Способ измерения экономии электрической мощности в энергосберегающих устройствах

Изобретение относится к измерениям экономии электрической мощности в энергосберегающих устройствах. Способ измерения экономии электрической мощности в энергосберегающих устройствах, выполненных по схеме включения трансформатора в режиме автотрансформатора с вольтодобавочной обмоткой, включает измерение электрической мощности с помощью первого счетчика, включенного на входе до энергосберегающего устройства. Согласно изобретению вход измерения напряжения второго счетчика подключают к входу энергосберегающего устройства, его токовый вход к первичной обмотке суммирующего трансформатора тока, вторичные обмотки которого соединяют с обмотками первого и второго трансформаторов тока, причем первый трансформатор тока подключают в цепь основной обмотки автотрансформатора, а второй трансформатор тока подключают в цепь нагрузки, фиксируют показания первого и второго счетчиков, вычисляют экономию электрической мощности по формуле:

где Wh 1 и Wh 2 – показания первого и второго счетчика. Достигаемый технический результат – повышение точности измерения за счет возможности вычислять точное значение экономии электрической энергии в любой момент времени. 2 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Изобретение относится к способам измерения экономии электрической мощности в энергосберегающих устройствах, выполненных по схеме включения трансформатора в режиме автотрансформатора с вольтодобавочной обмоткой, включающим измерение электрической мощности с помощью первого счетчика, включенного на входе до энергосберегающего устройства.

Уровень техники

Известны энергосберегающие устройства, выполненные по схеме включения трансформатора в режиме автотрансформатора с вольтодобавочной обмоткой, например, описанные http://normel.ru/menu-10.html.

Это в данном описании и подразумевается под «стандартной схемой включения», см. фиг. 1 - уровень техники.

За счет того, что при такой схеме подключения такого устройства на входе формируется пониженное напряжение, которое достаточно для нормальной работы подключаемых устройств, то общий расход электрической мощности, который пропорционален напряжению, снижается.

Но задача по вычислению точного значения экономии электрической мощности, то есть разницы значений, которые были бы без использования ЭСУ и с ним, что особенно важно на больших предприятиях, не является простой задачей, так как напряжение в сети зависит от постоянно меняющейся нагрузки, является сложной интегральной функцией, а стало быть, вычисление разницы расходов также является сложной задачей, так как измеряется только реальный расход. А экономию - разницу реального расхода электрической мощности и предполагаемого расхода без использования ЭСУ, можно только приблизительно оценить.

Для ее оценки используется способ поочередного включения и отключения ЭСУ. В настоящее время оценка эффективности работы ЭСУ производится двумя способами, которые отличаются друг от друга длительностью интервалов времени измерения в следующих режимах: «Байпас» - ЭСУ выключено и «Энергосбережение» - ЭСУ включено. При равномерных нагрузках электропотребления: освещение, электрические тэны, асинхронные двигатели и т.п., достаточны почасовые измерения в режимах «Байпас» и «Энергосбережение». В случае неравномерных нагрузок электропотребления: насосы, компрессоры т.п., необходимы более продолжительные интервалы измерений, в режимах «Байпас» и «Энергосбережение» (сутки, недели, месяцы).

Очевидно, что такой способ измерения экономии электрической мощности в энергосберегающих устройствах имеет низкую точность измерения экономии электрической мощности, так как с его помощью нельзя измерить точное значение экономии электрической мощности за любой период времени.

Раскрытие изобретения

Опирающееся на это оригинальное наблюдение настоящее изобретение, главным образом, имеет целью предложить способ измерения экономии электрической мощности, позволяющий по меньшей мере сгладить как минимум один из указанных выше недостатков, а именно обеспечить повышение точности измерения за счет возможности вычислять точное значение экономии электрической энергии в любой момент времени, что и является поставленной технический задачей.

Для достижения этой цели способ дополнительно сдержит следующие этапы, при которых:

подключают токовый вход второго счетчика к первичной обмотке суммирующего трансформатора тока,

вторичные обмотки которого подключают:

одну - в цепь основной секции автотрансформатора,

а вторую - в цепь вольтодобавочной его секции,

при этом вход измерения напряжения второго счетчика подключают к входу энергосберегающего устройства,

после фиксируют показания первого и второго счетчиков,

по которым вычисляют экономию электрической мощности по формуле:

, где Wh 1 и Wh 2 - показания первого и второго счетчика.

