пятого 5 согласующих трансформаторов подается соответственно напряжение первой, второй и третьей фаз с соответствующих клемм проверяемого счетчика, а на клеммы Г1, Н1, Г2, Н2, ГЗ, НЗ первичных обмоток второго 2, четвертого 4 и шестого 6 согласующих трансформаторов подается падение напряжений с токовых обмоток счетчика первой, второй и третьей фаз. элементного счетчика. Устройство также содержит согласующие трансформаторы 1, 2.

5, 6, формирователи 7, 8, 11, 12 прямоугольных импульсов, формирователи 13, 15, 16 импульсов задержки, формирователи 17, 18, 21, 22 длительности импульсов,,элемент И

23, триггеры 27, 28, световые индикаторы

29, 30, преобразователь 31 импульсного напряжения в постоянное, элемент 32 3АПРЕТ, генератор 33 прямоугольных импульсов. 4 ил.

Вторичные обмотки первого 1, второго

2, третьего 3, четвертого 4, пятого 5 и шестого 6 согласующих трансформаторов подключены к двум входам соответственно первого 7, второго 8, третьего 9, четвертого

10, пятого 11 и шестого 12 формирователей прямоугольных импульсов. Выходы формирователей 7 и 8 соединены соответственно с входами первого 17 и второго 18 формиро10. вателей длительности импульсов, выходы которых соответственно подключены к первому и второму входам второго элемента И

24, Выходы формирователей 9 и 10 через последовательна соединенные первый 13 и второй 14 формирователи импульсов задержки и третий 19 и четвертый 20 формирователи длительности импульсов подключены соответственно к первому и второму входам третьего элемента И 25.

Выходы формирователей 11 и 12 через последовательно соединенные третий 15 и четвертый 16 формирователи импульсов задержки, пятый 21 и шестой 22 формирователи длительности импульсов подключены соответственно к первому и второму входам четвертого элемента И 26.

Выходы второго 24, третьего 25 и четвертого 26 элементов И соединены соответственно с первым, BTopblM и третьим входами первого элемента И 23, выход которого соединен с входом второго триггера 28 и с входом установки первого триггера 27, прямой выход которого соединен с входом первого светового индикатора 29 "Правильно", инверсный выход первого триггера 27 соединен с вторым световым индикатором

30 "Неправильно", а вход сброса первого триггера 27 соединен с выходом элемента

ЗАПРЕТ 32, вход которого соединен с входом генератора 33 прямоугольных импуль16/9425 сов, а запрещающий его вход соединен с выходом преобразователя 31 импульсного напряжения в постоянное, вход которого соединен с выходом второго триггера 28.

Кроме того. к первой, второй и третьей клеммам первичных обмоток согласующих трансформаторов 1, 3 и 5, соединенных по схеме "звезда", подключены соответственно первый, второй и третий входы фазоуказателя 34.

Автоматизация проверки правильности схемы включения трехэлементного счетчика основывается на том, что правильному включению счетчика соответствует строго определенное положение векторов фаэных токов относительно фазных напряжений в зависимости от характера нагрузки. При индуктивном характере нагрузки фазные токи отстают от фаэных напряжений на угол, определяемый величиной индуктивности сети (фиг,2), т.е. его величина может изменяться от О до 90 .

Однако, указанные пределы изменения углов практически оказываются меньше, так как значение сов р в сетях строго нормировано и должно находиться в пределах

0,95-0,85. Поэтому изменение угла в устройстве принято в пределах 0-53, что соответствует изменению cos p от 1 до 0,6.

Устройство работает следующим образом.

