Пристрій для вимірювання втрат електроенергії у високовольтній лінії електропередачі

Реферат: Пристрій для вимірювання втрат електроенергії у високовольтній лінії електропередачі містить вимірювальні трансформатори напруги та струму. Крім цього, пристрій містить додаткові вимірювальні трансформатори напруги та струму, виходи яких з'єднані з входами блоків аналогово-цифрових перетворювачів, виходи яких підключені разом з блоками синхронізації часу до входів мікроконтролерів, що своїми виходами з'єднані з входами блоків передачі даних по каналах зв'язку, які виходами сполучені з входами блока обробки інформації, вихід якого приєднаний до блока відображення інформації. UA 117740 U (12) UA 117740 U UA 117740 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до галузі електротехніки, зокрема до електровимірювальної техніки, та може бути використана у високовольтних несиметричних трифазних електричних мережах загального призначення та на промислових підприємствах, а також для аудиторських компаній, що надають свої послуги електроенергетичним підприємствам усіх форм власності. Відомий пристрій для вимірювання втрат електричної енергії на корону в навантаженій лінії електропередачі, що містить вимірювальні трансформатори або подільники напруги, блоки компенсації у вигляді резистивних подільників напруги, зонди-антени, помножувально-сумуючі інтегруючі пристрої, ватметрові блоки, інвертори та індикатор [1]. Недоліками відомого пристрою для вимірювання втрат електричної енергії на корону в навантаженій лінії електропередачі є низька точність вимірювання втрат електричної енергії, обумовлена наявністю інверторів, використання яких призводить до появи додаткових амплітудних та фазових похибок при утворенні сигналів, що пропорційні зарядам фазних проводів лінії електропередачі. Найбільш близьким до запропонованої корисної моделі є спосіб визначення потужності втрат енергії в лінії електропередачі методом ватметрів, який реалізується пристроєм, що містить вимірювальні трансформатори напруги та струму, перший та другий вимірювальні перетворювачі активної потужності в аналогові сигнали, навантаження відповідно першого та другого вимірювального перетворювача активної потужності в аналогові сигнали, перший та другий суматори, блок передачі даних, квадратор та підсилювач [2]. Недоліками способу визначення потужності втрат енергії в лінії електропередачі методом ватметрів є те, що даний спосіб використовують для однофазної лінії електропередачі, та він може бути використаний для трифазної лінії електропередачі при її симетричному навантаженні, що в загальному випадку призводить до низької точності вимірювання втрат електроенергії у високовольтній лінії електропередачі. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення пристрою для вимірювання втрат електроенергії у високовольтній лінії електропередачі, шляхом введення додаткових вимірювальних трансформаторів напруги та струму, а також застосування блоків перетворення сигналів, обробки, передачі та відображення даних, що підвищить точність вимірювання втрат електроенергії у високовольтній лінії електропередачі. Поставлена задача вирішується тим, що пристрій для вимірювання втрат електроенергії у високовольтній лінії електропередачі, який містить вимірювальні трансформатори напруги та струму, згідно з запропонованою корисною моделлю, новим є те, що містить додаткові вимірювальні трансформатори напруги та струму, виходи яких з'єднані з входами блоків аналогово-цифрових перетворювачів, виходи яких підключені разом з блоками синхронізації часу до входів мікроконтролерів, що своїми виходами з'єднані з входами блоків передачі даних по каналах зв'язку, які виходами сполучені з входами блока обробки інформації, вихід якого приєднаний до блока відображення інформації. Крім цього, при наявності у високовольтній лінії електропередачі навантажених нейтралей пристрій містить додаткові вимірювальні трансформатори напруги та струму. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де зображено пристрій для вимірювання втрат електроенергії у високовольтній лінії електропередачі. Пристрій для вимірювання втрат електроенергії у високовольтній лінії електропередачі містить вимірювальні трансформатори напруги 1 та трансформатори струму 2, блоки аналогово-цифрових перетворювачів 3, мікроконтролери 4, блоки синхронізації часу 5, блоки передачі даних 6, канали зв'язку 7, блок обробки інформації 8 та блок відображення інформації 9. Пристрій для вимірювання втрат електроенергії у високовольтній лінії електропередачі працює наступним чином. Електроенергію, яка передається в лінію електропередачі, вимірюють за допомогою вимірювальних трансформаторів напруги 1 та трансформаторів струму 2, виходи яких з'єднані з блоками аналогово-цифрових перетворювачів 3, що здійснюють синхронні перетворення вхідних аналогових сигналів у дискретні цифрові. Вихідні цифрові дані блоків аналоговоцифрових перетворювачів 3 надходять на мікроконтролери 4, де математичною дією множення струму та напруги, а також їх підсумовування у часі, розраховується значення вхідної та вихідної електроенергії лінії електропередачі на певному проміжку часу. При цьому блоки синхронізації часу 5, які призначені для отримання інформації про точний час за допомогою системи GPS, встановлюють маркери часу до цифрових даних на вході мікроконтролерів 4 з урахуванням часу передачі електроенергії в лінії електропередачі. Сигнали з мікроконтролерів 4 надходять на блоки передачі даних 6, які забезпечують послідовну передачу даних каналами зв'язку 7 в блок обробки інформації 8, який визначає різницю значень електроенергії на вході та 1 UA 117740 U 5 10 15 на виході лінії електропередачі, тобто, втрати електроенергії. З блока обробки інформації 8 сигнали надходять на блок відображення інформації 9, який здійснює відображення (передавання) та збереження вихідної інформації. При наявності додаткових вимірювальних трансформаторів напруги та струму, блоків аналогово-цифрових перетворювачів, мікроконтролерів, блоків синхронізації часу, блоків передачі даних, каналів зв'язку, блока обробки інформації та блока відображення інформації запропонований пристрій підвищить точність вимірювання втрат електроенергії у високовольтній лінії електропередачі. Джерела інформації: 1. Авторское свидетельство СССР № 387296, "Устройство для измерения потерь электрической энергии на корону в нагруженной линии электропередачи", МПК G01R 21/00; G01R 15/04; G01R 11/02, опубл. 21.06.1973. 2. Авторское свидетельство СССР № 1511701, "Способ определения мощности потерь энергии в высоковольтной линии электропередачи методом ваттметров", МПК G01R 21/00, опубл. 30.09.1989. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 1. Пристрій для вимірювання втрат електроенергії у високовольтній лінії електропередачі, що містить вимірювальні трансформатори напруги та струму, який відрізняється тим, що містить додаткові вимірювальні трансформатори напруги та струму, виходи яких з'єднані з входами блоків аналогово-цифрових перетворювачів, виходи яких підключені разом з блоками синхронізації часу до входів мікроконтролерів, що своїми виходами з'єднані з входами блоків передачі даних по каналах зв'язку, які виходами сполучені з входами блока обробки інформації, вихід якого приєднаний до блока відображення інформації. 2. Пристрій для вимірювання втрат електроенергії у високовольтній лінії електропередачі за п. 1, який відрізняється тим, що при наявності у високовольтній лінії електропередачі навантажених нейтралей пристрій містить додаткові вимірювальні трансформатори напруги та струму. Комп’ютерна верстка О. Рябко Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2