Способ компенсации потерь в конце длинной линии электропередачи

Авторы патента:

G01R11/00 - Электромеханические устройства для измерения интеграла электрической мощности или тока по времени, например потребления или расхода (прочие устройства для измерения этих величин G01R 22/00; контроль потребления электроэнергии на транспортных средствах с электротягой B60L 3/00)

Владельцы патента RU 2512705:

Меньших Олег Фёдорович (RU)

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано преимущественно в сельской местности и пригородных садоводствах, электроснабжение которых осуществляется от трансформаторных подстанций (ТП) с достаточно протяженными воздушными линиями электропередачи, к концу которых сетевое напряжение недопустимо снижается, что нарушает качество предоставляемой услуги энергосбытовыми организациями. Способ компенсации потерь в конце длинной линии электропередачи, при котором в начале первой и третьей четверти периода переменного напряжения открывают попеременно соответствующую пару коммутирующих транзисторов и в течение первой и третьей четверти периода заряжают два одинаковых конденсатора через эту пару коммутирующих транзисторов, в начале второй и четвертой четверти коммутирующие транзисторы закрывают, после чего эти конденсаторы включают последовательно с помощью управляемого симистора и разряжают их обратно в сеть в течение второй и четвертой четверти периода, причем в первой четверти периода открывают одну пару коммутирующих транзисторов, а в течение третьей четверти периода открывают другую пару коммутирующих транзисторов, а управление обеих пар коммутирующих транзисторов и симистора осуществляют с помощью блока управления по заданному алгоритму с синхронизацией сетевым напряжением. Технический результат заключается в увеличении сетевого напряжения в конце нагруженной линии электропередачи относительно простыми средствами. 15 ил.

Известны способы снижения энергопотерь при использовании длинных линий электропередачи путем увеличения сечения проводников трехфазной воздушной линии (ВЛ-0,4 кВ) или их запараллеливания. Используются также приемы выравнивания нагрузок на фазы в таких линиях. Кроме того, увеличивают напряжение на выходных цепях ТП выше заданного значения. Увеличение сечения проводников существенно увеличивает стоимость ВЛ-0,4 кВ, а повышение выходного напряжения в ТП нежелательно для близлежащих к ТП абонентов, так как по нормам допускается отклонение напряжения не более, чем на +5% и -10%. Это значит, что при стандартном напряжении 220 В разброс напряжения для всех абонентов, обслуживаемых от ТП, определен пределами от 198 В до 231 В. При достаточно протяженных ВЛ-0,4 кВ в конце таких линий напряжение падает до 170…180 В, и для выравнивания этого напряжения на конце линии хотя бы до 200 В приходится повышать напряжение на выходе ТП до 245 В, что недопустимо. Одним из способов устранения недопустимой неравномерности напряжения является установка двух одинаковых ТП с противоположных концов ВЛ-0,4 кВ. Однако это существенно увеличивает стоимость оборудования (стоимость ТП гораздо больше стоимости проводников с повышенным сечением, применяемых в ВЛ-0,4 кВ значительной протяженности). Одним из способов выравнивания сетевого напряжения в конце ВЛ-0,4 кВ является использование феррорезонансных стабилизаторов напряжения или даже электронных. Однако это также заметно удорожает систему энергоснабжения.

Предлагаемый способ компенсации потерь в протяженных ВЛ-0,4 кВ аналогов не имеет по данным известной технической литературы.

Целью изобретения является увеличение сетевого напряжения в конце нагруженной линии электропередачи относительно простыми средствами.

Указанная цель достигается в способе компенсации потерь в конце длинной линии электропередачи, при котором в начале первой и третьей четверти периода переменного напряжения открывают попеременно соответствующую пару коммутирующих транзисторов и в течение первой и третьей четверти периода заряжают два одинаковых конденсатора через эту пару коммутирующих транзисторов, в начале второй и четвертой четверти коммутирующие транзисторы закрывают, после чего эти конденсаторы включают последовательно с помощью управляемого симистора и разряжают их обратно в сеть в течение второй и четвертой четверти периода, причем в первой четверти периода открывают одну пару коммутирующих транзисторов, а в течение третьей четверти периода открывают другую пару коммутирующих транзисторов, а управление обеих пар коммутирующих транзисторов и симистора осуществляют с помощью блока управления по заданному алгоритму с синхронизацией сетевым напряжением.

Достижение цели изобретения объясняется параллельным зарядом пары одинаковых по емкости конденсаторов до амплитудного напряжения сети со сниженным против стандартного значением напряжения с последующим возвращением в сеть удвоенного напряжения последовательно включаемых конденсаторов, что определяет вольт-добавку сетевого напряжения в конце линии электропередачи. Результирующее напряжение при этом отличается от гармонического. Величина емкости используемых конденсаторов определяет потребляемую мощность электроприборами абонентов, обслуживаемых линией электропередачи вблизи ее конца, то есть к выравниванию напряжения на всем протяжении такой линии. В первой и третьей четверти периода напряжение изменяется гармонически со сниженной амплитудой, а во второй и четвертой четверти существенно возрастает по амплитуде, так что среднее действующее напряжение в сети на удаленном участке от ТП стремится к стандартному значению, а искажение формы напряжения не влияет на работу бытовых приборов абонентов.

