Способ и устройство для измерения параметров электрической сети относительно земли

 

Способ и устройство относятся к области электротехники, в частности к электрическим сетям, и предназначены для измерения параметров относительно земли электрических сетей с компенсированной нейтралью. Способ позволяет существенно повысить точность измерения параметров электрической сети относительно земли при простоте схемы измерений и безопасности производства их и определить основные параметры: емкость сети относительно земли, степень расстройки компенсации и коэффициент успокоения компенсированной сети. Сущность способа заключается в том, что в нормальном режиме электрической сети одновременно фиксируют кривые напряжения нейтрали, линейного напряжения сети и тока дугогасящего реактора, выделяют первую гармонику напряжения нейтрали, находят вещественную и мнимую составляющие этой гармоники по отношению к линейному напряжению сети, делят эти составляющие на линейное напряжение сети, изменяют индуктивность дугогасящего реактора, фиксируют значения тех же величин и по формулам рассчитывают степень расстройки компенсации, коэффициент успокоения компенсированной сети и емкость сети относительно земли. Сущность изобретения (устройства) заключается во введении в устройство цифровых элементов и блоков: последовательно соединенных генератора тактовых импульсов и микропроцессора, аналого-цифрового преобразователя, оперативного и постоянного запоминающих устройств, регистра адреса, контроллера запоминающих устройств, блока управления, системной шинной магистрали, соединяющей микропроцессор с указанными цифровыми устройствами, а также ключей, коммутатора напряжения и шинной магистрали, соединяющей выход регистра адреса с входами запоминающих устройств, блока управления и коммутатора. 2 с.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрическим сетям переменного тока, и предназначено для определения параметров по отношению к земле электрических сетей с компенсированной нейтралью. Известен способ определения параметров относительно земли электрической сети с компенсированной нейтралью с помощью измеренных величин при введении в сеть тока промышленной частоты [1, с.73]. Недостатком данного способа является сложность измерительной схемы, низкая точность измерений (5-10%) и опасность выхода из строя приборов этой схемы в случае возникновения в высоковольтной сети однофазного замыкания на землю (033).

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения параметров электрической сети относительно земли [1, с.61], при котором измеряют напряжение нейтрали U₀₁ и ток дугогасящего реактора I_р1 при заданном числе витков обмотки компенсации дугогасящего реактора (на заданной отпайке), изменяют число витков обмотки компенсации (переключают отпайку), измеряют напряжение нейтрали U₀₂ и ток дугогасящего реактора I_р2 и по формулам рассчитывают емкостный ток сети, емкость сети относительно земли C_Σ и расстройку компенсации V где U_ф - фазное напряжение электрической сети.

К недостаткам данного способа относятся низкая точность и невозможность определения других параметров компенсированной сети.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство для измерения параметров электрической сети относительно земли, содержащее генератор оперативного тока непромышленной частоты, подключенный к дополнительной обмотке дугогасящего реактора, две последовательно соединенные цепи - фильтры сигналов оперативного тока непромышленной частоты и преобразователь напряжения, выходы которых соединены с соответствующими входами блока деления, подключенный к трансформатору напряжения нулевой последовательности сети орган блокировки, два функциональных преобразователя, сумматор, элемент сравнения, второй блок деления и последовательно соединенные переключатель и измерительный блок [2].

К недостаткам этого устройства, построенного на основе аналоговых блоков относятся относительная сложность схемной реализации и сложность наладки аналоговых блоков (прежде всего фильтров непромышленной частоты).

В основу изобретения положена задача разработать такие способ и устройство для измерения параметров электрической сети относительно земли, которые при своей простоте и безопасной реализации обеспечивали бы существенное повышение точности измерений и увеличение числа определяемых параметров электрической сети относительно земли.

