Устройство для проверки правильности схемы включения трехфазного двухэлементного счетчика активной электроэнергии

 

Изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в организациях энергосбыта при проверке правильности схем включения расчетных и контрольных трехфазных двухэлементных счетчиков активной электроэнергии в сетях с индуктивным характером нагрузки при 0,6≤COSφ≤1. Цель изобретения - автоматизация процесса проверки правильности включения счетчика - достигается путем исключения операции построения векторной диаграммы. Устройство содержит согласующие трансформаторы 1-4, формирователи 5-8 прямоугольных импульсов, формирователи 9-11 импульсов задержки, формирователи 12-15 длительности импульсов, элемент И 16, триггеры 17 и 18, индикаторы 19 и 20, элемент ЗАПРЕТ 21, преобразователь 22 импульсного напряжения, фазоуказатель 23. При неправильном подключении счетчика устройство выдает также информацию о неправильном его включении. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)4 G 01 R ll 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPGKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21 ) 421 7044/24-21 (22) 25.03.87 (46) 15.10.89. Бюл. Р 38 (72) M.È,Çàãoðîäíåâ, А.Д.Проскурнин, И.С.Подчуфаров и Б.Т.Кононов (53) 621.317 (088.8) (56) Гольдберг И.Л. Определение правильности схем включения счетчиков.—

Промьппленная энергетика, 1968, 1"- 5, с. 22, 23.

Авторское свидетельство СССР

Р 675516, кл. Н 02 Н 3/26, 1979. (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕРКИ ПРАВИЛЬНОСТИ СХЕМЫ ВКЛ10ЧЕНИЯ ТРЕХФАЗНОГО

ДВУХЭЛЕМЕНТНОГО СЧЕТЧИКА АКТИВНОЙ

ЭЛЕКТРОЭНЕРГИИ ,(57) Изобретение относится к электроизмерительной технике.и может быть использовано в организациях энергосбыта при проверке правильности схем

ÄÄSUÄÄ 1515113 А 1

2 включения расчетных и контрольных трехфазных двухэлементных счетчиков активной электроэнергии в сетях с индуктивным характером нагрузки при

0,6 соя(6 1. Цель изобретения — автоматизация процесса проверки правильности включения счетчика — достигается путем исключеиия операции построения векторной диаграммы. Устройство содержит согласующие трансформаторы 1-4, формирователи 5-8 прямоугольных импульсов, формирователи 9)) импульсов задержки, формирователи

12-15 длительности импульсов, элемент И 16, триггеры 17 и 18, индикаторы 19 и 20, элемент ЗАПРЕТ 21, преобразователь 22 импульсного напряжения, фазоуказатель 23. При неправильном подключении счетчика устройство выдает также информацию о неправильном его включении. 4 ил.

15! 5113

11эобрете1ше относ11тся к электро— измерительной технике и может быть использовано 1< оoрpiг а iнt иtзoаsEцEиHsяiх x Eэнергосбыта при проверке правильности cxett вкл1очения расчетных и контрольных трехфа1ных двухэлементных счетчиков активной электроэнергии в сетях с индуктивным характером нагрузки при

0,6 С соз 1!" - 1.

11ель изобретения — автоматизация процесса tlpo верки пра вильно с ти схемы включе1шя счетчик,1 путем искпючения операции построения векторной диаграммы .

На фиг. 1 представлена вектор11ая диаграмма токов и напряжений при правильном включешш счетчика н зоны изменения фаэных ТОКоВ при изменении и11дуктииности нагрузки; на фиг.2 векторнлл диаграмма токов и нлпряжеlllflf при IlpQE3tl-lt lfoм включении счетчика при cos IÐ =- 1 11 углы поворота векторов Une l t e 1 с на фиг. 3 — структурная схема устройства для про верк11 прлвильност11 схемы икл1очения трехфаз— ного двухэлементного счетчика активной электроэнергии; «а фиг.4 — временные диаграммы IiatipsfEtfettiIEI при прав11льном (фнг . 4а) 11 неправильном (фиг. 46) вкл1о fetf»» счетчика.

Устройство содержи. со JlacgtotEIIe трансформаторы 1 — 4, формировлт< 111

5 — 8 прямоугопысых импульсов, формирователи 9 — 1 1 импульсо в з лдержк:I, формирователи 12 — 15 длительно с. г11 импульсов; элемент 1(16, триггеры 1 7, 18; ипциклторы 19, 20, элемент ЗАIlPLT 21, преобразователь 22 11 спупьспого напряжения в постоянное, флэоук аз атель 23, причем клеммы перви«ной об "