Заявляемый способ поясняется реализующим его устройством, представленным на рис.1. Принципиальная схема блока управления транзисторами и симистором представлена на рис.2. На рис.3 приведены временные диаграммы напряжений в различных участках схемы блока управления, а на рис.4 даны эпюры напряжения и тока в сетевых проводниках (для однофазной сети).

Реализующее способ устройство, представленное на рис.1, выполнено по мостовой схеме и включает следующие компоненты:

1 - транзистор заряда первой ветви мостовой схемы,

2 - транзистор перезаряда первой ветви мостовой схемы,

3 - накопительный конденсатор первой ветви мостовой схемы,

4 - транзистор заряда второй ветви мостовой схемы,

5 - транзистор перезаряда второй ветви мостовой схемы,

6 - накопительный конденсатор второй ветви мостовой схемы.

7 - симистор, включенный в диагональ моста,

8 - блок управления транзисторами и симистором (работа этого блока синхронизирована сетевым напряжением),

9 - гридлики, то есть параллельно соединенные электролитический конденсатор большой емкости и низкоомный резистор, ограничивающий ток управляющего перехода транзистора или симистора, создающие отрицательное смещение на управляющем электроде симистора и базах транзисторов, с постоянной времени порядка четверти периода сетевого напряжения (5 мс). Схема гридликов показана на рис.1 фрагментарно, и гридлики обозначены на рис.1 прямоугольниками.

Блок управления транзисторами и симистором (рис.2) выполнен на шести логических микросхемах транзисторно-транзисторной логики с диодами Шотки (ТТЛШ), например, типа К555ЛАЗ, выполняющими логическую функцию «2И-НЕ», импульсные усилители включают аналоговую микросхему типа К174УНЗ и транзистор КТ819А с трансформаторным выходом. Причем управление симистором осуществляется импульсами длительностью порядка 0,3…0,5 мс от трансформатора с ферритовым сердечником, а управление транзисторами - импульсами длительностью порядка 5 мс с частотой 50 имп./сек от трансформаторов с железным сердечником. На рис.2 фрагментарно представлен импульсный усилитель. Блок управления включает регулируемую фазосдвигающую цепочку, пару компараторов, пару дифференцирующих контуров, формирователь импульсов включения соответствующей пары транзисторов в первой и третьей четвертях периода сетевого напряжения и вторичный источник питания (ВИП) с выходными напряжениями +5 В для питания цифровых микросхем и +15 В для питания трех импульсных усилителей.

На рис.3 приведены временные диаграммы:

3а - исходного сетевого напряжения (гармонического),

3б - сдвинутого по фазе на 90° переменного напряжения с подстройкой фазы на ±5,

3в - логический сигнал А на выходе первого компаратора напряжения, указанного на рис.3а,

3г - логический сигнал В на выходе второго компаратора напряжения, указанного на рис.3б,

3;3д - инверсный сигнал с первого компаратора, указанный на рис.3в,

3е - инверсный сигнал со второго компаратора, указанный на рис.3г,

3ж - импульс, открывающий в первой четверти периода транзисторы 1 и 4 (рис.1),

3з - импульс, открывающий в третьей четверти периода транзисторы 2 и 5 (рис.1),

3и - дифференцирующий отклик (положительный) импульса, указанного на рис.3г,

3к - дифференцирующий отклик (положительный) импульса, указанного на рис.3е,

3л - сформированные импульсы открывания симистора 7 (рис.1) в начале второй и четвертой четверти периода. Закрывание симистора происходит автоматически при разряде конденсаторов 3 и 6 обратно в сеть. На рис.4а представлена эпюра напряжения на проводниках ВЛ-0,4 кВ для одной фазы на конце линии электропередачи с достаточно сложной не гармонической формой. В первой и третьей четвертях периода Т форма напряжения совпадает с той, какая была бы без подключения к сети данного устройства, и имеет амплитуду U_О, сниженную против стандартного напряжения за счет потерь в нагруженной линии электропередачи. Во второй и четвертой четвертях периода Т за счет разряда последовательно соединенных конденсаторов 3 и 6 (с помощью открытого симистора 7) в сеть ее напряжение резко возрастает, а затем снижается по мере разряда этих конденсаторов, складываясь с действующим напряжением сети. При этом возникает вольт-добавка сетевого напряжения величиной ΔU к имеющейся амплитуде сетевого напряжения U_О, которая и увеличивает среднее значение напряжения сети в конце линии электропередачи, выравнивая действующее напряжение в ней в различных ее участках.