Поставленная задача решается тем, что в способе измерения параметров электрической сети относительно земли, при котором в нормальном режиме работы электрической сети измеряют напряжение нейтрали U₀₁ и ток дугогасящего реактора I_р1, изменяют индуктивность дугогасящего реактора и измеряют напряжение нейтрали U₀₂ и ток дугогасящего реактора I_р2 и по соотношениям рассчитывают емкость сети относительно земли и расстройку компенсации V, согласно изобретению при измерении одновременно фиксируют формы кривых напряжения нейтрали U₀₁, линейного напряжения сети U_л1 и тока дугогасящего реактора I_р1, выделяют первую гармонику U₀₁₁ из напряжения нейтрали U₀₁, определяют угол ϕ₁ между это гармоникой и линейным напряжением сети U_л1, находят вещественную U_01в и мнимую U_01м составляющие первой гармоники U₀₁₁ напряжения нейтрали U_01в = U₀₁₁cosϕ₁ и U_01м = U₀₁₁sinϕ₁, делят найденные значения на линейное напряжение сети U_л1 и получают после изменения индуктивности дугогасящего реактора при измерении одновременно фиксируют формы кривых напряжения нейтрали U₀₂, линейного напряжения сети U_л2 и тока дугогасящего реактора I_р2, выделяют первую гармонику U₀₂₁ из напряжения нейтрали U₀₂, определяют угол ϕ₂ между этой гармоникой и линейным напряжением сети U_л2, находят вещественную U_02в и мнимую U_02м составляющие первой гармоники U₀₂₁ напряжения нейтрали
U_02в = U₀₂₁cosϕ₂ и U_02м = U₀₂₁sinϕ₂,
делят найденные значения на линейное напряжение сети U_л2, получают

и рассчитывают по формулам степень расстройки компенсации

коэффициент успокоения компенсированной сети

емкость сети относительно земли


- круговая частота напряжения сети.

Дополнительный учет линейного напряжения сети и одновременная фиксация форм кривых напряжения нейтрали и линейного напряжения сети, выделение первой гармоники напряжения нейтрали, ее вещественной и мнимой составляющих позволяет существенно повысить точность измерений и дополнительно определить коэффициент успокоения компенсированной сети. При этом обеспечивается безопасность при простоте схемы измерения.

Сущность изобретения поясняется схемой замещения электрической сети с компенсированной нейтралью, приведенной на фиг.1. Здесь обозначено:
Т - питающий электрическую сеть трансформатор;
C₁, C₂, C₃ - емкости фаз сети относительно земли;
r₁, r₂, r₃ - активные сопротивления утечек изоляции фаз сети относительно земли;
L - индуктивность дугогасящего реактора ДР;
I_з - ток дугогасящего реактора;
U₁, U₂, U₃ - фазные напряжения трехфазного трансформатора;
U₀ - напряжение нейтрали (на дугогасящем реакторе);
t - земля.

В нормальном режиме работы электрической сети при заданной индуктивности дугогасящего реактора ДР (при заданных числе витков обмотки компенсации дугогасящего реактора или немагнитном зазоре его магнитной системы, или токе подмагничивания) одновременно фиксируют формы кривых напряжения нейтрали U₀₁, линейного напряжения сети U_л1 и тока дугогасящего реактора I_р1, т.е. измеряют соответствующие мгновенные значения перечисленных величин. По этим данным выделяют первую гармонику U₀₁₁ напряжения нейтрали, определяют ее угол ϕ₁ относительно линейного напряжения сети U_л1, находят вещественную U_01в и мнимую U_01м составляющие первой гармоники напряжения нейтрали
U_01в = U₀₁₁cosϕ₁ и U_01м = U₀₁₁sinϕ₁,
делят полученные значения на линейное напряжение сети U_л1, т.е. определяют относительные значения указанных составляющих

