Устройство для определения суммарных потерьмощности

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

Зависимое от авт. свидетельства №

Кл. 42m, 7/62

Заявлено 18.Х1.1968 (№ 1283827/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 17.111,1970, Бюллетень № 11

Дата опубликования описания 24.XI.1970

МПК G 06@

УДК 681.333(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Мииистров

СССР

1 t

1. 11

Авторы изобретения

А. Х. Арутюнян и С. Г. Мурадян

Армянский научно-исследовательский институт энергетики

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СУММАРНЫХ ПОТЕРЬ

МО1ЦНОСТИ

= y/2R г=т др /2у (2) 10

i=1,2...n;

Изобретение относится к области аналоговой вычислительной техники, электрическому моделированию.

Известны устройства для определения суммарных потерь мощности, содержащие блок управления, блок вызова сетевых элементов, шунты, усилитель, квадратор, блок выбора знака, блоки потенциометров, сумматоры и реле.

В предложенном устройстве для повышения точности определения суммарных потерь мощности в сетевых элементах модели переменного тока, в нем между усилителем и квадра1ором включен выпрямитель с фильтром, к выходу которого подключен блок автоматического изменения масштаба, по каналам управления связанного с блоком управления, с блоком шунтов и блоком обратного масштабирования, подключенного к выходу квадратора.

Таким образом, целью предлагаемого изобретения является создание устройства для автоматизации расчета суммарных потерь активной и реактивной мощностей в сетевых элементах моделей сетей переменного тока, работающих на любой частоте. Это достигается путем автоматизации вычислительных работ по определению суммарных потерь активной и реактивной мощностей средствами аналоговой техники с введением принципа автоматического выбора масштаба по формулам: где л, д — суммарные потери активной и реактивной мощностей; п — общее число сетевых элементов; дат, д Qi — потери активной н реактивной мощностей в L-м сетевом элементе;

15 R;, Х вЂ” активное п реактивное сопротивления i-го сетевого элемента;

l; — эффективное значение тока в i-м сетевом элементе.

Так как величины Ri значительно отлича20 ются от расчетных, а потокораспределение в электрической сети энергосистемы в основном определяется величинами Х,, которые достаточно близки в формулах (1) и (2), в качестве R и Хт вводятся их расчетные значения.

25 Непосредственное измерение потерь активной и реактивной мощностей на сетевых элементах пз-за ожидаемых больших погрешностей не применяется.

На чертеже приведена схема устройства

30 для расчета потерь активной и реактивной

266383 мощностей в сетевых элементах моделей сетей переменного тока.

Схема замещения энергосистемы, собранная па модели сетей переменного тока, связывает сетевые элементы 1 друг с другом в определенном порядке. Токи сетевых элементов протекают через нормально замкнутые контакты реле 2 вызова элементов, концы нормально открытых контактов которых соединены с измерительными шинами 3. Между измерительными шинами подключается блок 4 шунтов, Падение напряжения с шунта через разделительный трансформатор 5 подается на вход усилителя б напряжения, выход которого подключается ко входу выпрямителя 7 с фильтром. Выход выпрямителя подключен ко входам квадратора 8 и блока 9 автоматического изменения масштаба. Выход квадратора 8 подключен ко входу блока 10 обратного масштабирования, к выходу которого подключаются блок 11 потенциометра и блок 12 выбора знака. Выход блока 11 потенцпометров подключается ко входу накапл: вающсго сумматора 18, а выход блока выбора знака через блок 14 потейциометров ко входу накапливающего сумматора 15. Блок 16 управлепия по каналам управления связан с блоком 2, вызова сетевых элементов, с блоком 9 автоматического изменения масштаба, с блоками 11 и 14 потенциометров, с блоком 12 выбора знака и с накапливающими сумматорами 18 и15.

Блок 9 автоматического измерения масштаба по каналам управления связан с блоком 4 шунтов и с блоком 10 обратного масштабиро вания.

В исходном режиме на потенциометрах блоков 11 и 14 по заранее выбранной последовательности устанавливаются постоянные коэффициенты, пропорциональные расчетным значениям активных и реактивных сопротивлений сетевых элементов. На коммутационном поле блока 16 управления набирается выбранная последовательность вызова сегевых элементов к измерительным шинам 8, а также последовательность вызова сетевых элементов, имеющих индуктивные и емкостные реактивные сопротивления.