На рис.4б дана эпюра токов заряда (перезаряда) и разряда конденсаторов 3 и 6 в различных четвертях периода сетевого напряжения. В первой четверти периода конденсаторы 3 и 6 заряжаются до амплитудного напряжения U_О каждый, и к концу первой четверти периода ток заряда стремится к нулю, а максимум тока заряда достигается в средней части первой четверти периода. Во второй четверти периода ток разряда пары последовательно соединенных конденсаторов 3 и 6 меняет свое направление на противоположное и к концу второй четверти также стремится к нулю, что запирает автоматически ранее открытый симистор. В третьей и четвертой четвертях периода процессы аналогичны выше указанным, но с заменой знака протекания токов. Последнее указывает на то, что конденсаторы 3 и 6 работают в режиме перезаряда, то есть должны допускать работу на переменном токе, например, типа К-75.

Рассмотрим работу устройства, реализующего заявляемый способ.

Для реализации алгоритма периодического заряд-разряда конденсаторов 3 и 6 необходимо сформировать сигналы разграничения четвертей периода Т переменного напряжения сети, в частности, сформировать сигналы начала второй и четвертой четвертей периода. Это достигается применением двухзвенной фазосдвигающей RC-цепочки, каждая из которых сдвигает фазу переменного напряжения на 45°. В первой из них предусмотрена регулировка сдвига фазы на ±5° с помощью реостата. Таким образом, имеем исходное переменное напряжение сети (рис.3а) и сдвинутое по фазе на 90° напряжение (рис.36). Эти напряжения воздействуют на два компаратора, показанные в средней левой части рис.2 на двух микросхемах К555ЛА3, четырех диодах КД513 и двух потенциометрах. На парафазных выходах этих компараторов образуются импульсные последовательности типа «меандра» (со скважностью, равной двум) с логическими уровнями А (рис.3в) и Ā (рис.3д) - на выходе первого компаратора, к входу которого поступает исходное переменное напряжение сети с некоторым регулируемым уровнем амплитуды, а также с логическими уровнями В (рис.3г) и $\bar{B}$ (рис.3е) - на выходе второго компаратора, к входу которого поступает сдвинутое по фазе на 90° переменное напряжение с регулируемым уровнем амплитуды. Первый из указанных компараторов на рис.2 расположен ниже второго.

Для выделения импульсной последовательности, соответствующей первой четверти периода сетевого напряжения (рис.3ж), используется логическая операция А· $\bar{B}$ с применением цепочки «2И-НЕ+НЕ=2И» на половине микросхемы К555ЛАЗ. При этом входы этой цепочки соединены с прямым выходом первого компаратора и инверсным выходом второго. На выходе элемента «2И» формируется импульсная последовательность с длительностью импульсов 5 мс, совпадающих по времени с первыми четвертями периодов Т (рис.3ж).

Для выделения импульсной последовательности, соответствующей третьей четверти периода сетевого напряжения (3з), используется логическая операция Ā*В с применением аналогичной цепочки, выполняющей операцию совпадения («2И») на второй половине микросхемы К555ЛАЗ. Входы этой схемы «2И» соединены с прямым выходом второго компаратора и инверсным выходом первого. При этом на выходе этой схемы «2И» формируется импульсная последовательность с длительностью импульсов 5 мс, совпадающих по времени с третьими четвертями периодов Т (3з).

Указанными импульсными последовательностями (рис.3ж и 3з) открываются соответствующие пары транзисторов, через которые в их насыщенном состоянии осуществляется заряд и перезаряд конденсаторов 3 и 6 (рис.1). Эти импульсные последовательности усиливаются по мощности в соответствующих импульсных усилителях с трансформаторными выходами, пары раздельных выходных обмоток которых подключены через гридлики 9 (рис.1) к переходам «база-эмиттер» соответствующих пар транзисторов. Так, при действии импульсной последовательности, указанной на рис.3ж, открываются транзисторы 1 и 4. а при действии импульсной последовательности, указанной на рис.3з, открываются транзисторы 2 и 5. Транзисторы 1 и 2, а также транзисторы 4 и 5 включены между собой параллельно-встречно и имеют один и тот же тип проводимости n-p-n.

При открывании той или иной пары транзисторов происходит заряд или перезаряд конденсаторов 3 и 6 от сетевого напряжения с пониженной на конце линии электропередачи амплитудой напряжения U_O соответственно в первой или третьей четвертях периода Т.