Входными клеммами первой Г1, Н1, второй Г2, Н2, третьей ГЗ, НЗ устройство подключается к аналогичным клеммам проверяемого счетчика и по фаэоуказателю 34 проверяется порядок чередования фаз. В случае неправильного чередования фаз дальнейшую проверку не производят до устранения неправильной фазировки, При правильно подключенных клеммах устройства к соответствующим клеммам трехэлементного счетчика и правильном его включении на вторичных обмотках согласующих трансформаторов 1-6 появляется синусоидальное напряжение, которое подается на входы формирователей 7-12 прямоугольных импульсов (фиг.1). Формирователи преобразуют положительную полуволну синусоидального напряжения в прямоугольный импульс при переходе синусоиды через нуль (фиг.3 и 4). Длительность импульсов на выходе формирователей прямоугольных импульсов соста вляет 10 мс при частоте сети 50 Гц, Импульсное напряжение с выходов ФПИ 9-12 подается на входы формирователей 13-16 импугьсов задержки, которые по переднему фронту входных импульсов формируют на своих выходах импульсы длительностью, cnoTBBTGTBóþùåé

55 углам поворота векторов Ов, !в, Ur., 1с. С помощью поворота векторов добиваются их совмещения с векторами UA и 4 при чисто активной нагрузке (qos p — --1), для чего векторы ОБ и Ig надо повернуть на 240", что соответствует длительности импульса 13,34 мс, а векторы Uc, Ic повернуть на 120 (6,67 мс) (фиг.2), Импульс с выхода формирователей 7 и

8 поступает соответственно на входы формирователей 17 и 18, которые срабатывают по переднему фронту приходящего импульса и на выходе формируют положительный импульс длительностью = 3 мс (2,94 мс), Формирователи ":9-22 длительности импульсов по заднему фронту импульсов с выходов формирователей 13-16 формируют такие же импульсы длительностью =3 мс.

Длительность импульсов с выходов формирователей прямоугольных импульсов остается постоянной независимо от индуктивности сети, Положение выходных импульсов формирователей 7, 9 и 11 каналов напряжения при правильно включенном счетчике не изменяется, а положение выходных импульсов формирователей 8. 10 и

12 токовых каналов изменяется в зависимости от cos p, обеспечивая тем самым изменение длительности импульсов совпадения на элементах И 23-25 (фиг.3 и 4). Номер диаграммы на фиг.3 и 4 соответствует номеру блока.

Выходные импульсы формирователей

17 и 18 подаются на вход элемента И 24, формирователей 19 и 20 — на f:xoä элемента

И 25, а формирователей 21 и 2? — на вход элемента И 26. На выходе элементов И 24-26 образуются импульсы совпадения, которые поступают на вход элемента И 23 и обеспечивают появление импульсов совпадения на его выходе.

Обьединяя попарно импульсы от фазных напряжений и токов, получают три зоны совпадения (фиг.2), Выход хотя бы одного параметра из зоны, что происходит при неправильном включении счетчика, приводит к появлению логического "0" на выходе элемента И 23.

Импульсы совпадения с выхода элемента И 23 поступают íà S-вход триггера 27 и устанавливают его в состояние логической

".1" на прямом выходе, что приводит к включению светового индикатора 29 "Правильно", Одновременно импульсы совпадения поступают на счетный вход триггера 28 и вызывают появление импульсного напряжения (типа меандр) на его выходе. Это напряжение преобразователем 31 и пульсного напряжения в постоянное преобразуется в

1679425 логическую "1", которая подается на запрещающий вход элемента ЗАПРЕТ 32, исключая тем самым прохождение импульсов с выхода генератора 33 прямоугольных импульсов на R-вход триггера 27 и изменение состояния этого триггера.

При неправильном включении счетчика, например, когда изменено направление тока фазы Р, на два входа элемента И 25 поступают два импульса, не совпадающие ни в одной точке (фиг.4). На выходе элемента И 25 будет логический "О", который поступит на вход элемента И 23 одновременно с двумя логическими единицами от элементов

И24и26, На выходе элемента И 23 будет логический "О", и триггер 27 не изменит своего состояния, т.е, на его выходе будет постоянное напряжение, а на вь ходе триггера 28 будет логический "О", что приведет к формированию логического "О" на выходе преобразователя 31. Логический "С с выхода последнего поступает на запрещающий вход элемента ЗАПРЕТ 32, что дает возможность прохождения импульсов от генератора 33 прямоугольных импульсов íà R-вход триггера 27, которые установят его в состояние логического "0" на прямом выходе и состояние логической "1" на инверсном выходе. Это приведет к включению светового индикатора 30 "Неправильно", Таким образом, предлагаемое устройство покажет, что счетчик включен правильно лишь втом случае,,когда векторы тока IA, (a,ic одновременно будут находиться в зонах, образованных векторами этих токов и соответствующими векторами фазных напряжений (фиг,2) при 0,6 icos p 1, В случае другого расположения векторов тока и напряжения, которое возникает при неправильном подключении счетчика, устройство выдает информацию о неправильном его включении.

