Способ измерения параметров эскпоненциального импульса в сетях переменного тока

) 4 С О 1 К 19 РЕТЕНИ ЕЛЬСТВ ПАРАМЕТРОВЛЬСА В СЕТЯ бы споль ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(71) Армянское специализированное отделение Всесоюзного государственного проектно-изыскательского и науч но-исследовательского института эне гетических систем и электрических сетей "Энергосетьпроект" (72) А.М. Аракелян, Ю.И, Лысков, В.Н. Сааков и Г.С. Ордуян (53) 621.317.31.014,33(088,8) (56) Авторское свидетельство СССР У 830255, кл. С 01 К 2902, 1979.Авторское свидетельство СССР Иф 1126888, кл. С 01 К 19/02, 1983.(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯЭКСПОНЕНЦИАЛЬНОГО ИМПУПЕРЕМЕННОГО ТОКА,8014 И 67 зовано в устройствах автоматики ирелейной защиты линий электропередач.Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышениеточности измерения. Устройство, реализующее способ, содержит компараторы 1 и 13, счетчик 3, генератор 4импульсов, аналого-цифровой преобразователь 5, сумматоры 7, 8 и 10, блоки 9, 11 и 17 деления, блок 12 умножения, источник 14 опорного напряжения и блок 16 логарифмирования. Устройство позволяет измерять периодколебания напряжения электрическойсети и последовательно с интерваламив половину периода измерять три мгновенных значения результирующего тока,Параметры экспоненциального импульсаопределяют с использованием зависимостей, указанных в тексте описания,2 з.п. Ф-лы, 2 ил.141676 Тгде К( в ) - коэффициент затухания2экспоненциального импульса за время одного полупериода;45,х и . в мгновенн значения токаобщего сигнала соответственно первого, второгои третьего измерений.Это значение поступает в третийсумматор 10, где к нему прибавляетсяединица, и полученный результат поступает на второй блок 11 деления,который, используя абсолютное значение суммы первого и второго измере ний из первого сумматора 7, вычисляет значение (максимальное)экспоненциального импульса А 1 в момент первого измерения мгновенного тока в соответствии с формулой Изобретение относится к электро- измерительной технике и предназначено для использования в устройствах автоматики и релейной защиты линий электропередачи высокого и сверхвы,сокого напряжений,Цель изобретения - расширение функциональных возможностей и повышение точности за счет обеспечения из О мерения параметров экспоненциального ,:импульса в цепях переменного тока ,при наличии в измеряемом сигнале ,высших гармоник.5 На. фиг. 1 представлена блок-схема устройства, реализующего предлагаемый ,способ; на фиг. 2. - кривые измеряемого сигнала (б) и его периодической и апериодической (экспоненциального 20 импульса) составляющих а)Устройство содержит компаратор 1, первый вход которого подключен к первой, входной клемме 2 устройства, а второй вход - к общей шине устройства, первый вход компаратора 1 подкпючен к входу счетчика 3, второй вход которого подключен к выходу генера,тора 4 импульсов, второй выход компаратора 1 подключен к входу аналогоцифрового преобразователя (АЦП) 5, второй вход которого подключен к второй входной клемме 6 устройства, а первый и второй выходы подключены соответственно к входам первого 7 и 35 второго 8 сумматоров., выходы которых подключены соответственно к первому и второму входам первого блока 9 деления, первый выход которого подключен к первому входу третьего сумматора 10., вьгход которого подключен к первому входу второго блока 11 деления, второй вход которого подключен к второму вьглоду первого сумматора 7, а выход - к первому входу блока 2 умножения, второй вход которого подключен к второму выходу первого блока 9 деления, а выход - к первому входу второго компаратора 13, второй вход которого подключен к источнику 14 опорного напряжения, а выход - к первой выходной клемме 15 устройства, второй выход блока 9 деления через блок 16 логарифмирования подключен к первому входу третьего блока 17 деления, второй вход которого подключен к выходу счетчика 3, а выход - к второй выходной клемме 18 устройства. Способ осуществляют следующим образом.Напряжение, обусловливающее гармонические колебания тока, поступает на первую входную клемму 2 устройства. В моменты прохождения входного напряжения через нуль компаратор 1 переключается. В моменты переключения счетчик 3 выдает свое содержимое и начинает работать заново в режиме суммирования от импульсов генератора 4, так что после каждого переключения в счетчике накапливается код, соответствующий длительности полупериода Т/2 входного напряжения, На вторую входную клемму 6 устройства поступает ток (фиг. 2) от трансформатора тока в АЦП 5, в котором по командам компаратора 1 происходит, измерение мгновенных значений тока в момент переключения компаратора. 