Спосіб вимірювання активної потужності трьохфазної мережі змінного струму

СОЮЗ СОВЕТСКИХ СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ РЕСПУБЛИН (19) SU;7T250973 A1 (5O4G01R 21/06 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2868000/24-21; 3323619/24-21 (22) 14.12.79 (46) 15.08.86. Бюл. * 30 (71) Харьковский ордена Ленина политехнический институт им.В.И.Ленина (72) В.У.Кизилов и И.И.СмилянскиЙ (53) 62! .317.38 (088.8Ї (56) Фремке А.В. Электрические измерения. М.: Машиностроение, . 1971, с.166, рис.7.20 Фремке А.В.Электрические измерения,- ГЭИ» М.-Л., 1953, с,198, рис.132. (54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ АКТИВНО* МОЩНОСТИ ТРЕХФАЗНОЙ СЕТИ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА о с в л U, (57) Изобретение может быть использовано для измерения электрических величии, например, активной мощности в трехфазных трех- и четырех проводных сетях переменного тока. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей - достигается за счет обеспечения измерения в четырехпроводной и трехпроводной трехфазных сетях. Согласно способу измеряются напряжение между первой и второй фазами, линейное напряжение между " третьей и второй фазами, фазное напряжение второй фазы, токи первой и третьей фазы и суммарный ток трех фаз. Активная мощность вычисляется по формуле, приведенной в описании изобретения. Устройство для реализа О 1250973 ции способа содержит множитепьные блоки 1,2 и 3, сумматор 4, масштабные преобразователи 5-10. Для реализации Изобретение относится к области измерений электрических величин и может быть использовано для измерения, активной мощности трехфазных трехи четырехпроводных сетей переменного тока. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей за счет обеспечения измерения в четырехпроводной и трехпроводной трехфазных сетнх. На чертеже приведена функциональная схема устройства для осуществления предлагаемого способа. Устройство содержит три множительных блока 1,2 и 3, выходы которых подключены к входам сумматора 4. Первые входы множительных блоков 1,2 и 3 соединены соответственно с выходами масштабных преобразователей 5, 6 и 7, а вторые входы - с выходами масштабных преобразователей 8, 9 и 10 тока. Входы преобразователей" 5 - Ю являются входами устройства, а выход сумматора 4 - выходом устройства. данного способа могут использоваться простые универсальные устройства для измерения мощности. 1 ил. вич'ными обмотками \ фильтр нулевой последовательности тока). Как правило, первичные обмотки выполняют одновитковыми, а число витков вто5 ричной обмотки такое же, как и у трансформаторов тока 8. Сущность предлагаемого способа заключается в том, что измеряют линейное напряжение между первой и '0 второй фазами UAR , линейное напряжение между третьей и второй фазами U eg , Разное напряжение второй фазы UB , ток первой Лазы 1 , ток третьей фазы 0с и суммарный ток (5 всех трех фач 2 £ = Зд + 3 f r + Zc, а активную МОРШОСТЬ вычисляют по формуле. 20 - \-J J которую, переходя от мгновенных значений напряжений и токов к комплексным переменным, можно представить в виде 25 На входы масштабных преобразователей 5 и 6» которые в простейшем случае представляют собой трансформаторы напряжения, подают линейные 30 напряжения соответственно UAe и UCB , Входную цепь преобразователя 7 в случае измерения в четырехпроводной сети подключают между второй фазой и нулевым проводом (напряжение Ufc] . 35 Входы масштабных преобразователей 8 и 9 (в простейшем случае трансформаторов тока) подключают к первичным измерительным трансформаторам тока первой и третьей фаз. АО Вход преобразователя 10 подключен при измерениях в четырехпроводной сети так, чтобы через него протекал ток, пропорциональный сумме токов всех трех фаз. Этот преобразователь 45 в простейшем случае представляет собой трансформатор тока с тремя пер . О) где звездочкой обозначены сопряженные комплексные переменные. Легко показать, что формула (1) отражает величину активной мощности трехфазной сети. Заменив в (1) получим Р - Re (iyZ\ + l W e + *Wc ,(2! что определяет активную мощность трехфазной сети. При использовании предлагаемого способа для измерения мощности в трехпроводной сети, где нулевой провод отсутствует, напряжение 1 4 = О и, следовательно, третье слаТ гаемое в (1) также равно нулю, а первые два слагаемых не изменятся, т . е . измеряемая величина равна 250973 никаких других переключений в схеме устройства не требуется. Использование предлагаемого способа измерения мощности дает возмож5 ность реализовать простые универсальные устройства измерения мощности (пригодные для измерения мощности 'в трехпроводных и четырехпроводных сетях) высбкой точности. 10 что определяет мощность трехфазной трехпроводной сети, а информация о токевторой Лазы не используется. Следует указать, что алгебраическая сумма трех токов фаз численно равна взятому с обратным знаком току нулевого провода. Это может быть использовано для упрощения устройств, реализующих способ, в случае, если Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я имеется возможность непосредственно получить сигнал, пропорциональный Способ измерения активной мощностоку нулевого провода. ти трехфазной сети переменного тока, Устройство для осуществления пред- 15 заключающийся в измерении линейного латаемого способа работает следуюнапряжения между первой и второй щим образом. фазами, линейного напряжения между В множительном блоке I перемнотретьей и второй фазами, а также жают напряжения с выходов преобразотоков первой и третьей фаз исслевателей 5 и 8, т . е . получают произ20 дуемой сети, о т л и ч а ю щ и й ведение и д й 'Сід. В множительном блоке с я тем, ч т о , с целью расширения 2 получают произведения U n it , л в c функциональных возможностей за * # tt 4t счет обеспечения измерения в четымножительном блоке 3 - UB (if, + 3 fr + I c ) . рехпроводнои и трехпроводной трехСигнал, пропорциональный активной фазных сетях, измеряют фазное напряМОРІНОСТИ цепи, получают на выходе 25 жение второй фазы и суммарный ток сумматора 4. первой, второй и третьей фаз исслеПри измерении мощности в трехдуемой сети, а активную мощность проводной сети из-за отсутствия нуР вычисляют по формуле левого провода один из зажимов входной цепи масштабного преобразователя 30 7 не подключают и выходное напряжение этого устройства оказывается равным нулю. При этом не имеет значения, подключена цепь тока второй фазы или нет (.т.е. имеется ли информация о і , где" Т - период измерения» токе второй фазы), так как выходной UAl - линейное напряжение между сигнал множительного блока 3 в люпервой и второй фазами; бом случае равен нулю. Подключение же Zt - ток первой фазы; остальных цепей рассматриваемого U£ - линейное напряжение между п р е о б р а з о в а т е л я о с т а е т с я неизменным. 40 третьей и второй фазами; Таким о б р а з о м , при р е а л и з а ц и и п р е д 3( - ток третьей фазы; - фазное напряжение второй л а т а е м о г о с п о с о б а р а з л и ч и е при и з м е U( фазы; рении мощности в ч е т ы р е х п р о в о д н о и -суммарный ток первой, второй или в трехпроводной с е т я х с в о д и т с я X, и третьей фаз исследуемой т о л ь к о к неподсоединению о д н о г о з а 45 сети. жима у с т р о й с т в а в в о д а напряжения и Редактор М.Келемеш Составитель С.Кабиков Техред М.Ходанич Корректор М.Максимишинец Заказ 4404/40 Тираж 728 Подписное В И П Государственного комитета СССР НИИ по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская н а б . , д.4/5 . Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4