Устройство компенсации погрешностей трехфазных трехпроводных светчиков трансформаторного включения

 

Использование: изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для повышения точности измерения расхода электроэнергии. Целью изобретения является повышение точности измерения электроэнергии путем компенсации систематических погрешностей трансформаторов напряжения, питающих электросчетчики . Сущность изобретения: введены два дополнительных конденсатора, емкости которых компенсируют ток обратной последовательности нагрузки трансформатора напряжения. Устройство также содержит трансформатор напряжения, нагрузку и конденсаторы. 2 ил.

(5н5 G 01 R 11/00, 35/00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ

О

О

О (Л

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам (21) 4928575/21 (22) 21,03.91 (46) 07.09,93. Бюл. N. 33-36 (76) Малый А. С. (56) Электротехнический справочник/Т. 3.

М.: Энергия. 1966, с. 145.

Авторское свидетельство СССР

М 1755208, кл. G 01 R 11/00. 1990. (54) УСТРОЙСТВО КОМПЕНСАЦИИ ПОГРЕШНОСТЕЙ ТРЕХФАЗНЫХ ТРЕХПРОВОДНЫХ СЧЕТЧИКОВ ТРАНСФОРМАТОРНОГО ВКЛЮЧЕНИЯ (57) Использование: изобретение относится. Изобретение относится к электроэнергетике и может быть использовано при измерениях расхода электроэнергии.

Известны устройства измерения расхода электроэнергии в трехфазных сетях, в которых счетчики подключаются через измерительные трансформаторы тока и трансформаторы напряжения (TH) (1).

Недостатком этих устройств является то, что систематические погрешности измерительных трансформаторов приводят к недоучету электроэнергии.

Наиболее близким техническим решением, выбранным в качестве прототипа, является устройство компенсации погрешностей трехфазных трехпроводных счетчиков электроэнергии трансформаторного включения (21, в котором к трехфаэному трансформатору напряжения на линейные напряжения включаются три конденсатора одинаковой емкости, соединенные в треугольник, причем емкости этих конденсато,, Я „, 2000575 С к электротехнике и может быть использовано для повышения точности измерения расхода электроэнергии. Целью изобретения является повышение точности измерения электроэнергии путем компенсации систематических погрешностей трансформаторов напряжения, питающих электросчетчики. Сущность изобретения: введены два дополнительных конденсатора, емкости которых компенсируют ток обратной последовательности нагрузки трансформатора напряжения. Устройство также содержит трансформатор напряжения, нагрузку и конденсаторы. 2 ил. ров выбраны иэ условия компенсации погрешностей в учете электроэнергии, обусловленной погрешностями ТН. Это устройство полностью компенсирует указанные погрешности при равномерной нагрузке ТН. Существенным недостатком устройства является то, что в наиболее распространенных случаях при неравномерной нагрузке ТН указанное устройство может полностью скомпенсировать погрешности только в одной или двух фазах ТН, Для оценки фактической асимметрии нагрузки ТН были проведены измерения векторов токов нагрузки на 8 ТН 6-10 кВ.

Отношение тока обратной последовательности к средней величине фазных токов, характеризующее асимметрию нагрузки, для этих TH лежало в пределах 14-56%.

Целью изобретения является повышение точности измерения расхода злектроэнергии за счет устранения погреш остей в

2000575 учете, вызванных неравномерной нагрузкой ТН по фазам.

Цель достигается тем, что к трехфазному ТН, на вторичную обмотку которого включены три компенсирующих конденсатора, соединенных в треугольник, дополнительно включены четвертый и пятый конденсаторы, причем первые и вторые выводы четвертого и пятого конденсаторов подключены к первому и второму выводам вторичной обмотки трансформатора напряжения, третий вывод которого соединен с обьединенными вторыми выводами четвертого и пятого конденсаторов, причем емкости четвертого и пятого конденсаторов выбраны иэ условия, чтобы создаваемый ими ток с обратной последовательности был равен по величине и противоположен по фазе току обратной последовательности нагрузки.

Сопоставительный анализ заявленного решения с прототипом показывает, что заявленное устройство отличается от известного тем, что в нем на вторичные обмотки

ТН включаются еще два конденсатора, емкости которых выбраны иэ уровня компенсации тока обратной последовательности нагрузки. Это отличие позволяет сделать вывод о соответствии заявленного технического решения критерию "новизна".

Признаки, отличающие заявленное техническое решение от прототипа, не выявлены в других технических решениях при изучении данной и смежных областей тех.. ники и, следовательно, обеспечивают заявленному решению соответствие критерию

"существенные отличия", На фиг. 1 представлена схема устройства.

На вторичную сторону трехфазного ТН .:1 включены нагрузка ТН 2, компенсирую . щие конденсаторы 1С, 2С и ЗС и выравнивающие конденсаторы 4С и 5С.