Краткое описание чертежей

Другие отличительные признаки и преимущества изобретения ясно вытекают из описания, приведенного ниже для иллюстрации и не являющегося ограничительным, со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых:

- фигура 1 схематично изображает схему подключения ЭСУ, выполненных по схеме включения трансформатора в режиме автотрансформатора с вольтодобавочной обмоткой, согласно уровню техники;

- фигура 2 изображает схему подключения счетчиков для измерения расхода электрической мощности к ЭСУ согласно изобретению.

На фигурах обозначено:

1 - первый счетчик Wh 1,

2 - второй счетчик Wh 2,

3 - вход электросети,

4 - основная секция автотрансформатора,

5 - вольтодобавочная секция автотрансформатора,

6 - нагрузка R,

7 - трансформатор тока ТА2,

8 - суммирующий трансформатор тока ТА1,

9 - трансформатор тока ТА 3,

10 - трансформатор тока ТА 4.

Осуществление изобретения

Согласно фиг. 2 прибор контроля потребления электрической энергии 1(Wh 1) измеряет значения входного напряжения сети Uc и значение входного тока: Ic с помощью трансформатора тока 7 (ТА2). Прибор контроля потребления электрической энергии 2 (Wh 2) измеряет значения входного напряжения сети Uc и значения суммы токов: Iн+IL1 - с помощью суммирующего трансформатора тока 8 - ТА1 с подключенными на его входы двумя трансформаторами тока 9 и 10 (ТА3 и ТА4).

Рассмотрим результаты измерений Wh 1 и Wh 2 в двух режимах работы ЭСУ, для упрощения расчетов предположим, что cosϕ=1.

В режиме «Байпас» - ЭСУ выключено, т.е. часть обмотки автотрансформатора L1 отключена:

Прибор Wh1 - измеряет потребленную активную мощность:

где Uc - входное фазовое напряжение, Icбайпас - фазовый ток электрической сети в режиме «Байпас», который измеряется трансформатором тока 7 (ТА2);

Прибор Wh 2 - измеряет потребленную активную мощность:

где Uc - входное фазовое напряжение, Iнбайпас - фазовый ток нагрузки электрической сети в режиме «Байпас», IL1 - ток обмотки L1 автотрансформатора равен нулю, т.к. она отключена и, следовательно, значения Pбайпас в формулах (1) и (2) будут равными.

Таким образом, в режиме «Байпас» показания приборов Wh 1 и Wh 2 по потреблению электрической энергии будут равны. Данный режим включения ЭСУ можно использовать для контроля правильного подключения приборов контроля и трансформаторов тока в соответствии с принципиальной схемой СИЭЭМ.

В режиме «Энергосбережения» - ЭСУ включено, часть обмотки автотрансформатора L1 включена:

Прибор Wh 2 - измеряет потребленную активную мощность:

где Uc - фазовое напряжение, Iнэ - ток нагрузки в режиме «Энергосбережения», IL1 - ток основной обмотки автотрансформатора, Uc - входное фазовое напряжение.

Таким образом, согласно первому закону Кирхгофа Icбайпас=(Iнэ+IL1), и показания прибора Wh 2 в режиме «Энергосбережения» будут соответствовать его показаниям в режиме «Байпас».

Показания прибора Wh 1 будут в соответствии с формулой (4)

где Iсэ - ток сети в режиме «Энергосбережения».

Таким образом, в режиме «Энергосбережения» показания прибора:

Оценку эффективности работы ЭСУ в процентах за любой выбранный интервал времени можно рассчитать по формуле (6):

Промышленная применимость

Предлагаемый способ измерения экономии электрической мощности в энергосберегающих устройствах может быть осуществлен специалистом на практике и при осуществлении обеспечивает реализацию заявленного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «промышленная применимость» для изобретения.

В соответствии с предложенным изобретением заявителям были проведены испытания способа измерения экономии электрической мощности в энергосберегающих устройствах.

Были использованы в качестве основных приборов контроля потребления электрической энергии 1 и 2 (Wh 1 и Wh 2) - счетчики «Меркурий».