Для осуществления отдачи накопленной в этих конденсаторах энергии $W = C U_{O}^{2} / 2$ , где С - емкость каждого из конденсаторов 3 и 6 (одинаковой величины), необходимо, во-первых, запереть все транзисторы 1, 2, 4 и 5, а во-вторых, включить конденсаторы 3 и 6 последовательно к проводникам линии электропередачи (к сети). Первое условие выполняется автоматически прекращением импульсов открывания транзисторов (рис.3ж и рис.3з) и поддержанием на базах транзисторов отрицательного потенциала (относительно эмиттеров) за счет действия гридликов 9 (рис.1), на конденсаторах которых поддерживается фиксирующее напряжение смещения, образуемое токами базы транзисторов при их отпирании. Второе условие связано с действием симистора 7, включенного в диагональ моста, ветви которого образованы последовательно связанными коммутирующими транзисторами 1 и 2 и конденсатором 3 - для первой ветви моста, а также транзисторами 4 и 5 и конденсатором 6 - для второй ветви моста. При этом мостовая схема построена так, что к фазному (а) и нулевому (и) проводникам линии электропередачи подключены выводы конденсаторов 6 и 3 соответственно (рис.1). Симистор 7 включен в диагональ образованного моста и управляется на отпирание в начале второй и четвертой четверти периода Т импульсами длительностью 0,3…0,5 мс. Симистор 7 закрывается автоматически, когда протекающий через него ток разряда конденсаторов 3 и 6, включенных симистором последовательно, достигнет уровня запирания симистора к концу второй и четвертой четверти периода.

Для формирования импульсов запуска симистора 7 использованы два эквивалента дифференцирующих цепей, показанных в верхней части рис.2 и выполненных на двух микросхемах К555ЛА3 по известной схеме формирования коротких импульсов, соответствующих положительному перепаду логических уровней, которые образуются на прямом и инверсном выходах второго компаратора с логическими уровнями В и В соответственно. Выделенные импульсы, расширенные по длительности с помощью конденсаторов небольшой емкости (100…300 пФ), присоединенных к выходам третьих звеньев микросхемы, затем суммируются и усиливаются в импульсном усилителе с трансформаторным выходом, вторичная обмотка которого через гридлик 9 включена к управляющему электроду симистора 7. Эти импульсы следуют с двойной частотой (100 Гц), то есть через 10 мс.

Важно обеспечить непременное условие: отпирание симистора 7 осуществляется только после полного закрытия транзисторов 1, 2, 4 и 5. Это обеспечивается некоторой задержкой генерирования импульсов запуска симистора относительно моментов запирания транзисторов соответствующих их пар. В управляющей цепи симистора использование гридлика также способствует надежному удержанию симистора в запертом состоянии в течение первой и третьей четверти периода Т. Указанная задержка реализуется либо схемно, либо включением в состав импульсного усилителя отпирающих симистор импульсов отдельной линии задержки с величиной задержки 0,1…0,3 мс (RC-линии, интегрирующего звена).

Рассмотрим энергетику данного устройства.

Средняя мощность P заряда двух конденсаторов 3 и 6 определяется формулой

$P = 2 W / T = 2 (C U_{O}^{2} / 2) / T = C U_{O}^{2} / T$ , где 1/Т=F - частота сетевого напряжения. Очевидно, что и средняя мощность разряда этих последовательно включенных конденсаторов также равна P, так как в этом случае $P = (C / 2) {(2 U_{O}^{})}^{2}) / 2 T = C U_{O}^{2} / T$ . То есть энергия циркулирует в сети в прямом и обратном направлении в одинаковых количествах с двойной частотой сети, как это имеет место при подключении к ней одного какого-либо конденсатора, что общеизвестно. Соблюдается закон сохранения энергии.

Однако при разряде обратно в сеть форма напряжения в ней во второй и четвертой четвертях периода существенно изменяется наличием выброса с удвоенной амплитудой 2U_O, как это видно из эпюры 4а, вследствие чего среднее значение напряжения на конце линии электропередачи возрастает на некоторую достаточно сложно вычисляемую величину ΔU<<U_O. Это способствует увеличению качества поставляемой электроэнергии абонентам, находящимся на значительном удалении от ТП при нагруженности линии электропередачи. Нарушение гармонического характера переменного напряжения, используемого в активных нагрузках абонентов (при освещении, в нагревательных и бытовых приборах - телевизорах, холодильниках и т.д.), не приводит к нарушениям функционирования этих нагрузок.

Существенно отметить, что нарушение от исходной формы переменного напряжения во второй и четвертой частях периода не нарушает действия данного устройства, реализующего заявляемый способ, поскольку формирование сигналов управления транзисторами и симистором не нарушается, поскольку компараторы схемы не чувствительны к форме напряжения внутри компарируемого временного интервала.

Рассмотрим пример реализации устройства по схеме рис.1.