3 яв fsttoTcsi ttxoDQtflf лш1ейногo нлпряжеItIISt МсжДУ ВтоРОй li тРЕтЬЕй фЛЭЛМИ, причем вторая к.1еммл соедипе л с среTE>t1tf ItxoEEo .1 флэоуклэателя 23, к 1еммы

fIep»If«tlot«обмотки четвертого согласующегo трансформатора 4 являются

ВХОДЛМII Н 3 ifPStiKE. tiff

l0

plf«нь1е обмотки перво го, второго, третьегo lf четвертого согласующих трансформаторов 1 — 4 подключены к входам

coo Ttte Tc THptIIIo первого, второго, третье го и чет верто го формирователей

5 — 8 прямоугольных импульсов, выход пер во го формиро в ателя 5 пря мо угольtIhIx импульсов подключен к прямому входу первого формирователя 12 длительности импульсов, выход которого соединен с первым входом элемента !1

16, выход второго формирователя 6 прямоугольных импульсов подключен к входу первого формирователя 9 импульсов задержки, выход которого соединен с входом второго формирователя 13 длительности импульсов и вторым входом элемента ЗАПРЕТ 21, а выход форtftfpovnleJIst 13 длительности импульсов— с вторым входом элемента И Iб. Выход третьего формирователя 7 прямоугольttIIx itMtfульсов подкл1очен и входу второго формирователя 10 импульсов задержки, выход которо го соединен с входом третьего формирователя 14 длительности импульсов, выход которого соединен с третьим входом элемента И

16. Выход четвертого формирователя

3 прям >угольных импульеов подключен к нхоцу третьего формирователя 11 импу.†.ьсов задержки, выход которого соеEEIftfeEI с входом четвертого формировател» 15 длительности импульсов, выход которо ro подключен к четвер тому входу элемента И 16, выход которого подкл1очеп к входу установки в 1" первого триггера 17 и счетному входу второ го триггера 18, к прямому выхо-, ду перзого триггера 17 подкл1очен индикатор 20 "Правильно", к его инверсному выходу подключен индикатор 19

"11еправильно", а к выходу второ ro триггера 18 подключен вход преобразователя 22 импульсного напряжения в постоянное, выход которого соединен с первым входом элемента ЗАПРЕТ

21, выход элемента ЗАПРЕТ 21 подклю«е» к входу установки в 0 первого триггера 17.

Автоматизация проверки схемы 11ключе1п1я счетчика основывается на Tott>

«то правильному включению счетчика соответствует строго определенное энлче1ше углов между фазными токами и .11инейными напряжениями. Угол между током первой фазы I и линейным на4 пряжением UAe может изменяться от

I 30 при чисто индуктивной нагрузке

1515113

40 о до 30 при чисто активной нагрузке (фиг.l). Ток третьей фазы I по отс ношению к линейному напряжению U при изменении индуктивной нагрузки

5 в краиних точках может опережать линейное напряжение на угол 30 или отставать от него на угол 60 .

Однако указанные пределы измерения углов между током и напряжением прак- lp тически оказываются меньше, так как значение aos q в сетях строго нормировано и должно находиться в преде лах 0,95 — О, 85. Поэтому изменение угла с в устройстве принято в преде- 15 о лах от О до 53, что соответствует изменению cos (p от 1 до 0,6.

Устройство работает следующим образом.

Входными клеммами устройство под" 20 ключается к аналогичным клеммам проверяемого счетчика и по фазоуказателю 23 проверяется порядок чередования фаз. В случае неправильного чередования фаз дальнейшую проверку не 25 производят, После проведения фйзировки можно приступить к проверке схемы включения счетчика.

При правильном подключении клемм устройства к соответствующим клем- 30 мам счетчика и правильном включении счетчика на вторичных обмотках согласующих трансформаторов 1 — 4 появляется синусоидальное напряжение, которое подается на входы формирователей 5 — 8 прямоугольных импульсов.

Формирователи 5 — 8 прямоугольных импульсов преобразуют положительную полуволну синусоидальноro напряжения в прямоугольный импульс при переходе синусоиды через нуль (фиг.4). Дли— тельность импульсов при частоте тока в сети fc = 50 Гц составляет 10 мс.

Импульсное напряжение с выходов формирователей 6 — 8 прямоугольных им- 45 пульсов подается на входы формирователей 9.— 11 импульсов задержки, которые по переднему фронту входных импульсов формируют на своих выходах импульсы длительностью, соответствую- 5р щей углам поворота векторов Uäs U

АВ cs и Ic. Поворот векторов необходим для того, чтобы совместить их с вектором тока I A при чисто активной нагрузке (cos 4 = 1). Для этого необходимо повернуть вектор U на 30, что соответствует 1,66 мс, вектор Ь вЂ” на о

1 с5

90 (5 мс) и вектор Т . — на 120 (6,66 мс) .

Импульс с выхода формирователя 5 прямоугольных импульсов поступает на вход формирователя 12 длительности импульсов, который срабатывает по переднему фронту и на выходе формирует положительный импульс длительностью

3 мс, что обеспечивает перекрытие зоны А (фиг. 1) изменения cos Lf от 1 до

0,6 (О < ч 53 ).