Испытания показали, что способ позволяет:

- проводить проверку правильности подключения счетчиков;

- проводить одновременное измерение точных значений расхода электрической мощности с подключенным ЭСУ и без него, на основании чего можно вычислить точное значение экономии электрической мощности в энергосберегающих устройствах.

Таким образом, при предложенной схеме подключения измерительных счетчиков становится возможным одновременное измерение точных значений расхода электрической мощности с подключенным ЭСУ и без него и достигается заявленный технический результат, а именно: повышение точности измерения за счет возможности вычислять точное значение экономии электрической энергии в любой момент времени.

Способ измерения экономии электрической мощности в энергосберегающих устройствах, выполненных по схеме включения трансформатора в режиме автотрансформатора с вольтодобавочной обмоткой, включающий измерение электрической мощности с помощью первого счетчика, включенного на входе до энергосберегающего устройства по стандартной схеме, отличающийся тем, что подключают токовый вход второго счетчика к первичной обмотке суммирующего трансформатора тока, вторичные обмотки которого подключают: одну в цепь основной секции автотрансформатора, а вторую - в цепь вольтодобавочной его секции, при этом вход измерения напряжения второго счетчика подключают к входу энергосберегающего устройства, после чего фиксируют показания первого и второго счетчиков, по которым вычисляют экономию электрической мощности по формуле:

где Wh 1 и Wh 2 – показания первого и второго счетчика.



 

Похожие патенты:

Предлагаемые способ и устройство относятся к электроизмерительной технике в электротехнике и электроэнергетике, в частности, могут быть использованы в системах централизованного контроля электроэнергетических систем и в системах компенсации реактивной мощности.

Изобретение относится к электроэнергетике, в частности к способам оценки влияния потребителей на несинусоидальность и несимметрию напряжений. Оценку влияния k-го потребителя на искажение напряжения в точке общего присоединения осуществляют путем определения параметров автономного напряжения искажения k-го потребителя и коэффициента влияния на искажение напряжения k-го потребителя и сравнения данных параметров с допустимыми.

Изобретение относится к области автоматики и вычислительной техники и может быть использовано для измерения площади одиночного электрического импульса с выдачей результатов в цифровой форме.

Изобретение относится к измерительной технике, в частности к измерениям мощности СВЧ сигнала. Способ измерения мощности СВЧ сигнала в рассогласованном тракте заключается в подаче в тракт сигнала от генератора СВЧ через специальные отрезки линии передачи СВЧ в ваттметр СВЧ и определении искомой величины по результатам измерений.

Изобретение относится к области имерений мощности СВЧ-сигналов, в частности к измерению импульсной СВЧ-мощности. Способ измерения импульсной мощности (Ри) импульсов СВЧ произвольной формы содержит этапы измерения средней мощности (Рср) импульсов СВЧ за период их повторения Тп, выделения видеоимпульсов импульсов их огибающей по мощности, полученной путем детектирования на линейном участке вольт-ваттной характеристики (ВВХ) детектора СВЧ, измерения временных параметров этой огибающей в виде периода повторения Тп и длительности импульса τu на заданном уровне 0,5 относительно амплитуды этого импульса, определении скважности Q, равной их отношению и дальнейшему перемножению Рср на Q.

Изобретение относится к электроизмерениям и может быть использовано при контроле качества электроэнергии в энергосистемах. Способ включает выделение анормальных составляющих токов нагрузок i1a, i2a, определение собственных долевых участий в изменении качества результирующего тока для ветвей с источниками токов нагрузки, также определение взаимного долевого участия в изменении качества электрической энергии в узле от взаимодействия пар ветвей с источниками токов нагрузок, затем определение результирующего изменения качества электрической энергии в узле в соответствии с формулой.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано для измерения мощности радиосигнала в тракте, демодуляции сигнала, измерений амплитуды напряжения переменного тока, в частности к области измерений мощности сигнала путем измерений напряжения.

Изобретение относится к электротехнике и электроэнергетике, а именно к способам оценки качества электроэнергии. Способ может быть использован в системах электроснабжения промышленных предприятий с неизменной нагрузкой для определения источника нелинейных искажений как со стороны питающей сети, так и со стороны нелинейной нагрузки самого предприятия.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для контроля работы однофазного инвертора, работающего на разнообразные виды нагрузок с широким диапазоном изменения коэффициента мощности.