Изменяют индуктивность дугогасящего реактора (благодаря изменению числа витков обмотки компенсации или немагнитного зазора магнитной системы, или тока подмагничивания). Одновременно фиксируют формы кривых напряжения нейтрали U₀₂, линейного напряжения сети U_л2 и тока дугогасящего реактора I_р2, т. е. измеряют соответствующие мгновенные значения перечисленных величин. По этим данным выделяют первую гармонику U₀₂₁ напряжения нейтрали, определяют ее угол ϕ_2/ относительно линейного напряжения сети U_л2, находят вещественную U_02в и мнимую U_02м составляющие напряжения нейтрали
U_02в = U₀₂₁cosϕ₂
и U_02м = U₀₂₁sinϕ₂.
Делят полученные значения на линейное напряжение сети U_л2 , т.е. определяют относительные значения указанных составляющих

Рассчитывают параметры электрической сети относительно земли - степень расстройки компенсации ν, коэффициент успокоения компенсированной сети d_э и емкость сети относительно земли C_Σ - по соотношениям (1)-(3), приведенным выше.

Для осуществления описанного способа предлагается устройство для измерения параметров электрической сети относительно земли.

Целью изобретения является упрощение конструкции устройства, в том числе схемного решения, за счет исключения дополнительного элемента - генератора оперативного тока - и упрощение наладки устройства благодаря отказу от аналоговых избирательных фильтров непромышленной частоты.

Поставленная цель достигается тем, что в устройство для измерения параметров электрической сети относительно земли, содержащее подключаемый к обмотке трансформатора напряжения сети, соединенной в разомкнутый треугольник, орган блокировки, переключатель и цифровой индикатор, согласно изобретению введены коммутатор напряжения (КН), последовательно соединенные подключаемый ко входу органа блокировки первый ключ, усилитель и аналого-цифровой преобразователь (АЦП), подключаемый к обмотке трансформатора напряжения сети, соединенной по схеме "Звезда с нулем" второй ключ, подключаемый ко вторичной обмотке трансформатора тока дугогасящего реактора третий ключ, вторые выводы (выходы) всех ключей и переключателя соединены вместе и подключены ко входу усилителя, последовательно соединенные генератор прямоугольных (тактовых) импульсов и микропроцессор (МП), а также блок управления (БУ), оперативное (ОЗУ) и постоянное перепрограммируемое (ПЗУ) запоминающие устройства, регистр адреса (РА), контроллер запоминающих устройств (КЗУ), цифровой блок индикации (ЦБИ), шинная (ШМ) и системная шинная (СМ) магистрали, причем второй вход КН подключен к выходу органа блокировки, отдельные выходы КН подключены к управляющим входам соответствующих ключей, первый выход РА через ШМ соединен с первыми входами ПЗУ, ОЗУ и КН, СМ соединена с первыми выходами АЦП и ПЗУ, с первыми входами РА, КЗУ и ЦБИ, с выходами/входами МП и ОЗУ, первый выход МП "Чтение данных" соединен с первым входом БУ и вторыми входами КЗУ и ОЗУ, второй выход МП "Запись данных" - со вторыми входами БУ, ПЗУ и третьим входом КЗУ, третий выход МП "Обмен" - с третьим входом БУ, четвертым входом КЗУ и вторым входом РА, четвертый выход МП "Побайтная запись" - с пятым входом КЗУ, пятый выход МП "Установка внешних устройств" - со вторым входом ЦБИ, второй выход РА подключен к четвертому входу БУ, а третий выход РА - к шестому входу КЗУ, второй выход последнего соединен с третьим входом ОЗУ, третий выход - с третьим входом ПЗУ, второй вход МП "Ответ" соединен с первым выходами БУ и КЗУ, второй выход БУ соединен со вторым входом АЦП "Запуск АЦП", третий выход БУ - с третьим входом АЦП "Разрешение считывания АЦП", четвертый выход БУ - с третьим входом ЦБИ, а пятый вход БУ - со вторым выходом АЦП "Готовность", выход ЦБИ соединен со входом цифрового индикатора.

