Способ измерения активной мощности трехфазной сети переменного тока Советский патент 1986 года по МПК G01R21/06 

НИИ 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 измерени активной мощности трехфазных трех- и четырехпроводньк сетей переменного тока.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения измерения в четырехпро- водной и трехпроводной трехфазных с тях.

На чертеже приведена функциональная схема устройства для осуществления предлагаемого способа.

Устройство содержит три множител ных блока 1,2 и 3, выходы которых подключены к входам сумматора 4. Певые входы множительных блоков 1,2 и 3 соединены соответственно с выходами масштабных преобразователей 5, 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 напряжения соответственно Цд и Ujg ,

Входную цепь преобразователя 7 в случае измерения в четырехпроводной сети Подключают между второй фазой и нулевым проводом (напряжение U

Входы масштабных преобразователей 8 и 9 (в простейшем случае трансформаторов тока) подключают к первичным измерительным трансформаторам тока первой и третьей фаз. Вход преобразователя 10 подключен при измерениях в четьфехпроводной сети так, чтобы через него протекал ток, пропорциональный сумме токов

всех трех фаз. Этот преобразователь в простейшем случае представляет собой трансформатор тока с тремя перданного способа могут использоваться простые универсальные устройства для измерения моишости. 1 ил.

вичными обмотками ( 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 Ufg , Лазное напряжение второй фазы Ug , ток первой Аазы 1 , ток третьей фазы Э и суммарный ток всех трех фаз Ij; Зд + 3 а активную мопщость вычисляют по формуле.

Р Г 5 и, Jpdt, о о

которую, переходя от мгновенных значений напряжений и токов к комплексным переменным, можно предста- вить в виде

P-KU.), ()

где звездочкой обозначены сопряженные комплексные переменные. Легко показать, что формула (1) отражает величину активной мощности трехфазной сети. Заменив в (1)

.UC. с - Ufr )

Уд- ,,

получим

Р Re ( + U,-Jc ,(2) что определяет активную мощность трехфазной сети.

При использовании предлагаемого способа для измерения мощности в трехпроводной сети, где нулево провод отсутствует, напряжение llj О и, следовательно, третье слагаемое в (I) также равно нулю, а первые два слагаемых не изменятся, т.е. измеряемая величина равна

Re

А6

i

И,

С 9

J-t). (3)

что определяет мощность трехфазной трехпроводной сети, а информация о токе второй Лазы не используется.

Следует указать, что алгебраическая сумма трех токов фаз численно равна взятому с обратным знаком току 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 лагаемого способа работает следующим образом.

В множительном блоке 1 перемножают напряжения с выходов преобразователей 5 и 8, т.е. получают произ- ведение Uy,g . В множительном блоке 2 получают произведения Ucg , л в множительном блоке 3 - Ug ( , If 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 7 не подключают и выходное напряжени этого устройства оказьтается равным нулю. При этом не имеет значения, подключена цепь тока второй фазы или нет (.т.е. имеется ли информация о токе второй фазы), так как выходной сигнал множительного блока 3 в любом случае равен нулю. Подключение ж остальных цепей рассматриваемого преобразователя остается неизменным,

Таким образом, при реализации прелагаемого способа различие при измерении мощности в четырехпроводной или в трехпроводной сетях сводится только к неподсоединению одного за- жима устройства ввода напряжения и

Редактор М.Келемеш

Составитель С.Кабиков

Техред М.Ходанич Корректор М.Максимишинец

Заказ 4404/40 Тираж 728Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий П3035, Москва, Ж-35 , Раушская наб., д.4/5

.Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4

никаких других переключений в схеме устройства не требуется.

Использование предлагаемого способа измерения мощности дает возможность реализовать простые универсальные устройства измерения мощности (пригодные для измерения мощности в трехпроводных и четырехпроводных сетях) высокой точности.

Формула изобретения

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, отличающий- с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей за счет обеспечения измерения в четырехпроводной и трехпроводной трехфазных сетях, измеряют фазное напряжение второй фазы и суммарный ток первой, второй и третьей фаз исследуемой сети, а активную мощность Р вычисляют по формуле

-VS(.

.

Ucfe c

+U. .1,. ) dt

и

xi

и.

ев

де Т - 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;

суммарный ток первой, второй

и третьей фаз исследуемой

сети.

и„

Изобретение может быть использовано для измерения электрических величин, например, активной мощности в трехфазных трех- и четырех проводных сетях переменного тока. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей - достигается за счет обеспечения измерения в четырех- проводной 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