Техническом преимуществом предлагаемого устройства по сравнению с известным является возможность автоматизации проверки правильности схемы включения трехфазного трехэлементного счетчика активной электроэнергии.

В результате использования предлагаемого устройства повышается точность расчета за расход электроэнергии, так как при неправильном включении счетчика его покаэания могут изменяться в пределах от -60 до+35/ в зависимости от cos p, сокращается время проверки с 1,5-2 ч до 15-20 мин и можно проводить проверку без отключения электр роустановки.

10

Формула изобретения

Устройство для проверки правильности . схемы включения трехэлементного счетчика активной электроэнергии, содержащее фазоуказатель, первый, второй, тре ий и четвертый согласующие трансформаторы, первый, второй, третий и четвертый формирователи прямоугольных импульсов, первый, второй и третий формирователи импульсов задержки, первый, второй, третий и четвертый формирователи длительно15

55 сти импульсов, первый элемент И, первый и второй триггер, преобразователь импульсного напряжения в постоянное, элемент ЗАПРЕТ, первый и второй световые индикаторы, вход первого из них подключен к прямому, вход второго — к инверсному выходам первого триггера, вход сброса которого соединен с выходом элемента ЗАПРЕТ, а вход установки первого триггера— с выходом первого элемента И и со счетным входом второго триггера, выход которого через преобразователь импульсного напряжения в постоянное соединен с запрещающим входом элемента ЗАПРЕТ, входы первого формирователя прямоугольных импульсов подключены к двум выводам вторичной обмотки первого согласующего трансформатора, первичная обмотка которого одним выводом подключена к первому входу фазоуказателя и к клемме 1 счетчика, клеммы Г1, Н1, которого соединены с выводами первичной обмотки второго согласующего трансформатора, два вывода вторичной обмотки которого соединены с входами второго формирователя прямоугольных импульсов, выход которого соединен с входом второго формирователя длительности импульсов, а вход третьего формирователя длительности импульсов соединен с выходом первого формирователя импульсов задержки, вход которого соединен с выходом третьего формирователя прямоугольных импульсов, входы которого соединены с двумя выводами вторичной обмотки третьего согласующего трансформатора, один вывод первичной обмотки которого подключен к второму входу фазоуказателя и клемме 3 счетчика, клеммы

ГЗ, НЗ счетчика соединены с выводами первичной обмотки четвертого согласующего трансформатора, два вывода вторичной обмотки которого соединены с входами четвертого формирователя прямоугольных ,импульсов, выход которого через второй формирователь импульсов задержки соединен с входом четвертого формирователя длительности импульсов, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью сокращения времени проверки за счет исключения операции построения векторной диаграммы, введены

10 дополнительно пятый и щие т анс о и и шестой согла и и согла рого соединен с общей шиной, а и и согласую- мотки кото ого

Ч о, то ор второй соединен с клеммой 2 счетчика етвертый формировате импульсов, т ка и ль импульсов эа- Н2 ретьим входом фаэоукаэател Г, я, клеммы 2, держки, пятый и шестой формирователи 5 пе вичн счетчика соединены с двумя я выводами четве длительности импульсов, вто и ро, третий и т анс о первичной обмотки шестого соглас ующего р сформатора, вторичная обмотка котд у выводами подключена гольны ератор прямо- ого в мя тка которого соеди- шест ходам нен с входом эле ента ЗАПРЕТ пе Вы вход пе вог р го элемента И соединен с Вы, а первый пульсов, выхо д которого через последовадом вто ого И н с Выхо- 10 тельно вкл д ко О- формирователь о задержки дом первого той ки и шесформирователя длительности им той формирователь длительности имп вто ой вхо ти импульсов, а сов соединен и импульр вход — с выходом второго фо м д нен с вторым входом третьего вателя ли, xðoe о о, ретий вход еpaoro ормиро- элемента И к вто ойвхо р д первого элемента И сое ин, причем 15 элемента И с-е .о динен с выходом четвертого выхо омт д ретьего элемента И, первый динен с элемента И пе рвыи вход которого соединен кото ого