Пусть напряжение на конце линии электропередачи падает до величины 180 В. Тогда его амплитуда равна U_O=1,41*180=254 В, и начальное напряжение разряда последовательно включенных симистором 7 конденсаторов 3 и 6 равно 2U_O=508 В (при этом симистор должен выбираться класса 6…10). Учитывая наличие выброса напряжения в сети в течение второй и четвертой четвертях периода, можно опытно определить среднее повышение амплитудного значения напряжения в сети на величину ΔU в зависимости от потребляемой мощности абонентами вблизи конца линии электропередачи, например, равную ΔU=30 В. Тогда среднее действующее напряжение на конце линии электропередачи поднимется со 180 В до 201 В. При снижении абонентской нагрузки величина этого напряжения может дополнительно вырасти, дойти до нормы в 220 В и даже несколько выше этой нормы. Таким образом, подбирая величину емкости С конденсаторов 3 и 6, можно установить требуемое среднее действующее напряжение в конце линии электропередачи, оперируя статистическими сведениями о величине нагрузки для группы абонентов - потребителей электроэнергии, расположенных вблизи конца линии. Например, при мощности потребления 20 кВт емкость С конденсаторов 3 и 6 должна быть выбрана равной $C = P / U_{O}^{2} F = 20000 / 2 * 180^{2} * 20 = 0,00617 Ф = 6170 м к Ф$ . Например, следует для этой потребляемой мощности использовать конденсаторы 3 и 6 с емкостью не менее 6000 мкФ на рабочее напряжение 400…600 В импульсного типа при действующем значении напряжения на конце линии электропередачи порядка 180 В без применения данного устройства.

При значительной величине мощности P в качестве транзисторов 1, 2, 4 и 5 можно использовать разработанные в ООО «Промтехнология» (г.Воронеж) силовые транзисторы типа ТКД265-100-6-1 (стоимостью по 902 р./шт.) и симистор типа ТС-151-160 класса не ниже 6-го (на 600 В) или малогабаритный симистор ТС242-80 такого же класса. Основные габариты устройства определяются габаритами используемых конденсаторов 3 и 6.

Реализующее способ устройство может выполняться в виде закрытого кожухом модуля, устанавливаемого на конечной опоре линии электропередачи (однофазной). При использовании трехфазной ВЛ-0,4 кВ в едином модуле должно соответственно размещаться три таких устройства для каждой из фаз по отдельности.

Форма токов в проводниках данного устройства, подключенного к линии электропередачи, показана на эпюре рис.4б. Видно, что максимум тока заряда конденсаторов не совпадает с максимумом напряжения, что уменьшает существенно произведение мгновенных значений тока на напряжение по сравнению с таковым при включении чисто активной нагрузки, при котором максимум произведения тока на напряжение соответствует амплитудному значению напряжения. При заряде конденсаторов зарядный ток стремится к нулю при достижении амплитудного значения напряжения в конце первой и третьей четверти периода.

Существенно также отметить, что знаки тока и напряжения при разряде конденсаторов в сеть оказываются противоположными, а не одинаковыми, как это имеет место при включении к сети чисто активной нагрузки.

Оба этих обстоятельства указывают на то, что подобное устройство следует устанавливать непосредственно на линии электропередачи, то есть ДО расчетных электросчетчиков абонентов любого типа (индукционных или цифровых), работающих на принципе перемножения мгновенных значений тока на напряжение с последующим интегрированием по времени, чтобы потребляемая ими электроэнергия правильно учитывалась и оплачивалась по действующим тарифам. При этом электросчетчик на ТП, учитывающий общую потребляемую энергию всех абонентов линии электропередачи, будет несколько занижать свои показания, что, однако, не скажется на сумме оплаты израсходованной абонентами электроэнергии. В рассмотренном выше примере это занижение в показаниях общего электросчетчика на ТП в мощностном выражении будет порядка 15 кВт, что на фоне общего потребления от подстанции в 300 кВт не столь заметно (порядка 5%) и будет как бы уменьшать допустимые технические потери (обычно около 9%). Последнее обстоятельство выгодно для энергосбытовых организаций с точки зрения их отчетности о принятых мероприятиях по снижению технических потерь.

Заявляемый способ и реализующее его устройство целесообразно использовать в разветвленной сети множества ТП, обслуживающих населенные пункты в сельской местности и в пригородных садоводствах, имеющих достаточно протяженные линии электропередачи и значительную нагрузку, при которой абоненты концевой части этой линии постоянно испытывают большие неудобства из-за пониженного напряжения и предъявляют энергоснабжающим организациям правомерные претензии к качеству поставляемой электроэнергии.

Способ компенсации потерь в конце длинной линии электропередачи, при котором в начале первой и третьей четверти периода переменного напряжения открывают попеременно соответствующую пару коммутирующих транзисторов и в течение первой и третьей четверти периода заряжают два одинаковых конденсатора через эту пару коммутирующих транзисторов, в начале второй и четвертой четверти коммутирующие транзисторы закрывают, после чего эти конденсаторы включают последовательно с помощью управляемого симистора и разряжают их обратно в сеть в течение второй и четвертой четверти периода, причем в первой четверти периода открывают одну пару коммутирующих транзисторов, а в течение третьей четверти периода открывают другую пару коммутирующих транзисторов, а управление обеих пар коммутирующих транзисторов и симистора осуществляют с помощью блока управления по заданному алгоритму с синхронизацией сетевым напряжением.

