Спосіб корекції похибки вимірювального каналу електроенергії

Спосіб корекції похибки вимірювального каналу електроенергії, що включає вимірювання похибок трансформаторів струму і напруги, активної і реактивної потужностей та активної енергії, діючих значень струму та напруги лінії, програмування у пристрої корекції залежності похибок трансформаторів струму від величини первинного струму і C2 2 90136 1 3 лості і кількості інтервалів часу розрахункового періоду обліку електроенергії, впродовж яких струм лінії вважають сталим, програмування у пристрої корекції залежності похибок трансформатора струму від величини первинного струму і залежності похибок трансформатора напруги від величини виміряної первинної напруги, визначення поправки на кожному такому інтервалі часу з урахуванням відповідних цьому інтервалу виміряних значень струму і напруги, внесення поправки на кожному вказаному інтервалі в процесі вимірювання електроенергії автоматично, вимірювання електроенергії, спожитої на кожному інтервалі часу зі сталим значенням струму, обчислення енергії, спожитої за розрахунковий період, як суми енергій, спожитих на усіх інтервалах часу зі сталим значенням струму, що в сумі складають розрахунковий період обліку електроенергії [2]. Реалізація цього способу передбачає вимірювання активної та реактивної потужностей і визначення поправки до виміряних їх значень в цілому по приєднанню (тобто, як суми відповідних потужностей окремих фаз), тоді як самі значення цих потужностей по кожному вимірювальному елементу лічильника електроенергії є недоступними для використання. За умов неідентичності метрологічних характеристик вимірювальних трансформаторів, що входять до складу вимірювального каналу потужностей, несиметрії режиму, або ж того і іншого водночас, це значно знижує ефективність корекції похибок вимірювального каналу, особливо за наявності в його складі двохелементного лічильника електроенергії. До того ж поправка визначається на інтервалах часу розрахункового періоду, впродовж яких діюче значення струму лінії вважається сталим, що потребує визначення таких інтервалів та їх тривалості, що ускладнює процедуру визначення поправки. Задачею винаходу є створення способу корекції похибки вимірювального каналу електроенергії, за яким завдяки програмуванню залежностей похибок усіх фазних трансформаторів струму від величини первинного струму і залежностей похибок усіх трансформаторів напруги від величини виміряної первинної напруги, вимірюванню діючих значень струмів та напруг кожної фази лінії, забезпеченню доступу до виміряних кожним вимірювальним елементом лічильника значень активної та реактивної потужностей, визначенню поправки до них по кожному вимірювальному елементу лічильника на кожному інтервалі вимірювання, а також обчисленню енергії, спожитої на кожному інтервалі вимірювання, як добутку суми потужностей окремих фаз лінії на інтервалі на тривалість інтервалу вимірювання досягається зменшення результуючої похибки вимірювального каналу електроенергії, включно і за умов неоднакових значень метрологічних характеристик вимірювальних трансформаторів в його складі, а також несиметрії режиму контрольованої електромережі, зменшення метрологічних втрат електроенергії і значне розширення меж ефективного функціонування, а відповідно і застосування запропонованого методу корекції. 90136 4 Поставлена задача вирішується завдяки тому, що в способі корекції похибки вимірювального каналу електроенергії вимірюють похибки трансформаторів струму і напруги, активну і реактивну потужності та активну енергію, діючі значення струму та напруги лінії, програмують у пристрої корекції залежності похибок трансформатора струму від величини первинного струму і залежності похибок трансформатора напруги від величини виміряної первинної напруги, визначають поправки на інтервалі вимірювання з урахуванням відповідних цьому інтервалу виміряних значень струму і напруги, вносять поправки на кожному вказаному інтервалі в процесі вимірювання електроенергії автоматично, вимірюють електроенергію, спожиту на кожному інтервалі вимірювання, обчислюють енергію, спожиту за розрахунковий період, як суму енергій, спожитих на усіх інтервалах вимірювання, що в сумі складають розрахунковий період обліку електроенергії, програмують залежності похибок усіх фазних трансформаторів струму від величини первинного струму і залежності похибок усіх трансформаторів напруги від величини виміряної первинної напруги, вимірювання активної і реактивної потужностей виконують пофазно кожним вимірювальним елементом інтелектуального багатофункціонального лічильника електроенергії, визначають поправку до виміряних значень активної та реактивної потужностей по кожному вимірювальному елементу на кожному інтервалі вимірювання, вносять поправку на кожному інтервалі вимірювання, обчислюють електроенергію, спожиту на кожному інтервалі вимірювання, як добуток суми потужностей окремих фаз лінії на інтервалі на тривалість інтервалу вимірювання. Порівняльний аналіз відомих технічних рішень показує, що запропонований спосіб корекції похибки вимірювального каналу електроенергії є більш точним, оскільки забезпечує в цілому значно технічно досконаліше коригування результуючої похибки вимірювального каналу впродовж розрахункового періоду обліку електроенергії, здійснюючи його по кожному вимірювальному елементу лічильника електроенергії з урахуванням похибок відповідних фазних вимірювальних