Многоканальное устройство для телеизмерения электрических параметров высоковольтной

 

О П И C А Н И Е 368636

ИЗОБРЕТЕНИЯ

И АВТОРСКОМУ СВМДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соввтских

Социзлистических

Рвсптблив

Зависимое от авт. свидетельства ¹

М. Кл. G 08с 19ilb

Заявлено 18.XI I.1970 (№ 1601785!26-9) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 261,1973. Бюллетеш ¹ 9

Дата опубликования описания 17Л .1973

Комитет ло делом изобретений и открытий ври Совете Министров

СССР

УГАР(621.398:654.94(088.8)

Р t c=(1

Авторы изобретения В. Е. Казанский, Я. Л. Арцишевский, В. С. Буряк и Л. H. Морозов

Московский ордена Ленина энергетический институт

Заявитель

МНОГОКАНАЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ТЕЛЕИЗМЕРЕНИЯ

ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ВЫСОКОВОЛЬТНОЙ

УСТАНОВКИ

Устройство относится к телемеханике и предназначено для контроля электрических параметров в установках высокого и сверхвысокого напряжения.

Известны многоканальные устройства для телеизмерения электрических параметров высоковольтной установки, содержащие на стороне высокого напряжения в каналах измерения проекции напряжения на вектор тока и проекции напряжения на вектор, перпендикулярный вектору тока, вспомогательные ключи и инверторы, в каждом канале измерения— логарифмирующий время-импульсный преобразователь напряжения, вход которого соединен с выходом интегратора, подключенного в канале измерения тока к датчику тока, а в канале измерения напряжения — к датчику напряжения, соединенному с фазоповоротным блоком, на стороне низкого напряжения — генератор импульсов, выход которого подключен к информационным входам канальных ключей, антилогарифматоры, два из которых соединены с выходами ключей каналов измерения тока и напряжения, а каждый из остальных— с выходом одного из реверсивных и нереверсивных счетчиков импульсов, высоковольтную ,истему передачи, подключенную между выходами логарифмирующих время-импульсных преобразователей напряжения и управляющими входами канальных ключей.

Однако известные устройства используют цифровую форму представления информации лишь для измерения тока и напряжения высоковольтной установки, а остальные ее параметры контролируются путем аналоговых преобразований, что отрицательно сказывается на

;очности измерений и обусловливает высокую стоимость подобных устроиств.

Предлагаемое устройство отличается тем, 10 что в нем управляющие входы вспомогательных ключей соединены с выходо l1 датчика то«а, их информационные входы — одного непосредственно, а другого через инвертор подключены в канале измерения проекции на15 прядения на вектор тока ко входу фазоповоротного блока, а в канале измерения напряжения проекции напряжения на вектор, перпендикулярный вектору тока, — и его выходу, выходы вспомогательных ключей в обоих ка20 налах соединены со входами интеграторов, входы обратного счета реверсивных и первые

n: îäû нереверсивных счетчиков импульсов подключены к выходу ключа канала измерения тока, à входы прямого счета реверсивных

25» вторые входы нереверсивных счетчиков импульсов попарно соединены с выходами остальных канальных ключей.

Это позволяет значительно снизить стоимость устройства и использовать более точную

30 цифровую форму представления информации

368636

5 0 (3) (4) 15

25 (5) Зо

35 гх,уг т =k 1п —, П а (2) 65

3 для кон Гроля не тОлькО тока и на!1ря жеll!111 высоковольтной установки, но и мощности (полной, активной и реактивной), сопротивления (полного, активного и реактивного) на ее зажимах и моментов перехода мгновенных значений тока и напряжения через нуль.

На фиг. 1 приведена блок-схема устройства (ВН вЂ” высокое напряжение, НН вЂ” низкое напряжение); на фиг. 2 — временные диаграммы напряжений.

Устройство содержит четыре высоковольтных измерительных канала. Канал 1 предназначен для измерения тока I, канал 2 — для измерения напряжения U, канал 8 — для измерения проекции вектора напряжения на вектор тока A=Ucos lp и канал 4 — для измерения проекции вектора напряжения на вектор, перпендикулярный вектору тока, В=

= Usin 4р.

В состав каналов измерения 1 и 2 входят соответственно датчик тока 5! и датчик напряжения 52. Каждый канал содержит интегратор б, соединенный с логарифмирующим время-импульсным преобразователем напряжения 7, высоковольтную систему передачи 8 с передатчиком 9 (например, на базе безынерционного излучателя), светопроводом 10 и светоприемником 11, а также канальный ключ

12, соединенный с генератором импульсов 18, частота f, которого стабилизирована.

На выходе логарифмирующего время-импульсного преобразователя напряжения 7 создаются электрические импульсы длительностью где П вЂ” параметр контроля канала измерения, принимающий значения 1, U, А или В;

Й и а — постоянные коэффициенты.

На выходе канального ключа 12 получаются многоимпульсные сигналы (последовательности импульсов), причем число импульсов N в каждом сигнале определяется как

N=fr =М 1п —, а где М вЂ” постоянный коэффициент (М=f„„k).

Входы канала измерения 8 соединены с выходами датчика тока 5! и датчика напряжения

52, а входы канала измерения 4 — с выходами датчика тока 5! и фазоповоротного блока 14, поворачивающего вектор напряжения на 90 .