Формирователи 13 — 15 длительности импульсов по заднему фронту импульсов с выходов формирователей 9 — 11 импульсов задержки формируют положительные импульсы длительностью 3 мс, тем самым обеспечивая перекрытие зон изменения фаз соответствующих токов и напряжений (фиг.l) при изменении

cos (р до О, 7.

Таким образом, на четыре входа элемента И 16 при правильном включении счетчика поступают четыре импульса, сдвинутых один относительно дру-. гого на длительность, соответствующую текущему значению Ц,, с длительностью, соответствуюшей максимальному значению < „,= 53 (3 мс). По— этому входные импульсы совпадают хотя бы в одной точке (при, = „, ), и на выходе элемента И 16 присутствуют импульсы совпадения, которые устанавливают триггер 17 в. состояние логической "1" (фиг.4а), что приводит к включению индикатора 20 "Правильно".

Одновременно импульсы совпадения поступают на счетный вход триггера 18, вызывая появление импульсного напряжения (типа меандр) на его выходе, а преобразователь 22 импульсного напряжения в постоянное выдает логическую "1" на запрещающий вход элемента ЗАПРЕТ 21, тем самым исключая выдачу импульсов сброса с выхода формирователя 9 импульсов задержки на вход установки в "О" триггера 17 и не,допуская изменения состояния этого триггера.

При неправильном включении счетчика (например, когда изменено направление тока фазы A) на четыре входа элемента И 16 поступают импульсы, не совпадающие одновременно ни в одной точке (фиг. 4б), поэтому на его выходе присутствует логический О, и триггер 18 не изменяет своего состояния, т.е. на его выходе постоянное напряжение, а это, в свою очередь, приводит к формированию логического "О" на выходе преобразовате1515113 ля 22 импулт сного напряжения в постоянное, который поступает на вход элемента ЗАПРЕТ 21. При этом импульсы с выхода формирователя 9 импульсов задержки поступают через элемент ЗАПРЕТ 21 на вход триггера 17 и устанавливают его в состояние логического "0" на прямом и в состояние "1" на инверсном выхоцах, что приводит к вк1почению индикатора 19 "Неправильно".

Таким образом, устройство покажет, что счетчик включен правильно, лишь в том случае, если векторы токов

I и I одновременно будут находиться в зонах А и В соответственно при

0,6 cos ц <1. В случае другого расположения векторов тока и напряжения, которое возникает при неправильном подключении счетчика, устройство выдает информацию о неправильном его включении.

Формулаизобретения

Устройство для проверки правильности схемы включения трехфазного двухэлементного счетчика активной электроэнергии, содержащее четыре формирователя прямоугольных импульсов, элемент И и элемент ЗАПРЕТ, отличающееся тем,что,с целью автоматизации процесса проверки, II него введены фазоуказатель, четыре согласующих трансформатора, три формирователя импульсов задержки, четыре формирователя длительности импульсов, два триггера, иреобразо в «тель импульсного напряжения в постоянное и два индикатора, причем вход первого ., з них подключен к прямому, а вход HTQpoI o — к инверсному выходам первого триггера, вход установки в 0" которого через элемент

ЗАПРЕТ со един еII < выходом перво го формирователя импульсов задержки, а вход установки в соединен со счетным входом второго триггера, выход которого через преобразователь импульсного напряжения в постоянное соединен с первым входом элемента ЗАПРЕТ, вход установки в "1" первого триггера соединен также с выходом

50 элемента И, первый вход которого через первый формирователь длительности импульсов соединен с первым формирователем прямоугольных импульсов, входы которого соединены с вторичной обмоткой первого согласующего трансформатора, клеммы первичной обмотки которого являются входами напряжения, про пор цио н аль но го то ку пер вой фазы, клеммы первичной обмотки второго согласующего трансформатора являются входами линейного, напряжения между первой и второй фазами, причем первая клемма соединена с первым входом фазоуказателя, а вторая — с вторым входом фазоуказателя и первой клеммой первичной обмотки третьего согласующего трансформатора, вторичная обмотка второго согласующего трансформатора подключена к входам второго формирователя прямоугольных импульсов, выход которого соединен с входом первого формирователя импульсов задержки, выход которого соединен с входом второго формирователя длительности импульсов, выход которого соединен с вторым входом элемента И, третий вход которого через последовательно соедипенные третий формирователь длительности импульсов и второй формирователь импульсов задержки соединен с выходом третьего формирователя прямоугольных импульсов, входы которого соединены с вторичной обмоткой третьего согласующего трансформатора, клеммы первичной обмотки которого являются входами линейíîro напряжения между третьей и второй фазами, при этом вторая клемма соединена с третьим входом фазоуказателя, клеммы первичной обмотки четвертого согласующего трансформатора являются входами напряжения пропорционального току третьей фазы, à его вторичная обмотка подключена к входам четвертого формирователя прямоугольных импульсов, выход которого через последовательно соединенные третий формирователь импульсов задержки и четвертый формирователь длительности импульсов соединен с четвертым входом элемента И.

l5l5ll3 е ю

/6 г 2

is

1 22

i г ь)

МгС