Отличительной особенностью изобретения является введение цифровых блоков - микропроцессора, запоминающих устройств, регистра адреса и др., что позволило с высокой скоростью зафиксировать большое количество информации фактически одновременно о формах и значениях необходимых величин электрической сети, а это дало возможность существенно повысить быстродействие и точность вычисления параметров электрической сети относительно земли.

Пороговый орган реагирует на (переменное) напряжение нулевой последовательности электросети U₀ и может быть выполнен в виде последовательного соединения выпрямителя, компаратора и RS-триггера.

МП является основным управляющим и вычислительным блоком в устройстве измерения, в качестве МП может быть использована микросхема Н1806ВМ2 со схемой запуска. В качестве КН, АЦП, РА и ЦБИ можно принять микросхемы соответственно 590КНЗ, К1108ПВ1А, КР533П22 (23) и 514ПР1.

КЗУ представляет собой схему выборки сигналов, собранную на микросхеме К588ВГ2 [3, с.223-225], ОЗУ и ПЗУ можно реализовать на микросхемах КР537РУ8А, КС573РФ2.

ЦБИ представляет собой кодо-преобразователь, имеющий вход для сброса информации, соединенный с соответствующим выходом МП.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.2 приведена функциональная схема устройства измерения; на фиг.3 - функциональная схема контроллера запоминающих устройство (КЗУ); на фиг.4 - функциональная схема блока управления (БУ).

К обмотке, соединенной в разомкнутый треугольник, трансформатора 1 напряжения сети (ТН) подключены орган блокировки 2 и первый ключ 3 (фиг.2).

К обмотке, соединенной в звезду с нулем, того же ТН 1 подключен второй ключ 4. Ко вторичной обмотке трансформатора 5 тока дугогасящего реактора 6, нагруженной резистором R (0,8 - 1 Ом) подключен третий ключ 7. Дугогасящий реактор 6 подключается к высоковольтной нейтрали питающего трансформатора (на схеме не показан).

К источнику 8 постоянных напряжений (U_п1 и U_п2 - логические напряжения 0 и 1) подключен переключатель 9. Вторые выводы (выходы) всех ключей и переключателя 9 объединены и подключены ко входу усилителя 10, выход которого соединен с первым входом АЦП 11.

В схеме имеется коммутатор напряжения (КН) 12, второй вход которого подключен к выходу органа блокировки 2, а три выхода соединены с управляющими входами соответствующих ключей 3, 4 и 7. Последовательно включены генератор 13 прямоугольных (тактовых) импульсов и микропроцессор (МП) 14, последовательно соединены цифровой блок индикации (ЦБИ) 15 и цифровой индикатор 16, регистр адреса (РА) 17, оперативное запоминающее устройство (ОЗУ) 18, постоянное (перепрограммируемое) запоминающее устройство (ПЗУ) 19, контроллер 20 запоминающих устройств (КЗУ), блок 21 управления (БУ), шинная магистраль (ШМ) 22 и системная (шинная) магистраль (СМ) 23 для передачи адресов и данных.

Соответствующие входы/выходы МП 14 через СМ 23 соединены с первыми выходами АЦП 11, ПЗУ 19, первыми входами РА 17, КЗУ 20, ЦБИ 15, входами/выходами ОЗУ 18. Первый выход РА 17 через ШМ 22 соединен с первыми входами ПЗУ 19, ОЗУ 18 и КН 12.

Первый выход МП 14 "Чтение данных" (ДЧТ) соединен с первым входом БУ 21 И вторыми входами КЗУ 20 и ОЗУ 18. Второй выход МП 14 "Запись данных" (ДЗП) соединен со вторыми входами БУ 21, ПЗУ 19 и третьим входом КЗУ 20. Третий выход МП 14 "Обмен" (ОБМ) соединен с третьим входом БУ 21, четвертым входом КЗУ 20 и вторым входом РА 17, четвертый выход МП 14 "Побайтная запись" (ПЗП) соединен с пятым входом КЗУ 20.

