Способ измерения активной мощности трехфазной сети переменного тока

Способ измерения активной мощности трехфазной сети переменного тока

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение может быть использовано для измерения электрических величин, например, активной мощности в трехфазных трехи четырех проводных сетях переменного тока. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей - достигается за счет обеспечения измерения в четырехпроводной и трехпроводной трехфазных сетях. Согласно способу измеряются напряжение между первой и второй фазами , линейное напряжение между третьей и второй фазами, фазное напряжение второй фазы, токи первой и третьей фазы и суммарный ток трех фаз. Активная мощность вычисляется по формуле, приведенной в описании изобретения. Устройство для реализаS (Л осе ISD ел со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„125097

А1 (51)4 G01R 21/06

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2868000/24-21; 3323619/24-21 (22) 14.12.79 (46) 15.08.86. Хюл. Ф 30 (71) Харьковский ордена Ленина политехнический институт им.В.И.Ленина (72) В.У.Кизилов и И.И.Смилянский (53) 621.317.38 (088.8) (56) Фремке А.В. Электрические измерения. M.: Машиностроение, 1971, с.166, рис.7.20

Фремке А.В.Электрические иэмере— ния. — ГЭИ, M. — Ë., 1953, с.198, рис.132. (54} СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ АКТИВНОЙ МОЩНОСТИ ТРЕХФАЗНОЙ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО

ТОКА (57) Изобретение может быть использовано для измерения электрических величин, например, активной мощности в трехфазных трех- и четырех провод" ных сетях переменного тока. Цель изобретения — расширение функциональных возможностей — достигается за счет обеспечения измерения в четырехпроводной и трехпроводной трехфаэных сетях, Согласно способу измеряются напряжение между первой и второй фаэамн, линейное напряжение междутретьей н второй фазами, фазное напряжение второй фазы, токи первой и третьей фазы н суммарный ток трех фаз. Активная мощность вычисляется по формуле, приведенной в описании изобретения. Устройство для реализа1250973 ции способа содержит множительные блоки 1,2 и 3, сумматор 4, масштабные. преобразователи 5-10. Для реализации

Изобретение относится к области измерений электрических величин и может быть использовано для измерения активной мощности трехфазных трехи четырехпроводных сетей переменного тока.

Цель изобретения — расширение функциональных возможностей за счет обеспечения измерения в четырехпроводной и трехпроводной трехфазных се- 10 тях.

На чертеже приведена функциональ— ная схема устройства для осуществления предлагаемого способа.

Устройство содержит три множитель- 15 ных блока 1,2 и 3, выходы которых подключены к входам сумматора 4. Первые входы множительных блоков 1,2 и 3 соединены соответственно с выходами масштабных преобразователей 5, 20

6 и 7, а вторые входы — с выходами масштабных преобразователей 8, 9 и 10 тока. Входы преобразователей

5 — 10 являются входами устройства, а выход сумматора 4 — выходом устройства.

На входы масштабных преобразователей 5 и 6, которые в простейшем случае представляют собой трансформаторы напряжения, подают линейные ЗО напряжения соответственно UA и Цс, Входную цепь преобразователя 7 в случае измерения в четырехпроводной сети подключают между второй фазой и нулевым проводом (напряжение И )

Входы масштабных преобразователей 8 и 9 (в простейшем случае трансформаторов тока1 подключают к первичным измерительным трансформаторам тока первой и третьей фаз. 40

Вход преобразователя 10 подключен при измерениях в четырехпроводной сети так, чтобы через него протекал ток, пропорциональный сумме токов всех трех фаз. Этот преобразователь 45 в простейшем случае представляет собой трансформатор тока с тремя перданного способа могут использоваться простые универсальные устройства для измерения мощности. 1 ил . вичными обмотками 1 фильтр нулевой последовательности тока). Как правило, первичные обмотки выполняют одновитковыми, а число витков вторичной обмотки такое же, как и у трансформаторов тока 8.