На фиг. 2 представлена векторная диаграмма токов обратной последовательности .нагрузки и конденсаторов 4С и 5С. На ней обозначено

12д — ток фазы А обратной последован тельности нагрузки ТН;

i2A и 12A — соответственно токи фазы

А обратной последовательности конденсаторов 4С и 5С;

pzA — угол между напряжением UAe u током 1@

12А I2A — соответственно направес ления токов обратной последовательности конденсаторов, включенных на напряжения

0АВ и 0sc.

Устройство работает следующим образом.

Iд = 0,56е - 0,192 — j 0,526, le == 0,86 е 50 =-0,745+ !0,430, с = 0,56 eI "0 = 0,551 + !0,097.

Здесь и далее фазы токов отсчитываются от напряжения UAe.Ток обратной последовательности нагрузки равен

12А — (1А + lee! г + 1Се! 120 ) н 1 240

30 (0 56e- + 0 861 150 240 +

35 о о о

+ 0.56 е110 е1120 ) =0,228 е1292

Для выбора величин выравнивающих конденсаторов 4С и 5С вначале определим направления фазы А токов обратной последовательности, создаваемых конденсаторами, включенными на напвояжения 0дв и 0вс.

Направления токов 12А и Iгд обозначеA ВС ны на фиг. 2 штриховыми линиями. Затем

45 разложим вектор 12A" по этим направлениям на два вектора lгд и 12А Из получен4С 5С ного треугольника векторов по теореме синусов вычислим токи 12А и !2А, необходимые для компенсации тока обратной последовательности нагрузки 12А н

1Ы !й

60 î sin (60 о — р 2 д ) ! г 4с н . з!п(60 — 29,2 ) = 0,135 А, SI4 60 "! и I4

sin (60 + ipse ) .,!0 60"

Конденсаторы 4С и 5С выравнивают нагрузку по фазам ТН путем компенсации ее тока обратной последовательности, После включения этих конденсаторов нагрузка ТН

5 становится равномерной. Погрешности в учете, обусловленные погрешностями ТН от уже выравненной по фазам нагрузки, компенсируются конденсаторами 1С, 2С и ЗС.

Таким образом осуществляется полная ком10 пенсация погрешностей в учете электроэнергии по всем фазам ТН.

Пример конкретного выполнения.

TH типа НТМИ вЂ” 6 работает в классе точности 1,0.

Нагрузка ТН по фазау равна, 2000575

,Р - о.2г8 %- "- .6 —:29-2 — = о.гбз д.

sin 60

По токам обратной последовательности

1гд и Iгд вычислим емкости конденсато4С 5С ров 4С и 5С.

4С = 714 10 Ф, 31 5 3 0,135

U и 100 314

3! 3Я 3 0,363 145 10-5©

U в 100 314

Токи в этих конденсаторах равны

Яо

l4c- UAe в 4Се) -100 314 .

0 0

7,44 10 е19О =0,234е1 -)0,234 А, 0 — 1го 0

Isc- Овс со 5Се 9 -100e

° 314 1,45 10 el"0

- 0,455 е 1ЗО - (0.394 — )0.228) А.

Скомпенсированные токи нагрузки ТН равны

1д - Iд+14с = 0.192 — )0,526+ )0,234 — 567

=0,192 — )0,292 - 0.35 е 1 А, I в - 1в — 14c + 15с = 0,745 + ) 0,43 — J0.234 +

+ 0,394 — )0,228 -0.351 — )0,032

0,35 е 1в5,г A г

I с - I с — 1 sc 0.551 + )0,097 — 0,394 +

642 0

+ )228- 0,157+)0,325- 0.36 е1

10 Из приведенного примера видно, что после включения конденсаторов 4С и 5С нагрузка

ТН стала симметричной. Далее погрешности в учете электроэнергии, обусловленные погрешностям ТН, по всем фазам полностью компенсируются конденсаторами 1С, 2С и ЗС.

Формула изобретения

Устройство компенсации погрешностей трехфазных трехпроводных счетчиков трансформаторного включения, содержащее три конденсатора одинаковой емкости, соединенные в треугольник и подключенные к вйводам вторичной обмотки трансформатора напряжения, о т л и ч а ю щ е сс я тем, что, с целью повышения точности, в устройство введены четвертый и пятый конденсаторы, первые выводы введенных конденсаторов подключены к первому и второму выводам трансформатора напряжения, а обьединенные вторые выводы этих конденсаторов соединены с третьим выводом трансформатора напряжения, причем емкости четвертого и пятого конденсаторов выбраны из условия, чтобы создаваемый ими ток обратной посщ довательности компенсировал ток обратной последовательности нагрузки трансформатора напряжения.

>uz 2

Составитель А.Малый

Редактор А. Кучерякова Техред M. Моргентал Корректор С.К)ско

Тираж Подписное

НПО " Поиск" Роспатента

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

Заказ 3077

Производственно-издательский комбинат "Патент г. Ужгород. ул Гагарина. 101