Способ измерения потерь мощности от высших гармоник

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСНИХРЕСПУБЛИК И 9) 11 С 01 К 21/00 ЕТЕП мич- маг- тоГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ОПИСАНИЕ Н АВТОРСКОМУ СВ(71) Оренбургский политехнический институт(56) 1. Авторское свидетельство СССР В 691971, кл, С 01 К 21/00, 1975.2. Жежеленко И.В. Высшие гармоники в системах электроснабжения промьппленных предприятий. М., "Энергия", 1974, с. 68-73.(54)(57) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОТЕРЬ МОЩНОСТИ ОТ ВЫСШИХ ГАРМОНИК, включающий выделение этих гармоник, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что с целью повышения точности и экононости измерения, компенсируютнитным потоком постоянногока постоянную составляющую магнитного потока несинусоидального тока в сердечнике трансформатора тока, компенсируют первуюгармонику несинусондального токасинусоидальным током в активном сопротивлении вторичной цепи трансформатора, который получают от одногос несинусоидальным током питающего .напряжения, по полученным мгновенным значениям высших гармоник. токаи соответствующего несинусоидапьного напряжения измеряют активнуюмощность высших гармоник.1161888 фтока Э .Во вторичную цепь ТТ 3трансформирует только переменнуюсоставляющую 3 е .тока 3 н (без искажения по спектральному составу).Отношение рер ко вторичномутокуравно коэффициенту трансФормации К,- Затем замыкают ключ 19 и изменением нагрузок 20, 21 и 22 регули 16 руют синусоидальный ток 3 в цепи компенсации так, чтобы он сталпо амплитуде равным, а по фазе -противоположным первой гармоникетока. При несинусоидальном питающем напряжении фильтр 18 пропускает только первую гармонику, создавая в цепи компенсации синусоидальной ток, Если питающее напряжение синусоидально, то фильтр 18.З 1 отключается,В сопротивлении 25 ток 3 ипервая гармоника тока 3 скомпенсируют друг друга, после чего посопротивлению 25, амперметру 26. д и ваттметру 27 будут протекатьтолько высшие гармоники тока Зв.С .учетом коэффициента трансформации ТТ 3 они соответствуют высшимгармоникам тока ганс.Таким образом, по токовой обмотЗОке ваттметра 27 текут только высшие гармоники тока, на обмоткунапряжения подано напряжение сэлемента 1. Ваттметр фиксирует активную мощность только тех гармоник, которые есть и в токе и в напряжении, т.е. активную мощностьвысших гармоник (потери ее в эле-.менте 1),Чтобы увеличить количество получаемой одним способом информации(его информативность), амперметром 6 измеряют действующее значе;ние 3, амперметрами 7 и 15 -его 30 ; амперметрами 23 и 26Фдействующее значение первой гармо ники и высших гармоник тока 3 нс (при,учете коэффициента трансформации -). Схема включает последовательно соединенные линейный элемент 1 сети электроснабжения, нелинейный элемент 2 (потребитель), трансформатор 3 тока (ТТ), линейное активное измерительное сопротивление 4 с подключенным к нему вольтметром 5 постоянного тока, амперметры 6 и 7 (один из них - постоянного тока) и токовую обмотку ваттметра 8, Цепь компенсации постоянной составляющей запитана от трансформатора 9 через ключ 10, выпрямитель 11, элементы 12 и 13 фильтра, регулируемое сопротивление 14, амперметр 1.5 и токовую обмотку ваттметра 16.Цепь компенсации первой гармоники ,питается от трансформатора 17 через фильтр 18, ключ 19, линейные нагрузки 20, 21 и 22, амперметр 23 и токовую обмотку ваттметра 24, Эта цепь имеет с вторичной цепью ТТ 3 общую ветвь, в которую включены линейное активное измерительное сопротивление 25, амперметр 26 и токовая обмотка ваттметра 27.Обмотки напряжения ваттметров 8, 16, 24 и 27 подключены к элементу 1 в котором необходимо измерить потери от высших гармоник.Измерения проводят в следующем порядке. В цепи нелинейного потребителя 2, которым может служить трансформатор, выпрямитель и т,п протекает несинусоидальный ток 1 нс создающий в элементе 1 несинусоидальное падение напряжения 0 н Замыкают ключ 10 и регулировкой сопротивления 1.4 изменяют постоянный ток 1 п в цепи компенсации так, чтобы ок стал по величине равным постоянной составляющей 10 тока 3 При этом показания амперметров 7 и 15 (постоянного тока) должны быть одинаковыми, а показание вольтметра 5 - равным нулю, Пределы этого. вольтметра с приближением его показания к нулю переключают в сторону ;уменьшения. (Если при увеличении 3 впоказание вольтметра 5 возрастает, то изменяют напряжение 3).Я После этого по двум одинаковым первичным обмоткам ТТ 3 будут протекать 3 и 3 равные по величис ьне, но противоположные по знаку Зо . ЗВ В сердечнике,ТТ 3 магнитный поток тока 3, скомпенсирует постоянную составляющую магнитного потока Ваттметр 8 фиксирует общие потери мощности в элементе 1, а ватт- метры 16 и 24 (также при учете Кт- постоянную составляющую общих. потерь и потери на частоте первой гармоники. По результатам этих измерений можно проверить правильность измерений, так как общие потери в линейном элементе равны сумме потерь от постоянной составляющей,1161888 Составитель А.ЗаборняТехредМ.Гергель Корректор Л.Пилипенко Редактор М.Бандура Заказ 3966/48 Тираж 748 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5Филиал ППП "Патент", г.ужгород, ул,Проектная, 4 первой гармоники и высших гармоник тока.По отношению показаний ампермет.ров 26 и б определяют коэффициент гармоник тока.:Полную компенсацию постоянной составляющей магнитного потока в сердечнике ТТ 3 фиксируют по раненству показаний амперметров 7 и 15, а также нулевому показанию вольтметра.5 (или амперметра постоянного тока,. включаемого последовательно сопротивлению 4. На чертеже этотамперметр не показан)Компенсацию первой гармоники тока , определяют по минимальному показанию амперметра 26 (так как 3, и .первая гармо:ника тока 3 равны нулю, то по амперметру 26 течет минимальный ток - только 3).В данном способе выделяются отдельно постоянная составляющая, первая гармоника и сумма высших гармоник тока. Это позволяет выбирать пределы измерительных приборов(амперметров, ваттметров) по значению этих составляющих, а не всего5 тока. В этом случае приборы имеютменьшие значения пределов и большуючувствительность,Для более удобной и быстрой компенсации постоянной составляющей10 магнитного потока у ТТ 3 создаютдве одинаковые первичные обмотки,по одной из них течет несинусоидальный, а по второй - постоянный ток.Использование предлагаемого спо 15 соба обеспечивает по сравнению с прототипом повышение точности измерений.,так как выделение высших гармониктока в чистом, естественном и неискаженном виде позволяет измерить с вы 20 сокой точностью многие параметры их,а также повышение экономичности засчет снижения трудоемкости измеренийи стоимости необходимой аппаратуры.