Сущность предлагаемого способа заключается в том, что измеряют линейное напряжение между первой и второй фазами U, линейное напряжение между третьей и второй фазами фазное напряжение второй фазы 1), ток первой Лазы 1л, ток третьей фазы )с и суммарный ток всех трех фаз 2 = Л + Лл + Z а активную мощность вычисляют по формуле.

Р=--1 (U T+U I+U ° Z)dt

1 с т ль л сю с Ь у о которую, переходя от мгновенных значений напряжений и токов к комплексным переменным, можно представить в виде

P=Ref0„, 3„. U„J,. Î,1,5„-3, ЭА, (1) где звездочкой обозначены сопряженные комплексные переменные. Легко показать, что формула (1) отражает величину активной мощности трехфазной сети.

Заменив в (1)

1 1

1)дВ = Up — 11 эU(p = 1)с получим (U4 -д + U - р+ Uñ,- с,(2) что определяет активную мощность трехфазной сети.

При использовании предлагаемого способа для измерения мощности в трехпроводной сети, где нулевой провод отсутствует, напряжение

1J> = 0 и, следовательно, третье сла— гаемое в (1) также равно нулю, а первые два слагаемых не изменятся, т.е. измеряемая величина равна

1250973 (3) в трехпроводных и четырехпроводных сетях) высокой точности.

ЦАВ период измерения, линейное напряжение между первой и второй фазами; ток первой фазы; линейное напряжение между третьей и второй фазами; ток третьей фазы; фазное напряжение второй фазы; суммарнъФ ток первой, второй и третьей фаз исследуемой сети.

А

Псв

Т с

Е

Составитель С.Кабиков

Редактор М.Келемеш Техред М.Ходанич Корректор М.Максимишинец

Заказ 4404/40 Тираж 728 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, r.Óæãoðîä, ул.Проектная, 4 что определяет мощность трехфазной трехпроводной сети, а информация о токе второй Лазы не используется. 5

Следует указать, что алгебраическая сумма трех токов фаз численно равна взятому с обратным знаком то— ку нулевого провода. Это может быть использовано для упрощения .устройств, реализующих способ, в случае, если имеется возможность непосредственно получить сигнал, пропорциональный току нулевого провода.

Устройство для осуществления пред- 15 лагаемого способа работает следующим образом.

В множительном блоке 1 перемножают напряжения с выходов преобразователей 5 и 8, т.е. получают произ- 20 ведение UAA XA. В множительном блоке

2 получают произведения Uc3. Zc а в множительном блоке 3 — U (З.А + Хр,+ Тс).

Сигнал, пропорциональный активной мощности цепи, получают на выходе сумматора 4.

При измерении мощности в трехпроводной сети из-за отсутствия нулевого провода один из зажимов входной цепи масштабного преобразователя .30

7 не подключают и выходное напряжение этого устройства оказывается равным нулю. При этом не имеет значения, подключена цепь тока второй фазы или нет 1ò.е. имеется ли информация о токе второй фазы), так как выходной сигнал множительного блока 3 в любом случае равен нулю. Подключение же остальных цепей рассматриваемого преобразователя остается неизменным.

Таким образом, при реализации предлагаемого способа различие при измерении мощности в четырехпроводной или в трехпроводной сетях сводится только к неподсоединению одного зажима устройства ввода напряжения и никаких других переключений в схеме устройства не требуется.

Использование предлагаемого способа измерения мощности дает воэможность реализовать простые универсальные устройства измерения мощности (пригодные для измерения мощности

Формул а и з обретения

Способ измерения активной мощности трехфазной сети переменного тока, заключающийся в измерении линейного напряжения между первой и второй фазами, линейного напряжения между третьей и второй фазами, а также токов первой и третьей фаз исследуемой сети, о т л и ч а ю щ и й— с я тем, что, с целью расширения функциональных воэможностей за счет обеспечения измерения в четырехпроводной и трехпроводной трехфазнъж сетях, измеряют фазисе напряжение второй фазы и суммарный ток первой, второй и третьей фаэ исследуемой сети, а активную мощность

P вычисляют по формуле