Изобретение относится к области электротехники, конкретнее к способам управления электропотреблением промышленных предприятий и производств. Система включает объект управления, блок определения электропотребления, блок определения количественных и качественных характеристик продукции, блок математического моделирования, блок расчета прогнозного значения удельного электропотребления, блок анализа электропотребления, блок монитора советчика оператора, блок управления оператора, блок автоматизированного управления объектом, блок справочной информации и блок плановых заданий. Технический результат изобретения - более точный расчет прогнозного значения электропотребления, экономия электропотребления за счет выявления причин повышенного электропотребления и соответствующего управления технологическим процессом с учетом времени транспортного запаздывания, а также снижение уровня заявляемого максимума электропотребления в период максимума нагрузки энергосистемы.

Счетчик электрической энергии с защитным отключением // 2498322

Изобретение относится к электроизмерительной технике и используется для измерения электрической энергии в цепях переменного тока с целью ее учета. Целью изобретения является расширение функциональных возможностей счетчика электрической энергии.

Способ контроля и управления процессом потребления электрической энергии и устройство для его осуществления // 2473916

Изобретение относится к средствам электроизмерительной техники. .

Измеритель потерь мощности (варианты) // 2467337

Способы и система для обнаружения выхода из строя коммунальной сети // 2456725

Способ учета электрической энергии // 2445636

Изобретение относится к электроизмерительной технике, а также к средствам распределения, контроля, учета расхода электроэнергии, защиты от хищений, дистанционной индикации режимов работы сети и управления средствами коммутации питающих сетей.

Способ контроля коммунальных услуг // 2407990

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и применяется для контроля предоставления и потребления разного вида коммунальных услуг в системах контроля расхода газа, горячей и холодной воды, тепловой и электроэнергии.

Способ контроля потребленных коммунальных услуг // 2399917

Изобретение относится к области контрольно-измерительной техники и применяется для контроля поставки и потребления разного вида коммунальных услуг в системах контроля количества потребления газа, горячей и холодной воды, тепловой и электроэнергии.

Система контроля коммунальных услуг // 2399026

Изобретение относится к области измерительно-вычислительной техники и применяется для контроля предоставления и потребления разного вида коммунальных услуг в системах контроля расхода электроэнергии, газа, холодной и горячей воды, тепловой энергии.

Счетчик потерь электроэнергии // 2380715

Счетчик активной энергии переменного тока // 2519498

Изобретение относится к устройствам для учета потребляемой из электросети активной электрической энергии. Cчетчик переменного тока содержит провода электросети и провода нагрузки, а также электрически связанные между собой трансформатор, датчик тока, датчик напряжения, преобразователь мощности и частоты, микроконтроллер, блок энергонезависимой памяти, жидкокристаллический индикатор с драйвером, драйвер программного интерфейса, модем для передачи данных по силовой электросети, блок оптронных развязок, картридер, блок автономного питания, блок фазового сопряжения с узкополосным режекторным фильтром. Также устройство содержит блок системы ретрансляции речевого и светового оповещения с громкой связью и блок системы тревожной кнопки с микрофоном. При этом блок системы ретрансляции соединен электрической связью через модем для передачи данных по силовой электросети и блок фазового сопряжения с узкополосным режекторным фильтром со службами МЧС и ГО для речевого и светового оповещения о чрезвычайных ситуациях, авариях и стихийных бедствиях, а блок системы тревожной кнопки с микрофоном соединен электрической связью через блок оптронных развязок, модем для передачи данных по силовой электросети и блок фазового сопряжения с узкополосным режекторным фильтром, с экстренными службами полиции, МЧС и скорой помощи. Технический результат - расширение функциональных возможностей. 1 ил.

Устройство учета электроэнергии // 2521767

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для противодействия хищению электроэнергии различными сложно распознаваемыми техническими средствами. Устройство содержит датчик фазного тока, перемножитель сигнала от датчика фазного тока на сигнал действующего в сети напряжения с последующим преобразованием результата указанного произведения в частоту импульсов с ее делением и подсчетом числа импульсов во времени и с отображением счета на цифровом табло. В качестве датчика фазного тока использован температурно-независимый резистор, включенный к операционному усилителю с управляемым коэффициентом усиления, выход которого подключен через первый выпрямитель с первым фильтром нижних частот к первому входу перемножителя на микросхеме. Ко второму усилителю подключен резисторный делитель сетевого напряжения, которое преобразуется в пульсирующее вторым выпрямителем со вторым фильтром нижних частот. Причем регулировка усиления в операционном усилителе осуществляется скачкообразно тремя декадными резисторными делителями по мере перехода выходного напряжения операционного усилителя за минимальный или максимальный фиксированные уровни, например, 1 В и 10 В, с одновременным автоматическим переключением коэффициента деления частоты подсчитываемых импульсов в делителе частоты, содержащем два дополнительных десятичных счетчика. Один из счетчиков или оба вместе подключаются последовательно к основной схеме делителя частоты для соответствующих диапазонов измерения тока нагрузки. Технический результат заключается в обеспечении защищенности приборов учета электроэнергии от ее неконтролируемого хищения. 2 ил.