трансформаторів, величини і характеру вимірюваної ним потужності. До того ж поправка визначається на усіх без винятку інтервалах вимірювання, тривалість яких визначається періодом усереднення вимірюваних величин потужностей, що дозволяє більш точно врахувати зміни величини та характеру навантаження контрольованого приєднання і відповідну їм на кожному інтервалі вимірювання поправку. На основі наведеного вище можна зробити висновок, що сукупність суттєвих ознак, які викладені у формулі винаходу є необхідною і достатньою для досягнення нового технічного результату підвищення точності вимірювальних комплексів електроенергії, що складаються з вимірювальних трансформаторів струму та напруги і лічильників електроенергії, зменшення метрологічних втрат електроенергії, розширення можливостей та меж ефективного застосування методу корекції. Реалізація запропонованого способу потребує поступового здійснення наступних операцій: 5 90136 - програмування в пристрої корекції залежностей струмової та кутової похибок кожного фазного трансформатора струму від величини його первинного струму, залежностей похибки напруги та кутової похибки кожного трансформатора напруги від величини його первинної напруги, отриманих під час їх метрологічної повірки на місці експлуатації; - програмування виміряної величини втрат напруги у вторинному колі трансформатора напруги; - програмування експериментально визначених залежностей додаткових похибок лічильника електроенергії від впливових величин у вигляді таблиць, графіків або аналітично; - вимірювання діючих значень струму та напруги кожної фази лінії, активної та реактивної потужностей кожним вимірювальним елементом на кожному інтервалі вимірювання; - обчислення зумовлених вказаними вище чинниками похибок вимірювання електричної потужності кожним вимірювальним елементом лічильника на кожному інтервалі вимірювання, рівному інтервалу усереднення вимірюваних величин; - внесення поправки до результату вимірювання електричної потужності кожним вимірювальним елементом лічильника на кожному інтервалі вимірювання; - обчислення потужності лінії, як суми потужностей окремих її фаз на кожному інтервалі вимірювання; - обчислення електроенергії, спожитої на кожному інтервалі вимірювання, як добуток суми потужностей окремих фаз лінії на інтервалі на тривалість інтервалу вимірювання; - обчислення кількості спожитої протягом розрахункового періоду обліку електроенергії, як суми енергій, спожитих на усіх впродовж розрахункового періоду інтервалах вимірювання активної потужності. Для здійснення способу має бути використаний інтелектуальний лічильник електроенергії, доповнений спеціальним блоком корекції похибки, який дозволяє програмування в ньому залежностей похибок вимірювальних трансформаторів струму та напруги трансформаторної схеми увімкнення лічильника від рівня їх вхідних сигналів, програмування інших необхідних для корекції похибки вимірювального комплексу величин і залежностей, а також здійснювати саму процедуру корекції похибки [2]. Комп’ютерна верстка І. Скворцова 6 Наприклад, реалізація способу корекції похибки вимірювального комплексу електроенергії в складі вимірювальних трансформаторів струму та напруги в двох фазах і двохелементного лічильника електроенергії за умов неоднакових за величинами та знаками значень струмових та кутових похибок трансформаторів струму в фазах зменшує результуючу похибку вимірювального комплексу в залежності від співвідношення величин і знаків похибок трансформаторів в фазах і значення коефіцієнта потужності лінії в 2-10 разів порівняно з похибкою, отримуваною при застосуванні за цих умов способу корекції за прототипом. Таким чином, у порівнянні з прототипом, використання способу корекції похибки вимірювального комплексу електроенергії, за яким програмують залежності похибок усіх фазних трансформаторів струму від величини первинного струму і залежності похибок усіх трансформаторів напруги від величини виміряної первинної напруги, вимірювання активної і реактивної потужностей виконують пофазно кожним вимірювальним елементом інтелектуального багатофункціонального лічильника електроенергії, визначають поправку до виміряних значень активної та реактивної потужностей по кожному вимірювальному елементу на кожному інтервалі вимірювання, вносять поправку на кожному інтервалі вимірювання, обчислюють енергію спожиту за розрахунковий період, як суму енергій виміряних кожним вимірювальним елементом лічильника електроенергії на усіх інтервалах вимірювання, що в сумі складають розрахунковий період обліку електроенергії, дозволяє досягнути нового технічного результату - підвищення точності вимірювальних комплексів електроенергії, що складаються з вимірювальних трансформаторів струму та напруги і лічильників електроенергії, зменшення метрологічних втрат електроенергії, розширення функціональних можливостей і меж ефективного застосування методу корекції. Література: 1. Лях В.В., Квицинський А.О. Оцінка втрат електроенергії при влаштуванні обліку з використанням вимірювальних трансформаторів // Новини енергетики. - 2002. - №7. - С.46-48. 2. Деклараційний патент на винахід 63600. Спосіб корекції похибки вимірювального комплексу електроенергії і пристрій для його здійснення // Березянський М.П., Гінайло В.О., Нагорний П.Д., Назаров В.В., Осадчий О.В., Стогній Б.С., Танкевич СМ. Опубл. в Бюл, 2004, №1. Підписне Тираж 28 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601