Выи ВхОд . с Выхо Ом т т р вателя длительности имп л о р соединен с выходом пята го орми- тел ьн д третьего формирователя длиимпульсов, вход ко- того эл ости импульсов, а второй вхо ч .торого соединен с выходом т того элемента И соединен с выхо ом фо ми

А р роае

° выходом

Ржки Вход импульсов вторые Вывод первого Реть ровател р ля прямоугольных импульсов в ятого орми- его соглас ю ующих трансформаторов подклюкото ог ов, входы чены к об ич р ro соединены с двумя выво дами вто- о ми щеи шине, выход первого р нои бмотки Ъ ог согла трансфо м р атора, один вывод первичной обсогласующего 25 соединен с вхо дом первого формирователя длительности импульсов.

Фиг. Z

1679425

13! б

2

21

Составитель С.Хромов

Техред M,Ìoðãåèòàë Корректор O.Öèïëå

Редактор Н.Тупица

Производственно-издэ|ельский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 1Q1

Заказ 3212 TI4p3>K Подписное

ВЦИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытивм при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб„4/5

Устройство для проверки правильности схемы включения трехэлементного счетчика активной электроэнергии Устройство для проверки правильности схемы включения трехэлементного счетчика активной электроэнергии Устройство для проверки правильности схемы включения трехэлементного счетчика активной электроэнергии Устройство для проверки правильности схемы включения трехэлементного счетчика активной электроэнергии Устройство для проверки правильности схемы включения трехэлементного счетчика активной электроэнергии Устройство для проверки правильности схемы включения трехэлементного счетчика активной электроэнергии 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано для построения высокопроизводительных средств поверки наиболее точных измерителей коэффициента мощности

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано при массовом контроле и настройке счетчиков электроэнергии в специализированных лабораториях

Изобретение относится к импульсной технике

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано при поверке счетчиков электроэнергии

Изобретение относится к импульсной технике и позволяет упростить устройство и расширить его функциональные возможности

Изобретение относится к измерительной технике СВЧ

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к интеграторам электрических сигналов

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для контроля подсоединения к трехфазной четырехпроводной сети электрических счетчиков

Изобретение относится к области приборостроения и может быть использовано при проверке чувствительности электронных счетчиков электроэнергии с двумя токовыми измерительными цепями

Изобретение относится к области приборостроения и может найти применение в системах поверки и контроля измерительных приборов

Изобретение относится к измерительной и информационной технике, полупроводниковой и оптоэлектронике и может быть использовано как для поверки измерительных приборов, предназначенных для измерения интегральных величин (ток, напряжение, освещенность и т.д.), так и для определения погрешности измерения интегральных характеристик (вольт-амперных, ампер-яркостных, температурных и т

Изобретение относится к средствам измерительной техники и может быть использовано при разработке и исследовании трехфазных электронных электросчетчиков, устанавливаемых на промышленных объектах и для индивидуальных пользователей взамен устаревшим индукционным приборам учета электроэнергии

Изобретение относится к средствам измерительной техники и может быть использовано при разработке и исследовании трехфазных электронных электросчетчиков, устанавливаемых на промышленных объектах и для индивидуальных пользователей взамен устаревшим индукционным приборам учета электроэнергии

Изобретение относится к электротехнике и применяется для определения правильности включения трехфазных электросчетчиков без самостоятельного вывода цепей напряжения

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в автоматизированных стендах для поверки и настройки счетчиков электроэнергии
Наверх