Прибор для контроля электросчетчиков // 2521782

Изобретение относится к электротехнике. Устройство содержит две параллельно соединенные к проводникам электрической сети мостовые схемы с разным направлением проводимости соответственно для положительных и отрицательных полупериодов переменного напряжения электросети, каждая из которых включает по две цепи из последовательно соединенных накопительного конденсатора и силового тиристора. Тиристоры этих цепей обеспечивают заряд накопительных конденсаторов соответственно в первой и третьей четвертях периодов переменного напряжения. Причем свободные выводы конденсаторов первой и второй ветви каждой мостовой схемы включены соответственно к фазному и нулевому проводникам электросети. В диагоналях первой и второй мостовых схем включены коммутирующие силовые тиристоры, обеспечивающие последовательное включение накопительных конденсаторов двух ветвей каждой из мостовых схем к проводникам электросети во второй и четвертой четвертях периодов переменного напряжения соответственно для первой и второй мостовых схем, а управление включением тиристоров по заданному алгоритму осуществлено блоком управления тиристорами. Технический результат заключается в возможности выявления приборов учета электроэнергии, допускающих обратный отсчет электроэнергии при подключении заявляемого устройства к сети после расчетного счетчика, а также возможность его применения в качестве вольтодобавочного устройства электросети с пониженным напряжением из-за потерь в конце нагруженной линии электропередачи достаточно большой протяженности. 1 з.п. ф-лы, 5 ил.

Способ оптимизации электро- и энергопотребления при содержании сельскохозяйственных биообъектов // 2526519

Изобретение относится к области электроэнергетики. Способ предполагает определение затрат электроэнергии для технологических процессов, для суммы технологических процессов, для технологического модуля, по помещению, цеху, по предприятию в целом, формирование затрат энергопотребления «снизу вверх» - от технологического процесса к сумме технологических процессов, к технологическому модулю, к помещению, к цеху, к предприятию, выбор базовых показателей при содержании биообъектов для процессов освещения, вентиляции, работы транспортирующих устройств. При этом расход электроэнергии на освещение определяют с учетом удельного светового потока осветительного устройства, отнесенного к единице мощности L1; расход электроэнергии на вентиляцию определяют с учётом используемых схем организации воздухообмена и вида вентиляционного оборудования для подачи и удаления воздуха kв, удельных затрат мощности на подачу и удаление одного метра кубического воздуха piB; при этом расход электроэнергии на работу транспортирующих устройств определяют с учетом потребляемой мощности агрегата piтp; расход энергии по технологическому модулю или помещению определяется как сумма расхода энергии по процессам, входящим в технологический модуль или помещение. Технический результат - повышение точности определения энергопотребления. 1 ил., 2 табл.

Устройство проверки индукционных электросчетчиков // 2532861

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано при испытаниях однофазных индукционных электросчетчиков, в частности, при проверке погрешности отсчета расходуемой электроэнергии при прерывании рабочего тока на повышенной частоте, во много раз превышающей частоту энергоснабжающей сети. Устройство содержит накопительные конденсаторы, заряжаемые прерывистым током на повышенной частоте прерываний и плавно разряжаемые обратно в сеть, а также транзисторные цепи прерывания тока и коммутации плавного разряда накопительных конденсаторов. Кроме того, устройство включает две параллельно подключенные к сети после поверяемого электросчетчика цепи из последовательно соединенных накопительного конденсатора и двунаправленного транзисторного коммутатора, образующие мостовую схему. При этом накопительный конденсатор первой цепи подключен к фазному проводнику сети, а конденсатор второй цепи подключен к нулевому проводнику сети, а в диагонали этой мостовой схемы включены последовательно соединенные симистор и катушка индуктивности. Причем транзисторы двунаправленных транзисторных коммутаторов указанных цепей и симистор подключены к соответствующим выходам блока управления транзисторами и симистором, синхронизация работы которого осуществляется от сети. Технический результат заключается в повышении эффективности функционирования прибора проверки правильности учета электроэнергии для вновь разрабатываемых электросчетчиков активной энергии индукционного типа и других типов счетчиков. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Устройство и способ измерения электрической мощности // 2554607

Настоящее изобретение относится к устройству для измерения электрической мощности. Устройство содержит датчик (2) тока, электронную схему (7) измерения и выпрямления, схему (10) обработки и передатчик (11), соединенные со схемой обработки для передачи сообщения электрической мощности в приемник (5) измерения электрической мощности. Интегрирующий конденсатор (9) электрического тока соединен с датчиком (2) тока через средство (8) выпрямителя. В переключатель (13) подается команда из детектора (12) порогового значения, чтобы инициировать подачу питания в схему (10) обработки и передатчик посредством электрической мощности, накопленной в конденсаторе, когда его напряжение (Vc) превысило предопределенное пороговое значение (Svc). После этого передается сообщение электрической мощности, представляющее количество электрической мощности. Способ измерения электрической мощности содержит этап передачи (63) сообщения электрической мощности, когда напряжение конденсатора достигает порогового напряжения (Svc). Технический результат заключается в возможности измерения электрической мощности без использования внешнего источника питания. 2 н. и 22 з.п. ф-лы, 11 ил.