Пуск устройства осуществляется от блока управления. Когда вызывается i-й сетевой элемент к измерительным шинам (нормальнозамкнутые контакты реле вызова размыкаются, а нормально-открытые замыкаются), шунт с самым маленьким сопротивлением в блоке 4 подключается последовательно к сетевому элементу и через него протекает ток I; сетевого элемента. Падение напряжения с шунта через разделительный трансформатор 5 подается на вход усилителя б напряжения. Напряжение переменного тока с выхода усилителя б поступает на вход выпрямителя 7 с фильтром. На выходе выпрямителя получается напряжение постоянного тока К, 1;, пропорциональное эффективному значению протекающего через

i-й сетевой элемент току I,. Выходное напряжение выпрямителя поступает на входы квад5

6()

65 ратора 8 и блока 9 автоматического изменения масштаба. Если напряжение на выходе выпрямителя по величине меньше половины максимального значения (обычно максимальное зпачение напряжения берется 100 в), B блоке 9 образуется команда, по которой в блоке 4 шунтов последовательно с сетевым элементом включается шунт с сопротивлением, превышающим по величине сопротивление первоначального шунта. Напряжение, снимаемое с шунта, увеличивается. Увеличивается и напряжение па выходе выпрямителя. Если это напряжение опять по величине меньше половины максимального значения, то в блоке 9 образуется команда на новое увеличение сопротивления шунта и т. д. Если же это напряжение будет по величине больше половины максимального значения, то в блоке 9 команда на изменение сопротивления шунта не образуется, и система останавливается на выбранном масштабе. На выходе квадратора 8 получается напряжение постоянного тока, пропорциональное 1 с учетом выбранного масштаба.

При определении суммарных потерь потери во всех сетевых элементах должны быть определены с одинаковым масштабом. Для приведения значений вычисляемых потерь к одному масштабу в устро";едусмотрен блок 10, обратного масштабирования, в котором по сравнению с блоком шунтов масштаб изменяется в обратном направлении, т, е. коэффициент передачи блока 10 при увеличении сопротивления шунта уменьшается и наоборот, Блок 10 может быть выполнен, например, на базе усилителя постоянного тока с переменным сопротивлением обратной связи. Управляющие команды на блок 10 поступают от блока 9 одновременно с командами, поступающими на блок 4 шунтов. Необходимо заметить, что в исходном режиме и в промежутках между. вызовами сетевых элементов блок автоматического изменения масштабов устанавливается в исходное положение. При этом в блоке 4 шунтов устанавливается шунт с наименьшим сопротивлением, т. е. максимальный масштаб, а в блоке 10 — максимальный коэффициент передачи. Такой режим предусмотрен для предотвращения возможных перегрузок элементов устройства.

Таким образом, на выходе блока 10 обратного масштабирования получается напряжение постоянного тока К 1,. с одним масштабом для всех сетевых элементов. Это напряжение поступает на вход блока 11 потенциометров, в котором выход i-го потенциометра в данный момент подключен ко входу накапливающего сумматора 13. Так как íà i-м потенциометре блока 11 установлен постоянный коэффициент а,, пропорциональный расчетному значению R), то íà выходе 1-го потенциометра получается напряжение постоянного тока, 2 пропорциональное IpP,--. Накапливающий сумматор выполнен на базе усилителя постоян266383

Предмет изобретения! I!!!

Составитель Е. В. Тимохина

Редактор Т, С. Антонова Техред 3. Н. Тараненко Корректор Т. А. Джаманкулова

Заказ 3289/1 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская иаб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

oro тока с конденсаторами в обратной связи на входе.

Напряжение с выхода блока 10 поступает и з блок 12 выбора знака, содержащие инвер)р 17 и контакты 18 и 19 другого реле. Когда язывается сетевой элемент с индуктивным .активным сопротивлением, это реле обесто .но, и напряжение, пропорциональное 1 в гоке 14 умножается на постоянный коэффи ент b,, пропорциональный расчетному зна- 10 .нию Х;, и поступает на накапливающий мматор 15. При вызове сетевого элемента емкостным реактивным сопротивлением это .ле срабатывает, и на вход блока 14 посту ет напряжение с обратным знаком. 15

Таким образом на выходе накапливающего мматора 18 получается напряжение постояни го тока, пропорциональное 1 Я, а на выл=1 20 л де накапливающего сумматора 15 — g 1 Х, i=1 учетом знака Х,- .

Введение в схему устройства для определея суммарных потерь мощности выпрямителя и принципа автоматического выбора масштаба позволяет работать с одинаковой высокой точностью на моделях, работающих на любых частотах для всех диапазонов изменения тока сетевых элементов.

Устройство для определения суммарных потерь мощности в сетевых элементах модели се-, ти переменного тока, содержащее блок управления, блок автоматического изменения масштаба и блок обратного масштабирования, блок вызова сетевых элементов, шунты, усилитель, квадратор, блок выбора знака, блоки потенциометров, сумматоры и реле, отлича ощееся тем, что, с целью повышения точности определения суммарных потерь мощности в сетевых элементах модели переменного тока, в нем между усилителем и квадратором включен выпрямитель с фильтром, к выходу которого подключен блок автоматического изменения масштаба, по каналам управления связанного с блоком управления, с блоком шунтов и блоком обратного масштабирования, подключенного к выходу квадратора.