Пятый выход МП 14 "Установка внешних устройств" (УВУ) соединен со вторым входом ЦБИ 15. Второй выход РА 17 (например, 5-й цифровой разряд слова) подключен к четвертому входу БУ 21, а третий выход РА 17 (например, 12-й цифровой разряд слова) - к шестому входу КЗУ 20. Второй выход последнего соединен с третьим входом ОЗУ 18, третий выход - с третьим входом ПЗУ 19.

Второй вход МП 14 "Ответ" соединен с первыми выходами БУ 21 и КЗУ 20. Второй выход БУ 21 соединен со вторым входом АЦП 11 "Запуск АЦП", третий выход - с третьим входом АЦП 11 "Разрешение считывания АЦП", четвертый выход - с третьим входом ЦБИ 15, а пятый вход БУ 21 - со вторым выходом АЦП 11 "Готовность".

Функциональная схема КЗУ 20 (фиг.3) содержит микросхему (МС) 24 контроллера запоминающих устройств и три логических элемента И 25-27, элемент НЕ 28, причем четыре адресных (АД) вывода МС 24 подключены к первому входу, выводы ДТЧ, ДЗП, ОБМ и ПЗП подключены соответственно ко входам 2-5. К шестому входу подключены вход элемента НЕ 28 и вторые входы элементов И 25, 26.

Первый вывод МС 24 соединен с первым входом элемента И 25, а второй ее вывод - с первыми входами элементов И 26 и 27. Выход элемента НЕ 28 подключен ко второму входу элемента И 27.

1, 2 и 3 выходы КЗУ 20 соединены соответственно с выходами: третьим МС 24, выходами элементов 25 и 26 и выходом элемента И 27.

При совпадении кода на входе AD (разряды 0, 13, 14, 15 от СМ) с единицами на входе A входные сигналы ОБМ, ДТЧ, ДЗП и ПЗП в зависимости от их сочетания (см. таблицу) переключают выходные сигналы МС 24 [3].

Здесь X - любое значение (0 или 1) логического сигнала. Выход 1 выдает "Ответ" (ОТВ) МП 14 после исполнения команды. Благодаря логическим элементам И 25-27 и НЕ 28 обеспечиваются запись и чтение данных ОЗУ 18 (элементы И 25 и 26) - выход 2 КЗУ 20. При этом логический 0 на выходе логического элемента И 25 определяет младший байт, а на выходе логического элемента И 26 - старший байт данных, Сигнал (низкий уровень) на выходе 3 КЗУ 20 обеспечивает чтение данных ПЗУ 19.

Функциональная схема БУ 21 (фиг. 4) содержит микросхему 2 х 2 И 29 и управляющим входом, D - триггер 30 и 2 логических элемента ИЛИ 31, 32, причем к 1-му входу БУ 21 подключены первые входы первого элемента И микросхемы 29 и элемента НЕ 31, выход которого соединен с R-входом D - триггера 30. Ко второму входу БУ 21 подключен 1-й вход 2-го элемента И МС 29, к третьему входу - вторые входы обоих элементов И МС 29. К четвертому входу БУ 21 подключен управляющий вход (два разряда) МС 29. К пятому входу БУ подключен C - вход D - триггера 30. 1-й вывод МС 29 соединен со 2-м выходом БУ, 2-й - с 4-м выходом БУ и с 1-м входом элемента ИЛИ 32, выход которого подключен к 1-му входу БУ. 3-й выход МС 29 подключен к 3-му выходу БУ, а выход D - триггера - ко 2-му входу элемента ИЛИ 32, МС 29 (КР1533ИД4) представляет собой сдвоенный дешифратор/демультиплексор. Схемы И его являются разрешающими входами, а А0 и А1 - управляющими. На А0 поступает сигнал 5-го разряда РА 17, а на А1 - сигнал при совпадении сигналов в 9, 13, 14, 15 разрядов РА 17. Состояния (значения) сигналов А0 и А1 указаны на выходах МС 29 фиг.4.