Способ учета электрической энергии в трехфазной цепи // 2570828

Изобретение относится к метрологии, в частности к средствам учета и контроля потребления электрической энергии. Способ предполагает преобразование токов и напряжений в цифровой код и определение значений активной энергии. При этом перед и после преобразования в цифровой код из величин токов и напряжений выделяют с помощью полосовых фильтров значения токов и напряжений, выделяют из них значения прямой, обратной и нулевой последовательностей и определяют значения активных энергий для каждой из симметричных составляющих. Определение активных энергий по прямой последовательности производят после выделения из действующего значения напряжения прямой последовательности значений равных, больших и меньших диапазону предельно допустимых значений напряжений по прямой последовательности. Определение значений активной энергии высших гармоник осуществляют после прохождения сигналами полосовых фильтров «пробка». Производят синхронизацию времени для отсчетов моментов генерации или потребления раздельно для каждого вида электроэнергии, идентифицированной по показателям качества. Технический результат - более точное определение моментов времени, характеризующих снижение качества поставляемой потребителю энергии. 1 ил.

Однополупериодная схема для испытания электросчетчиков на отбор электроэнергии // 2581185

Изобретение относится к области измерительной электротехники и может быть использовано для оценки пригодности вновь разрабатываемых электросчетчиков от неконтролируемого отбора электроэнергии (отмотки) из энергетических электросетей. Однополупериодная схема для испытания электросчетчиков на отбор электроэнергии, содержащая мостовое устройство из двух параллельно подключенных к сети цепей с одинаковыми накопительными конденсаторами, включаемых последовательно тиристором, установленным в диагонали мостовой схемы, и блок управления включением тиристора. Ветви мостовой схемы включают последовательно соединенные вместе с накопительными конденсаторами дроссели и диоды зарядных цепей, а тиристор в диагонали мостовой схемы включает накопительные конденсаторы последовательно к сети. Управление включением тиристора происходит после их заряда в положительном полупериоде напряжения сети в отрицательном полупериоде вблизи точки перехода переменного напряжения через нулевой уровень, для чего используется трансформатор, первичная обмотка которого через ограничивающий резистор подключена к сети, а его вторичная обмотка подключена к переходу «управляющий электрод - катод» тиристора через последовательно соединенные диод и дополнительный резистор. Технический результат заключается в упрощении устройства отмотки при высокой его энергетической эффективности. 3 ил.

Счетчик потерь активной электроэнергии в трансформаторе // 2589498

Изобретение относится к метрологии, в частности к средствам, оценивающим потери активной электрической энергии. Счетчик содержит два аналого-цифровых преобразователя, четыре одновибратора, три блока деления, генератор прямоугольных импульсов, таймер, таймер-часы, счетчик, индикатор, перепрограммируемое запоминающее устройство, приемопередатчик, компьютер, накапливающий сумматор, два датчика температуры, четыре вычитателя, блок вычитания из единицы, два регистра памяти, сумматор, блок задания параметров трансформатора, блок возведения в отрицательную степень основания натурального логарифма, три умножителя. В счетчике осуществляется определение потерь активной электрической энергии, теряемой в трансформаторе, за интервалы времени, равные на два, три порядка меньше тепловой постоянной времени, и выделяемых в виде тепла. При этом датчики температуры предназначены для определения температуры трансформатора и окружающей среды. Расчет осуществляется с учетом постоянной тепловой времени нагрева, потерь холостого хода и короткого замыкания, суммарных потерь активной мощности в номинальном режиме. Технический результат - повышение точности, упрощение конструкции. 1 ил.

Устройство и сборка для измерения электрического тока // 2594610

Изобретение относится к метрологии, в частности к средствам измерения величины тока. Устройство содержит средство для закрепления гибкой катушки Роговского, выполненной с возможность принимать разомкнутое положение, обеспечивающее установку вокруг кабеля, и замкнутое положение, предназначенное для охвата кабеля, а также средство активации, выполненное с возможностью перемещения катушки из одного положения в другое. При этом катушка установлена на опоре, которая сформирована гибким каналом, прикрепленным к губкам. Устройство также содержит возвратную пружину, распорки, магнитную цепь. При этом губки установлены с возможностью шарнирного поворта на якоре, который соединен со стрежнем средства активации. Поступательное движение стержня приводит к поворотному движению каждой из губок. Шарнирная ось на якоре является общей для обеих губок. Губки также оборудованы шпильками, установленными в отверстии на якоре, и соединенными друг с другом с использованием пружины. Устройство также снабжено ползунком и центрирующей пружиной. Технический результат - упрощение процедуры измерений. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 12 ил.