Способ определения долевого участия потребителей в ухудшении неуравновешенности напряжений Советский патент 1992 года по МПК G01R29/16 

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для более точного и эффективного определения долевого участия потребителей в ухудшении неуравновешенности напряжений.

Наиболее близким по технической сущности является спбсоб, основанный на сравнении значений показателей качества, измеренных при работе установок, ухудшающих качество электроэнергии и без них.

Способ предлагает универсальное решение по всем показателям качества и включает: определение показателей качества при включенном и при отключенном потребителе; определение долевого участия по формуле

ПЕ

(1)

где П0, Пв - показатели качества электроэнергии соответственно при отключенном и при включенном потребителе,

К показателям качества, в частности, относится и коэффициент нулевой последовательности напряжений, который определяется как отношение

О 00

ел

ю

Кои

Uc

100%,

(2)

Уном.ф

где Ко - напряжение нулевой последовательности, В;

Уном.ф - номинальное фазное напряжение, В.

Подставив данный показатель качества 8 формулу (2) и проведя соответствующие математические преобразования, получают формулу, по которой определяется долевое участие потребителей в ухудшении неуравновешенности напряжений

0 11tOTKdUp

i в к л

(3)

USK

где UoOTItn, иовкл - напряжение нулевой последовательности, соответственно при отключенном и при включенном потребителе, В.

Недостатком прототипа является его низкая точность, так как между отключенным включеннымсостоянием потребителя существует определенный интервал времени. В течение этого интервала в системе могут произойти изменения, связанные не только с данным потребителем, но и с другими потребителями, так как все потребители оказывают определенное влияние на энергосистему. Это, в свою очередь, приводит к погрешностям, называемым случайными, величину которых определить невозможно, а следовательно, может привести к неверным результатам.

Кроме того, прототип не предназначен для потребителей, работающих непрерывно, отключение которых невозможно. Другие потребители на время замера необходимо отключить. Во многих случаях это сделать невозможно, если учесть, что одно измерение необходимо производить о течение 1-3 суток, для выявления полной картины долевого участия. Зто приводит к неоправданным потерям производства.

Цель изобретения - повышение точности и расширение области применения за счет инвариантности способа к типу потребителей и режиму их работы.

Поставленная цель достигается тем, что в способе, содержащем измерение напряжения нулевой последовательности и определение долевого участия по расчетной формуле, предусмотрены следующие операции: определяют номинальное фазное напряжение сети и мощности трехфазного и однофазного короткого замыкания в точке сети, где производят измерения: измеряют при непрерывной работе потребителя ток нулевой последовательности: измеряют электрические углы сдвига между вектором линейного напряжения и вектором линейного тока, вектором линейного Тока и вектором тока нулевой последовательности, вектором линейного напряжения и вектором напряжения нулевой последовательности; определяют участие потребителя в

hi Sv кз - мощность короткого замыухудшении неуравновешености напряжений определяют по формуле

I ioU,ou4,/ i ПГ/ ML, „Г г

D-( JtSbto-Tm 4V 0Ыо-Г Т ,

VU0 bvl ЪГЪ1|Д U0 SV, ьк,и

(4)

где ро р + р |о - рц;

D -долевое участие потребителя в ухудшении неуравновешенности напряжений; 0 lo - ток нулевой последовательности, А; U0 - напряжение нулевой последовательности, В;

UHOM ф - номинальное фазное напряжение сети, В 5 5Г1)кз

кания в точке сети, где производятся измерения, соответственно и однофазного и трехфазного, ВА;

р- угол сдвмга между векторами линей- 0 ного напряжения и линейного тока, град;

- угол сдвига между векторами линейного тока и векторами тока нулевой последовательности, град;

fxjo - угол сдвига между тем же векто- 5 ром линейного напряжения и вектором напряжения нулевой последовательности, град.

На фиг. 1 представлена однолинейная

схема электроснабжения потребителя; на

0 фиг. 2 - векторная диаграмма для одного из

возможных случаев взаиморасположения

векторов.

На фиг. 1 обозначения даны применительно к составляющим нулевой последова- 5 тельности: Еос, Еопт - ЭДС нулевой последовательности, соответственно энергосистемы и потребителя, возникающая вследствие искажения неуравновешенности напряжений соответственно энергоси- 0 стемой и потребителем, В, Z0c, Zon полное сопротивление нулевой последовательности соот&етственно энергосистемы и потребителя, Ом: Uo, lo - соответственно напряжение и ток нулевой последователь- 5 ности, ВА; ГРБП - граница раздела балансовой принадлежности.

На фиг. 2 представлена векторная диаграмма для одного из возможных случаев взаиморасположения векторов и обозначе- 0 ны углы между ними: U, - векторы соответ- ственно линейного напряжения и линейного тока; U0, lo - векторы соответственно напряжения нулевой последовательности и тока нулевой последовательности, а 5 также обозначены углы между этими векторами.