Изобретение относится к метрологии, в частности к приборостроению. Устройство контроля работы трехфазного инвертора содержит источник постоянного напряжения, подключенный к входу инвертора, с выходами которого связаны две пары датчиков линейных напряжений и линейных токов и нагрузка, два аналоговых перемножителя, входы которых соединены с датчиками соответствующих линейных напряжений и токов, а выходы через фильтры нижних частот связаны с входами одного из двух сумматоров.

Изобретение относится к области метрологии, в частности к точности измерения величин потребляемых коммунальных ресурсов. Способ выявления факта воздействия мощного неодимового магнита на счетчик коммунального ресурса, заключающийся в том, что в конструкцию счетчика у мест, наиболее чувствительных к действию магнитного поля, либо по всему внутреннему периметру устанавливают одну или более катушку индуктивности определенной формы таким образом, чтобы плоскость витка катушки располагалась параллельно корпусу счетчика с минимальным расстоянием между ними, тогда при изменении магнитного потока в катушке индуктивности создаются ЭДС индукции и индукционный ток, которые фиксируют у интеллектуального счетчика в энергонезависимой памяти с выводом на жидкокристаллический индикатор, у неинтеллектуального счетчика в виде сработавшего светового индикатора.

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.

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.

Изобретение относится к области измерительной электротехники и может быть использовано для оценки пригодности вновь разрабатываемых электросчетчиков от неконтролируемого отбора электроэнергии (отмотки) из энергетических электросетей.

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.

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.

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.

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.

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.

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано для противодействия хищению электроэнергии различными сложно распознаваемыми техническими средствами.

Группа изобретений относится к измерениям параметров электросетей, в частности к определению фазоров напряжения и тока в электрической сети среднего напряжения точным образом без необходимости в усложненных датчиках, и к определению и мониторингу мощности, развиваемой каждым из проводников, с использованием средств, обычно имеющихся в электрических сетях среднего напряжения. Раскрыты способ и соответствующее устройство для мониторинга параметров электрической сети среднего напряжения, включая определение силы тока, напряжения и мощности каждой фазы для электрической сети среднего напряжения. Текущие параметры электрической сети среднего напряжения, то есть фазоры тока и напряжения, а также мощности, определяются на основе измерений, выполненных датчиками (12, 14, 16), обычно установленными в электрической сети (5, 7) на уровне трансформатора (8). Конкретно определение фазора напряжения на каждом проводнике электрической сети (5) среднего напряжения выполняется с помощью амплитуды, выведенной из измеренной в электрической сети (7) низкого напряжения, и фазового угла, измеренного в электрической сети (5) среднего напряжения. Составления пар между фазорами тока среднего напряжения, углом, измеренным на среднем напряжении и выведенной амплитудой низкого напряжения выполняются с помощью сравнения с коэффициентом мощности cos ϕ электрической сети. Технический результат заключается в обеспечении приемлемой точности измерений мощности без применения усложненных датчиков за счет измерений трехфазных напряжений и мощностей в подстанциях MV/LV с особенностью обращения к информации о напряжениях, измеренных на стороне LV. 4 н. и 11 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к измерениям экономии электрической мощности в энергосберегающих устройствах. Способ измерения экономии электрической мощности в энергосберегающих устройствах, выполненных по схеме включения трансформатора в режиме автотрансформатора с вольтодобавочной обмоткой, включает измерение электрической мощности с помощью первого счетчика, включенного на входе до энергосберегающего устройства. Согласно изобретению вход измерения напряжения второго счетчика подключают к входу энергосберегающего устройства, его токовый вход к первичной обмотке суммирующего трансформатора тока, вторичные обмотки которого соединяют с обмотками первого и второго трансформаторов тока, причем первый трансформатор тока подключают в цепь основной обмотки автотрансформатора, а второй трансформатор тока подключают в цепь нагрузки, фиксируют показания первого и второго счетчиков, вычисляют экономию электрической мощности по формуле: где Wh 1 и Wh 2 – показания первого и второго счетчика. Достигаемый технический результат – повышение точности измерения за счет возможности вычислять точное значение экономии электрической энергии в любой момент времени. 2 ил.

Наверх