С 1-го выхода БУ 21 поступает сигнал "Ответ" (ОТВ) МП 14 об исполнении команды. Со 2-го выхода поступает сигнал "Запуск АЦП", с 3-го - "Разрешение считывания АЦП".

Сигнал с 4-го выхода БУ 21 обеспечивает запись кода в буферные регистры ЦБ И 15, благодаря чему на индикаторах 16 будут высвечиваться соответствующие значения вычислительных величин - емкости сети относительно земли, степени расстройки компенсации и коэффициента успокоение компенсированной сети - до поступления нового сигнала с выхода 4 БУ 21.

Работа устройства. Измерения производятся в нормальном режиме сети. Переключатель 9 устанавливается в положение "Режим 1". При этом напряжение источника 8 равно логическому нулю 0. Напряжение нейтрали U₀ < (0,3-0,5)U_ф (U_ф - фазное напряжение сети). На выходе порогового органа 2 формируется напряжение логической единицы, которое разрешает нормальную работу устройства измерения, в частности КН 12. МП работает в соответствии с программой, записанной в ПЗУ 19. Сначала он через РА 17 воздействует на КН 12, обеспечивая замыкание ключа 3. Затем через БУ 21 подает на управляющие входы АЦП 11 сигналы "Разрешение считывания" и "Запуск АЦП". АЦР 11 формирует сигнал "Готовность" на БУ 21, который выдает сигнал на вход МП 14 "Ответ". Последний выдает команды через РА 17, КЗУ 20 и непосредственно на ОЗУ 18 и информация с выхода АЦП 11 по указанному адресу через СМ 23 передается и записывается в ОЗУ 18, т.е. записывается форма кривой напряжения нейтрали U₀₁.

Далее МП 14 через РА 17 обеспечивает размыкание ключа 3 и замыкание ключа 4, описанный процесс повторяется с изменением адресов ячеек ОЗУ 18, куда записывается информация с АЦП 11, т.е. записывается форма кривой линейного напряжения U_л1. Далее ключ 4 размывается и замыкается ключ 7, аналогично записывается форма тока дугогасящего реактора I_р1.

В циклическом режиме обегания ключей МП 14 записывает значения указанных величин за 1 период промышленной частоты T = 20 мс. При времени записи одного значения Δt = 10 мкс имеем число зафиксированных значений каждой из измеряемых величин
,
где
N - полное число состояний КН 12 за цикл обегания.

Изменяют индуктивность дугогасящего реактора и устанавливают переключатель 9 в положение "Режим 2" (напряжение источника 8 равно логической единице 1) и МП вновь записывает значение тех же величин: напряжения нейтрали U₀₂, линейного напряжения сети U_л2 и тока дугогасящего реактора I_р2. Процесс записи значений величин описан выше. Далее происходит процесс обработки результатов измерений. Сначала из напряжения U₀₁ выделяется первая гармоника, определяется фаза ϕ₁ этой гармоники по отношению к напряжению U_л1, находятся вещественная и мнимая составляющие этой гармоники по формулам
U_01в = U₀₁₁cosϕ₁ и U_01м = U₀₁₁sinϕ₁.
Эти составляющие делятся на линейное напряжение U_л1


Аналогично обрабатываются результаты измерений величин для "Режима 2". Выделяется первая гармоника U₀₂₁ напряжения нейтрали U₀₂. Определяется угол ϕ₂ ее относительно линейного напряжения U_л2. Находятся вещественная и мнимая составляющие указанной гармоники и делятся на напряжение U_л2


Затем по формулам (1) - (3) рассчитываются значения степени расстройки компенсации, коэффициента успокоения компенсированной сети, емкости сети относительно земли. Каждое из этих значений высвечивается на своем табло индикатора 16.