Согласно фиг. Т можно записать уравнение

1йсиЦо+1о ос;(5)

шению

517496526

Если в (6) левую и правую часть разде-Подставив это в формулу (14) получим

лить на Uo, то получится...1.ъ

1+i.(6)Хм..2.Е|Ј2.,

Если в (7) взять модуль от левой части, )

то выражение будет соответствовать отно-После преобразований получим

-р- I в формуле (4), т.е.Хос (ТТЛГзТ 3 UHOM- P )

SJb

Еос (7)10 Тогда

Uo иГ -fXoc(-Jrrщ-) 3 ..(17)

Это объясняется тем, что при отключе-Sb Sb

нии потребителя напряжение на ГРБП бу-Следовательно

дет равно ЭДС. Однако для того, чтобы

уравнять левую и правую части уравнения15 л -- - - -Лдц . :

(7), необходимо взять модуль и от правой°° 5( ЯШ-°Рff

части. В этом случае выражение (7) приметJ

вид;Для преобразования тока и напряжения

Ео | i lojJZoc/™ нулевой последовательности (Jo 11 Uu) из пск- I 1 уо торной формы в алгебраическую строится

в уравнении (9) Zoc можно представить векторная диаграмма на один из возможных реактивным сопротивлением (X), так как в случаев, которая представлена на фиг. 2. На системах электроснабжения активное со- зтой диаграмме также обозначены углы противление (Z) много меньше X и, следова- между векторами.

тельно, им можно пренебречь25 or/iaCYi t& iD1 , л,

,(9){fi-effe(Ce§

где Хос - реактивное сопротивление нуле-yo-ucve uj

вой последовательности системы, Ом.Подставив (19), (20), (21) -(9), получим

Хос можно определить из формулы рас-Ео г0С,Фмо. (эд.сгь-3и.и п

чета однофазного короткого замыкания, ко-30ТГ0 VU

торая, исходя из теории электротехники.

имеет вид:.Принимается

(О Зином-ф(ШIQ-UKOM.OP/. j д. ,„„

(10) з и0 Us; ) ; (2)

канпя АГ Т°К °ДНОфаЗНОГ° КОРОТКОГ° 3аМЫ 35 + ,0 - и - ь(23)

ние, Едином ф-номинальное фазное напряже-(огда

о

UAe

J(90 + Q0)

(24)

Xic, Х2с, Хос - реактивное сопротивле-110 ние системы соответственно основной об- 0

ратной и нулевой последовательности, Ом.Преобразуя в (25) выражение под знаИз этой формулы Хос равноком M°W™ B тригонометрическую форму,

о,,получим:

v v У- . иномф 11 J

X0c -Xic-X2c+riFi- i i A- „„ лпп j-,/. Ч u

|(1)кз-gH |1 4- A cos (90 +fb ) 4- 25j

Ток однофазного короткого замыкания+ А (go -f о)

также можно определить из формулыНаходится модуль

02).(uAl-slnCpo lAcoSCf/. (26)

гдв S1 ;кз - мощность однофазного коротко-50 и°

го замыкания ВА.Производим преобразования подкоПодставив данную формулу в (12), пол-ренного выражения:

УЧИМу у у , 3ц20м.Ф..- -Q2- uAs;« Afte «4+Aflcos4

Xoc-Xk-X2c+ S(1)K/-(13) 55 U° (2V)

Из электротехники также известно, что - |l-2A5in tp +ft 2 , (2S)

v у„ 3 UHQM ф/1Л 0

Х1с-Х2с эт .-U«иПодставляя (23) и (24) в (29), получим

UAe

J(90 + Q0)

(24)

Ее I f1 I I

29

Подставляя данное уравнение в форму- 5 лу (3) с учетом формулы (7), получим выражение (4)

r/ « 2 Г/: I.U3L,,,/ « г пт

- - Ч -цг-Ь,-)

(30J

где (р- рио + ,

которое лежит в основе способа.

Из данного доказательства следует, что выражения (4) и (5) взаимозаменяемы и, еле- довательно, могут применяться друг вместо Друга.

Для осуществления способ необходимо в точке ГРБП (фиг. 1) подключить приборы, измеряющие Uo, lo. y, yuo, . Показания приборов регистрируются либо визуально, либо самопишущими приборами. Затем определяют значения UHOM ф., и берут показания приборов в один момент

времени и определяют долевое участие по

формуле (4).

Формула изобретения Способ определения долевого участия

потребителей в ухудшении неуравновешен

0

5

0

5

ности напряжений, включающий измерение напряжения нулевой последовательности Uo и определение искомого параметра по измеренным величинам в соответствии с расчетным соотношением, отличающий- с я тем, что, с целью повышения точности и расширения области применения за счет инвариантности способа к типу потребителей и режиму их работы, дополнительно определяют номинальное фазное напряжение сети UHOM ф и мощности однофазного и трехфазного 5®кз короткого замыкания в точке сети, где производят измерение, измеряют ток нулевой последовательности 0 при непрерывной работе потребителя, электрические угльГсдвига между вектором линейного напряжения и вектором линейного тока р, вектором линейного тока и вектором тока нулевой последовательности , вектором линейного напряжения и вектором напряжения нулевой последовательности , а долевое участие потребителя, в ухудшении неуравновешенности напряжений определяют по формуле

г . Г/ и 2 f

ВН )i

+ io

Применение: способ относится к измерительной технике. Сущность изобретения: согласно способу измеряют напряжение нулевой последовательности Uo. определяют номинальное фазное напряжение сети Уномфи мощность однофазного и трехфазного StJ;K3 короткого замыкания о точке сети, где производят измерение, измеряют ток нулевой последовательности 10 при непрерывной работе потребителя, электрические углы сдвига между вектором линейного напряжения и вектором линейного тока f, вектором линейного тока и вектором тока нулевой последовательности вектором линейного напряжения и вектором напряжения нулевой последовательности , а долевое участие потребителя в ухудшении неуравновешенности напряжений определяют по формуле D-I-. 14- Ч -%ЬШ где + . 2 ил.

4

/