Устройство для двухтарифного учета электроэнергии

 

Использование: измерение интеграла потребляемой электрической энергии по времени. Сущность изобретения: устройство содержит преобразователь сигналов токов и напряжений сети 1, электромеханический интегратор 2, счетчик механизма 3,4, релейное устройство 5, датчик уровня сети 12, сглаживающую цепь 11, формирователь опорных напряжений 10, два пороговыхэлемента 8, 9, схему совпадения 7, коммутатор 6 с перемычками 13 и контактами дистанцидйногЬ управлёни я 14. 1 з .п . ф-лы, 3 ил. it «pSBS -m& y --лай-; г 31з: 5 h &КХ5ЁЈ :-ЈЈ№&&&t ( r ajtsQ s - чШШЛ Эу iWSStgiiftB ---ffli. 5efe A:ffi№4iW:- r механически ратор 2, связанный механически с двумя счетными механизмами барабанного типз 3 и 4, подключаемыми к интегратору помощью релейного устройства 5. Обмотка релейного устройства 5 подключена к коммутатору 6 внешнего или внутреннего управления тарифом. Вход коммутатора 6 подключен через схему совпадения 7 к выходам двух пороговых устройств 8 и 9. Первое из них (8) настроено несрабатывание (изменение выходного сигнала с максимального уровня на минимальный) при превышении максимального уровня напряжения сети, а второе

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 01 R 11/56 т = »; дно gwef„ :-"цд ф„ буй:"@тРй г»ФВ -;»т Р "

РЕТЕНИЯ

„Яфф: . Я.ХЯм «ЙЯ»."

К АБТбРСКбМ У СВИДЕТЕЛЬСТВУ.-.: «р,я» .. ««» .,»»у-,»,»нф»щщ=@ » +";:4& -::» ."яхт»««»ф»» « :; . фт фа@-=-=. - ":1 (21) 4859899/21 (22) 14.08.90 (46) 30.09.92, Бюл. ¹ 36 (71) Ленинградский научно-исследовательский радиотехййческий инстйтут (72) А.В,Балов, И.Д.Нестеров и С,А.Осьмийи«м (56) Имокович А.M. Электрические счетчики, Л., 1963, Госэнергоиздат, с. 357.

Голов«кий П.И. Энергосистемй и потребителй электрической энергйи. M,: Энергия, 1984,*с. 61.

« --, . », Изобретенйе" относится к устройствам и з»мерейи"я " и« йт е«грала потребляемой электрйческои энергйи«по времени, а конкретно— к д«вухт»а«ри»фйым счетчикам киловатт-часов.

Целью изобретения является расширение области использования устройства на объекты", не"оборудованные линиями дискет черской с»вязй;«йутем обеспеченйя возможйо ь тй упраЙМ ения" тарифом напряжением сети

На фйг. 1 изображена схема йр«едлагаемого" уст»р»ои«ства, на фйг, 2 показан пример реализации схем отдельных его частей; на фиг. 3 — йример суточного графика потреблей»йя эйер»гии«в" э«йергосистеме, предлагаемое устройство содержит, см, фйг. 1, преобразователь сигналов токов напряйЪ й"йя=се«гги 1 (индукционного или электройй бго тйпа), йодсоединенны«й "к сетевым. т«рехфаз«ны(м«ш«йнам через трансформаторы тока и нап» ряж«е«ййя вкл«юче«йн« ые между фазнымй и нулевым проводникамй, подключенный к нему электромеханический йнтег2 +Í »».- «&57

2 гОс«Уд/ГРсЪВенный кОмитет по "ЙзоБРетейЪГЯм-и QTKPbi TNT

ПР К T CCP,»»»««ф«, . .. фф. - «» -@ ст»«„ щук:» я » Q y »ó g.,««,:- >:

О И НИЕ ИЗОБ

i„ a - « «, « . . " «».,"» юЪ»»»«»«»Мс- %»»д . »» «»«»».. Ж 1765776 А1

„„.«:ус.,-. -=».- > т- ф,кафф/fp»„-.«мщгфф+ыдф-ф „,» » „.»мяф к«ы 4"+Ф-в (54) YCTPOACTBO ДЛЯ ДВУХТАРИФНОГО

УЧЕТА ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ (57) Использование: измерение интеграла потребляемой электрической энергии по времени, Сущность изобретения: устройство содержит преобразователь сигналов токов и напряжений сети 1, электромеханический интегратор 2, счетчик механизма 3, 4, релейное устройство 5, датчик уровня сети 12, сглаживающую цепь 11, формирователь опорных напряжений 10, два пороговыхэлемента 8. 9, схему совпадения 7, коммутатор