При появлении в электрической сети ОЗЗ напряжение нейтрали U₀ становится более 0,3 U_ф. На выходе органа блокировки 2 появляется сигнал логического нуля. Устройство считывает его и КН 12 размыкает все ключи, измерения и вычисления прекращаются. После отключения в сети ОЗЗ на выходе порогового органа 2 вновь появляется логическая единица и устройство автоматически начинает новый цикл измерений.

Устройство обладает высоким быстродействием. Время съема информации 20 мс, время обработки ее не более 100 мс.

Промышленная применимость.

Предложенные способ и устройство согласно изобретению могут успешно выполнять автоматические измерения в электрических сетях 6-35 кВ с изолированной, компенсированной нейтралью и с нейтралью, заземленной через высокоомный резистор. Это сети промышленных предприятий, городов и сельских районов.

Применение предлагаемых способа и устройства для измерения параметров электрической сети относительно земли позволит сравнительно просто и безопасно выполнить измерения в высоковольтной сети, существенно повысить точность этих измерений (1-2%) и увеличить число измеряемых параметров.

Применение способа и устройства обеспечивает экономический и социальный положительные эффекты.

Испытания предложенного устройства в электрической сети 6 кВ показали его высокую точность и удобство в эксплуатации.

Источники информации
1. Лихачев Ф.А. Инструкция по выбору, установке и эксплуатации дугогасящих катушек. - М.: Энергия, 1971. - с: 73, 61.

2. Петров О.А., Миронов И.А. Устройство для измерения параметров электрической сети относительно земли. Авт. свид. СССР N 1767450, кл. G 01 R 27/18. Б.И. N 37, 1992.

3. Хвощ С.Т. и др. Микропроцессоры и микроЭВМ в системах автоматического управления. / Под ред. С.Т. Хвоща. - Л.: Машиностроение, 1987.

Формула изобретения

1. Способ измерения параметров электрической сети относительно земли, при котором в нормальном режиме работы электрической сети измеряют напряжение нейтрали U₀₁ и ток дугогасящего реактора I_p1, изменяют индуктивность дугогасящего реактора и измеряют напряжение нейтрали U₀₂ и ток дугогасящего реактора I_p2 и рассчитывают по соотношениям емкость сети относительно земли и степень расстройки компенсации, отличающийся тем, что при измерении одновременно фиксируют формы кривых напряжения нейтрали U₀₁, линейного напряжения сети U_л1 и тока дугогасящего реактора I_p1, выделяют первую гармонику U₀₁₁ напряжения нейтрали U₀₁, определяют угол ϕ₁ между этой гармоникой и линейным напряжением сети U_л1, находят вещественную U_01в и мнимую U_01м составляющие первой гармоники U₀₁₁ напряжения нейтрали
U_01в= U₀₁₁cosϕ₁ и U_01м= U₀₁₁sinϕ₁,
делят найденные значения на линейное напряжение сети U_л1 и получают

после изменения индуктивности дугогасящего реактора при измерении одновременно фиксируют формы кривых напряжения нейтрали U₀₂, линейного напряжения сети U_л2 и тока дугогасящего реактора I_p2, выделяют первую гармонику U₀₂₁ напряжения нейтрали U₀₂, определяют угол ϕ₂ между этой гармоникой и линейным напряжением сети U_л2, находят вещественную U_02в и мнимую U_02м составляющие первой гармоники U₀₂₁ напряжения нейтрали
U_02в= U₀₂cosϕ₂ и U_02м= U₀₂₁sinϕ₂,
делят найденные значения на линейное напряжение сети U_л2 и получают

и расссчитывают по соотношениям степень расстройки компенсации

коэффициент успокоения компенсированной сети

и емкость сети относительно земли

где
круговая частота напряжения сети.