1 гновенные значения токов первого и второго измерений поступают в первый сумматор 7, где производятся их алгебраическое суммирование и запоминание абсолютного значения суммы. Второй сумматор 8 осуществляет ту же операцию для мгновенных значений токов второго и третьего измерений, Результаты суммирования из сумматоров 7 и 8 поступают в первый блок 9 деления, который определяет величину коэффициента затухания экспоненциального импульсаТ за время одного полупериода К ( в )2 путем деления в соответствии с фор- мулойА1+ 1 гТ1 + К( - )2 где А - значение (максимальное)5экспоненциального импульса в момент первого измерения тока.Полученное значение А поступает в блок 12 умножения, где перемножаетТся с величиной К( в ), поступающей из первого блока 9 деления, а произведение поступает во второй компаратор 13, где сравниваетсяс заданной величиной, поступающей на его второй вход с источника 14 опорного напряжения.Если полученное произведение меньше или равно заданной величине, то ком 20 паратор 13 вырабатывает сигнал на Тсвоем выходе. Величина К( - ) с выхода2первого блока 9 деления поступает в блок 16 логарифмирования, откуда ре зультат логарифмирования поступает на вход третьего блока 17 деления, на другой вход которого поступает из счетчика 3 величина значения полу- периода Т/2. На выходе блока 1,7 де ления получается величина логарифмического декремента затухания, соответствующего формуле2 1 пК( - )Т 235Т. х = где х - логарифмический декрементзатухания экспоненциальногоимпульса; 40Т - период колебания напряжениясети.Для определения времени, в течеание которого с момента первого изме. рения тока экспоненциальный импульс 45 уменьшается дя заданной величины, значение импульса в момент первого измерения тока умножается на коэффициент затухания импульса в течениеТодного полупериода К( - ), взятого в 50 такой целочисленной степени, при которой произведение достигает значения, равного или меньшего заданной величины, а искомое время определяется умножением величины полупериода на значение полученной степени.С целью повышения точности определения логарифмического декрементазатухания последовательное измерениемгновенных значений общего сигнала,производимое с интервалом, равнымполупериоду колебаний напряженияэлектрической сети, осуществляется(и+1) раз, а величина этого декремента опруделяется по формуле 21 и+ 1 и++К(-)22 1 п К( в )Т2 хТ где К( в )Т 2 коэффициент затухания экспоненциального импульсаза время одного полупериода;максимальное значение экспоненциального импульсав момент первого измерениятока;мгновенные значения тока,измеренные со сдвигом через половину периода Т;ф "г из Способ измерения параметров экспоненциального импульса в сетях переменного тока, заключающийся в том, что задают интервал отсчета и в момент его окончания измеряют мгновенное значение сигнала, о тл и - ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможностей и повышения точности измерения, измеряют период колебания напряжения электрической сети, обуславливающего гармонические колебания тока, и по- следовательно с интервалами в поло" вину периода измеряют трижды мгновен. ные значения результирующего тока, определяют параметры экспоненциального импульса с использованием следующих зависимостей;+больше зазкспоненциального имгде значениеданной величины2 Опульса. Составитель А К Техред Л. Олийнык миссаров Корректор С, Черни тор О, Юрковец х 7 П аказ 365 исноСР ир2дарственного ко изобретений и от БИИИПИ по д 11303 з, Гог итета ССкрытийнаб., д еламМоск Б-З Раушск Прои-водственно-польграфическое предприятие г, Уж л. Проектная,х - логарифмический декрементзатухания зкспоненциального импульса;Т - период колебания напряжения сети,2. Способ по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения Функциональньп: возможностей эа счет обеспечения определения времени затухания величины амплитуды экспоненциального импульса до заданного значения, результат первого измерения тока умножают на коэффициент ,затухания импульса за время оцного Тполупериода 1 Ц в ), взятого в такойцелочисленной степени, при которойрезультат произведения достигаетзначения, равного заданной величине,а искомое время определяют умножением величины полупериода на значение полученной степени.3. Способ по и. 1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности определения логарифмического декремента затухания, последовательное измерение мгновенных значений сигнала производят с интервалом, равным полупериоду колебаний напряжения электрической сети, и+1 раэ,а величину декремента затухания определяют по Формуле