6 с перемычками 13 и контактами дистанци0HHof управления 14. 1 з,п, ф-лы, 3 ил. у»:;" у» :» -В;=« =;-:,:::-=.—:, 0 у»т 4:;-фффЩ Ц 2ф ДЮ 9MI -

- - «» =«» «».".»:,";- »2 ф« ..лф»ффЦИ» Ь»уф .«»»«»»»«фЭР «

- «»» »,»»»у»»»; -;=ye«<>-,ô ôôôôôôôôß. ф ggl QP.»»ЖИ ратор 2, связанный механически с двумя счетными механизмами барабанного типа 3 и 4, подключаемыми к интегратору 2 с помощью релейного устройства 5. Обмотка релейного устройства 5 подключена к коммутатору 6 внешнего или внутреннего управления тарифом. Вход коммутатора 6 подключен через схему совпадения 7 к выходам двух пороговых устройств 8 и 9. Первое из них (8) настроено"на"срабатывание (изменение выходного сигнала с максимального уровня на минимальный) при превышении максимального уровня напряжения сети, а второе (9) настроено на срабатывание (изменение выходного сигйала«с м»йним» аульного ур»баня на макисмальное) при превышении нормального уровня напряжения сети (в соответствии с (ГОСТ 13109) 220 B + 5% — нормальное напряжение сети, 220 В+ 10% максимальное напряжение сети), Опорные входы порого вых устройств 8, 9 подключены к соответствующим выходам формирователя 10 опорных напряжений, Оба пороговых уст1765776 ройства 8 и 9 подключены своими сигнальными входами к выходу сглаживающей цепи

11, вход которой подключен к выходудатчика 12 уровня сети, который своим входом подключен к трем фазам сети, Коммутатор

6 содержит перемычки 13, обеспечивающие при необходимости подключение реле 5 либо к схеме 7, либо к контактам 14 дистанционного управления. Входы питания схемы 7 и формирователя 10 опорных напряжений подключены к выходу сглаживающей цепи

11 с целью дополнительной защиты от ложных .срабатываний при кратковременных бросках напряжения сети, Пример конкретной реализации узлов схемы предлагаемого устройства представлен на фиг. 2. В качестве датчика 12 уровня сети используется трехфазная мостовая схема. Сглаживающая цепь 11 выполнена в виде RC-цепочки на элемента R1, С1 с постоянной времени с = (1-2)с, формиоователем 10.опорного напряжения служит стабилизатор напряжения, выполненный на микросхеме типа К142ЕН88 с последовательно включенными резисторами, образующими резистивный делитель напряжения, Пороговые устройства 8, 9 реализуются на примере компаратора с "окном" рабочей зоны, выполненного на микросхемах К554САЗ с входными резисторами. Схема совпадения 7 реализована объединением выходов пороговых устройств 8, 9 на общую нагрузку и содержит усилительный каскад с сигнальной лампой в коллекторной цепи усилительного каскада. Стабилизаторы напряжений формирователя 10 и схемы 7, выполненные на микросхемах К 142ЕН88, "запитаны" от сглаживающей цепи 11, Питание микросхем

К554САЗ пороговых устройств 8, 9 (на фиг. 2 не показано) может быть осуществлено также с помощью аналогичных микросхем

К142 Е Н88.

В предлагаемом устройстве получение двухтарифного учета электроэнергии осуществляется за счет использования эффекта повышения напряжения сети выше нормального значения в часы минимального потребления, Работа предлагаемого устройства происходит следующим образом, В исходном состоянии во время действия общего тарифа при напряжении сети до

220 В + 5 g, сигналы с сетевых шин через трансформаторы тока и напряжения поступают на преобразователь 1, преобразующий эти сигналы в сигнал, пропорциональный активной мощности в измеряемых цепях. Этот сигнал поступает на электромеханический интегратор 2, преобразующий его в механическое движение, которое и воздействует на счетный меха5

55 низм 3 для фиксации киловатт-часов в сети потребления во время действия общего тарифа. Сигнал контроля с датчика 12 уровня сети подается на сглаживающую цепь 11, что позволяет устранить влияние кратковременных бросков в сети, Обработанный таким образом сигнал контроля поступает на входы пороговых устройств 8, 9, На выходе порогового устройства 8 формируется сигнал с высоким уровнем (лог. "1"), а на выходе устройства 9 — с низким уровнем (лог. "0").