Особенность каналов 8 и 4 состоит в том, что в них к интеграторам напряжения 6> и 64 подводятся по два напряжения, а именно неинвертированное — через вспомогательные ключи 15З и 154 и инвертированное — через вспомогательные ключи 16> и 164, причем исходные напряжения, подлежащие интегрированию в канале 8, снимаются с выхода датчика напряжения 5>, а в канале 4 — с выхода фазоповоротного блока 14. Инвертирование выполняют инверторы 17з и 174, а всеми вспо40

60 могательными ключами управляет напряжение, снимаемое с выхода датчика тока 5!.

Предполагается, что контролируемые ток и напряжение являются синусоидальными функциями времени и что мгновенное значение напряжения U! на выходе датчика 5, пропорционально мгновенному значению контролируемого тока, а мгновенное значение напряжения

Uq на выходе датчика 5 пропорционально мгновенному значению контролируемого напряжения. При этом

U, = г, )/21з1п(М вЂ” )

U, = Z,V2Usin t, где Х! и Х,— коэффициенты пропорциональности.

На фиг. 2 изображены временные диаграммы напряжений V, и Uz, а также показан процесс интегрирования для канала 8 измерения величины А (для канала 4 измерения величины В процесс интегрирования протекает аналогично) .

Выходные функции УОА и Uzд интеграторов 6 и 64 при постоянной времени интегри. рования Т практически равны:

Uc — Ucosq = Ucos c« = а А, гх, уг

ОЗT

Ucs = = U sin — U sin <р =- аВ (6) г,уг

СО У где а — постоянная для данной частоты ю величина

Недействие интеграторов на интервале времени 4 — 4 (фиг. 2) соответствует погрешности интегрирования за полупериод.

На фиг. 1 канальные ключи 12! — 124 и связанный с ними генератор импульсов 18 показаны условно расположенными на стороне низкого напряжения. Однако они могут быть расположены и на стороне высокого напряжения.

На стороне низкого напряжения устройство содержит также реверсивные и нереверсивные счетчики.

Нереверсивные счетчики 18 — 20 используются соответственно для определения полной проходной мощности установки S и ее активной P и реактивной Q составляющих.

Реверсивные же счетчики 21 — 28 позволяют контролировать соответственно величины полного сопротивления на зажимах установки Z и его акгивной Г и реактивной Х составляющих. Для этого на счетчиках 21 — 28 входы первого счета соединены соответственно с каналами измерения 2, 8 и 4, а входы обратного счета подсоединены к каналу измерения 1.

При выборе м,=м,=м,=м,=м 368636

ClyQ9

= Мlп а,а9 (8) а,а, =Мlп (9) а,а, = Мlп а 2 а9 (10) = Мlп

ai 9

= Мlп 4

40 (12) 45 результирующие числа импульсов на счетчиках составят:

Cr. 18: Ns — N, +N, =М1п а,а9

= Мlп

0yC29

Cr. 19: Np — N, + N, =Мlп

Cr. 20: N< — N, +N, =Мlп

Cr. 21: Nz — N, — N, =iMln

09

CI. 22: N =- У9 — N1 = М lII

a9I

Cr. 23: Ух — N, — N, =Мlп 4

Когда входные величины проходят через антилогарифматоры 24 — 81, на выходах устройства фиксируются величины 1, U, S, P, Q, Z, I, Х.

1О

15 го

25 зо

З5

Г1редмет изобре гения

Многоканальное устройство для телеизмерения электрических параметров высоковольтной установки, содержащее на стороне высокого напряжения в каналах измерения проекции напряжения на вектор тока и проекции напряжения на вектор, перпендикулярный вектору тока, вспомогательные ключи и инверторы, в каждом канале измерения — логарифмирующий время-импульсный преобразователь напряжения, вход которого соединен с выходом интегратора, подключенного в канале измерения тока к датчику тока, а в канале измерения напряжения — к датчику напряжения, соединенному с фазоповоротным блоком, на стороне низкого напряжения — генератор импульсов, выход которого подключен к информационным входам канальных ключей, антилогарифматоры, два из которых соединены с выходами ключей каналов измерения тока и напряжения, а каждый пз остальных — с выходом одного из реверсив lblx и нереверсивных счетчиков импульсов, высоковольтную систему передачи, подключенную между выходами логарифмирующих время-импульсных преобразователей напряжения и управляющими входами канальных ключей, отличающееся тем, что, с целью повышения точности измерения и экономичности устройства, в нем управляющие входы вспомогательных ключей соединены с выходом датчика тока, их информационные входы — одного непосредственно, а другого через инвертор — подключены в канале измерения проекции напряжения на вектор тока ко входу фазоповоротного блока, а в канале измерения проекции напряжения на вектор, перпендикулярный вектору тока,— к его выходу, выходы вспомогательных ключей в обоих каналах соединены со входами интеграторов, входы обратного счета реверсивных и первые входы нереверсивных счетчиков импульсов подключены к выходу ключа канала измерения тока, а входы прямого счета реверсивных и вторые входы нереверсивных счетчиков нмпульсов попарно соединены с выходами остальных канальных ключеи

368636

Фи8. 2

Составитель Г. Рассмотрова

Техред T. Миронова Корректор Л. Новожилова

Редактор Б. Федотов

Заказ 1368/2 Изд. № 243 Тираж 602 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров ГССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

V„, "С4

)10

I ok io22

1-д

P I Я Х (риг. t