2. Устройство для измерения параметров электрической сети относительно земли, содержащее подключаемый к обмотке трансформатора напряжения сети, соединенной в разомкнутый треугольник, орган блокировки, переключатель и цифровой индикатор, отличающееся тем, что в него введены коммутатор напряжения (КН), последовательно соединенные подключаемый к входу органа блокировки первый ключ, усилитель и аналого-цифровой преобразователь (АЦП), подключаемый к обмотке трансформатора напряжения сети, соединенной по схеме "Звезда с нулем", второй ключ, подключаемый к вторичной обмотке трансформатора тока дугогасящего реактора третий ключ, вторые выводы (выходы) всех ключей и переключателя соединены вместе и подключены к входу усилителя, последовательно соединенные генератор прямоугольных (тактовых) импульсов и микропроцессор (МП), блок управления (БУ), включающий микросхему 2 · 2И (МС 2 · 2И) с управляющим входом, D-триггер, логические элементы ИЛИ и НЕ, оперативное (ОЗУ) и постоянное перепрограммируемое (ПЗУ) запоминающие устройства, регистр адреса (РА), контроллер запоминающих устройств (КЗУ), включающий микросхему выборки сигналов (МВС), три логических элемента И и логический элемент НЕ, цифровой блок индикации (ЦБИ), шинную (ШМ) и системную магистрали, причем второй вход КН подключен к выходу органа блокировки, отдельные выходы КН подключены к управляющим входам соответствующих ключей, первый выход РА через шинную магистраль соединен с первыми входами ПЗУ, ОЗУ и КН, системная магистраль соединена с первыми выходами АЦП и ПЗУ, первыми входами РА, ЦБИ, четырьмя адресными выводами МВС, КЗУ, с выходами/входами МП и ОЗУ, первый выход МП "Чтение данных" (ДЧТ) соединен с первым входом первого элемента И МС 2 · 2И и входом элемента НЕ БУ, вторым входом ОЗУ, выводом "Обмен" (ОБМ) МВС КЗУ, второй выход МП "Запись данных" (ДЗП) - с вторым входом ПЗУ, первым входом второго элемента И МС 2 · 2И БУ и выводом ДЧТ МВС КЗУ, третий выход МП "Обмен" (ОБМ) - с вторыми входами обоих элементов И МС 2 · 2И БУ, выводом ДЗП МВС КЗУ и вторым входом РА, четвертый выход МП "Побайтная запись" (ПЗП) - с выводом ПЗП МВС КЗУ, пятый выход МП "Установка внешних устройств" - с вторым входом ЦБИ, второй выход РА подключен к управляющему входу (два разряда) МС 2 · 2И БУ, а третий выход РА - к вторым входам первого и второго логических элементов И и входу логического элемента НЕ КЗУ, выходы первого и второго логических элементов И КЗУ соединены с третьим входом ОЗУ, выход третьего логического элемента И КЗУ соединен с третьим входом ПЗУ, второй вход МП "Ответ" соединен с выходом логического элемента ИЛИ БУ и третьим выходом МВС КЗУ, первый вывод МС 2 · 2И БУ соединен с вторым входом АЦП "Запуск АЦП", третий вывод МС 2 · 2И БУ - с третьим входом АЦП "Разрешение считывания", второй вывод МС 2 · 2И БУ - с третьим входом ЦБИ, а С-вывод D-триггера БУ - с вторым входом АЦП "Готовность", выход ЦБИ соединен с входом цифрового индикатора, первый вывод МВС КЗУ соединен с первым входом первого логического элемента И КЗУ, а второй вывод МВС КЗУ - с первыми входами второго и третьего логических элементов И КЗУ, выход логического элемента НЕ которого подключен к второму входу третьего логического элемента И КЗУ, выход логического элемента НЕ БУ соединен с R-входом D-триггера БУ, второй вывод МС 2 · 2И БУ соединен с первым входом логического элемента ИЛИ БУ, второй вход которого подключен к выходу D-триггера БУ.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5