Эти сигналы поступают соответственно на первый и второй входы схемы 7, на выходе которой в результате сигнал отсутствует. Реле 5 отключено, счетный механизм 3 учитывает электроэнергию по общему тарифу, При увеличении напряжения Uc сети, вызванного сокращением числа потребителей в результате суточных колебаний (например в ночное время, см. фиг, 3), сигнал контроля в пороговом устройстве 9 сравнивается с опорным сигналом, формируемым блоком 10, откалиброванным на значение нормальной сети 220 В+ 5/. При превышении этого уровня пороговое устройство 9 вырабатывает сигнал с высоким уровнем (лог. "1"), передающимся на второй вход схемы 7, В результате имеющего место совпадения лог. "1" на входах схемы 7 на ее выходе формируется сигнал, под действием которого осуществляется включение реле 5. В результате реле 5 переключает электромеханический интегратор 2 на счетный механизм 4 и счетчик учитывает электроэнергию по льготному тарифу. При этом загорается сигнальная лампа схемы 7, позволяющая потребителю судить о том, что наступило время действия льготного тарифа и целесообразно включать дополнительные нагрузки, При дальнейшем повышении напряжения сети свыше максимального значения

220 В + 10 j сигнал контроля превышения максимального уровня сравнивается в пороговом устройстве 8 с опорным сигналом, откалиброванным под это значение. При превышении этого уровня в пороговом устройстве 8 вырабатывается сигнал низкого уровня (лог, "0"), который передается на первый вход схемы 7, В результате на выходе этой схемы сигнал также принимает нулевой уровень, что вызывает отключение реле 5, Устройство переходит в режим работы счетного механизма 3, что соответствует общему тарифу. Эти действия предотвращают воэможность злоупотребления льготным тарифом при искусственным завышении напряжения сети.

Таким образом, в отличие от прототипа, предлагаемое устройство, срабатывающее

Ф: -67: аЖ

5 1765776 6

I при повышении напряжения сети за счет ее Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я разгрузки, может быть использовано на 1, Устройство для двухтарифного учета объектах, не оборудованных линиями дис- электроэнергии, содержащее преобразовапетчерской связи и тем самым достигается тель сигналов токов и напряжений сети, цель изобретения — расширение области 5 подключенный к нему электромеханический его использования. интегратор, электрически соединенный в

Кроме этого устройство при необходи- релейным устройством и механическисдвумости может быть включено путем заплани- мя счетными механизмами, о тл и ч а ю щ ерованного повыш*ения напряжения сети в е с я тем, что, с целью расширения области пределах требовайий ГОСТ 13109 диспет- 10 использования путем обеспечения возмож- черской службой энергосистемы. При этом ности управления тарифом напряжением сесама сеть будет служить своеобразным ка- ти, введены коммутатор внешнего или

::алом диспетчерской связ«й. внутреннего управления тарифом, схемы

Предлагаемое устройство может быть совпадения, два пороговых устройства, йспользовано, такж«е как и прототип, и на 15 формирователь опорных напряжений, сглаобъектах, оборудованных специальными живающая цепь и датчик уровня сети, при линиям«й«дисйетчерской связи, При этом пе- этом вход датчика уровня сети подключен к ремычки 13 коммутатора 6 устанавливаются фазным линиям сети, его выход через сглаво второе положен« йе, прй котором замыка- живающую цепь подключен к первым вхоется цепь связи реле 5с контактами 14дис- 20 дам пороговых устройств, другие входы тан«ц«иоййо«го уйрав«ления и размыкается которых подключены к соответствующим цепь связи реле 5 с выходом схемы 7. выходам формирователя опорных напряжеИзобретение может иметь большое на- ний, а выходы подключены к входам схемы роднохозяйственное значение, поскольку совпадения, выход которой через коммутапри массовом его внедрении даже в одном 25 тор внешнего или внутреннего управления регионе только за счет снижения пиковых тарифом подключен к входу релейного устнагрузок может быть достигнута существен- ройства, ная экономия ресурсов, при этом не потребу- 2. Устройство по п.1, отл и ч а ю ще еется введение дополнительных мощностей с я тем, что, с целью дойолййтельной защиТЭУ и уменьшаются затраты на улучшение 30 ты отложных срабатываний при кратковреэкологий. Кроме того, повышается уровень менных бросках напряжения сети, входы технического оснащения в сфере бытовых питания схемы совпадения и формироватеуслуг на еЛен«йю"за счет применения эколо- ля опорных напряжений йодключены к выгически чистого и дешевого вида энергии, ходу сглаживающей цепи, 1

Ь i)Li)t} .Ь олж и

Й 6ЙУ.". я(1765776

7, Ю Г, ! !

I! + !

Иннин

g yg t 6 Zo М

Составитель А. Старостина

Редактор Т. Лошкарева Техред М,Моргентал Корректор И. Шулла

Заказ 3383 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 (!

ej (макс (40/) Mumps (+%

gg ((!