Устройство измерения электрической энергии

". 01 К 11,СО ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЦТИЯМпРИ гннт ссср(71) Институт электродинамики АН УССР(56) Авторское свидетельство СССРР 1257542, кл, С 01 К 22/00, 1984.(54) УСТРОЙСТВО ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ(57) Изобретение относятся к электроизмерительной технике и может бытьиспользовано при проектировании счетчиков активной электроэнергии многоФазной сети. Цель изобретения - повышение точности измерения электрической энергии многоФазной сети. Это досЕО 1688168 тигается введением дополнительныхсвязей между первым мультиплексорам3 н измерительными преобразователями2,1-.,п тока, а также между вторыммульгиплексорам 4 и измерительнымипреобразователями 1,1-1.п напряжения.Кроме того, изменен алгоритм работыблаха 10 обработки информации. В устройстве за счет изменения последовательности измерения напряжения и токаФаз мнагоФазнай сети достигнуто ис:кл 1 очение погрешности обусловленнойнеаднавременностью измерения токови фаз многаразной сети, Устройствотакже содержит блок 5 определения знака, блок б АЦН, включающий. регистр 7паследоьательньх приближений, 1 АП 8,кампаратар 9, блок 1 выборки-хранения, 1 ил.113 обрг теие р30( 33 ( я к э 3)ек ронявмерител),цой техИке может быть исНОЛЬЗОНЯО ЦРИ ПОСТПОРЕИ) ( ЧРТ"ИКОНктивной ээтектричес.кой энергии мцогс- фээЦОЙ СЕТИ И ЯН;ЛЕТ" 5,СПО)15 ИТРЛЬЕЕЬЛ К осцозному явт,св, " 12.) I)А 2,Цепь изобретен)5ПоныиРцие точ"Ности злРрени 51 э Г ссГ)3 Рекой Оцс 1 рг иц ме 03 ОФазеой сети. 10Ня чертеже предстанл; ця блок-схема Устройства.Устройство для измерения электр(- Чес(ОЙ эцер)ии со)ер)кт цзмерцтельныс: Преобразователи 1,1-.131 е апряжецил, Изме)5 тпьне палее, . 0 зт-л, 11 21 тока) 3 Ррвьн 1 и в 1 сро . ЛуьтиГлек(.оры3 и ( с Оотн стстне гцс) 5 блс;к ) ОЛ 1)едете- НиЯ .3 ц (экд ) де ал 03 с. ц".1,рэной пэеоб ) аз се" ватель 6 (Е(ЦП 3) ) Г)его(э.г 1 7 последе нательных приближеЕГ), цифг)о-аняло оный преобраэовате.ь ," (Ц(П Б), . Комца ратор 9) блок 1.0 сбргботки цн(1)орма 35 е,источник 11 опорнс го напряжения, йл:ок12 выборки и хранецця информации. 25ВыхОды иЗле 1)иге)1 Ь 1 ьГК;реобраэовдтелей цапрях(ения (: 1 1 и;: .н-й подключены к входам мултиплексоря 3 свторого по (н+1) .и, а выходы измерительных преойрязонятелзй тока с 2,. 3 опО 2 п-й соедице)ЕЫ с 3)хо;тами мультигэтексс)ря 4 с второго цс (и+1)-й соответственно 11 ьхо 1 лу 31 тиГлексораЛОДк 11(чен к пРРнолУ 1 хо/ ком(130 ат 01 Я9, ксторьп Является Е,ходом И 11 6, иЧРр0,10 кОпрРпс 1( ния знака кпервому нхопу бгока 10 обработки ИвАормдци и к нхопу уг 1 дан; ения поля-НОСТЬЮ 11("ГО 151 ИСаСПОВ 010 НДП)51 жЕ"циявь)ход которого соед:цен с первым 4(вхОДОМ мерльиплекс(эр.:ПРГ)ный ц Г ".0рой выходь блока 10 обрлэб Отки инфо) "лациц 1 од(лючецы 1; у р:(в(35 ющ(м входаммультиплексоров 3 и . Есстнет твеццс.Выход компдрдторд ) гоеди 13 ец с и 3 ф 01-, г11 .мяГио)цым ходом;)ег стгд 7 Гослег(с"ватель(ых ириб:1 весеи.".", Г. 3 дртньйвход регистра 7 по( Дедов;тельных Грыс- лижсций Г 10 длк)чец 3( "1 ет) Рму ныхОдублока 10 обработкы и":ке)срэц 1 ПЕ, а ны" с,0ход "ЗяверРЛ 11 е преой 13 язэван 5 Лц - кВторому входу блока 10 оЛряботки и: -формации. Пцформдциоцый вь 1(031 регис; -ра 7 последоватеы цьп; приближениисоединен с третьим н)одом блока 10обработ)си и)Ао;мяции ", г. Еен(1 с.рляццсе"ным входом АП 8, Вх(1 с:."орцого цаг 1 яже)35)л ЦАП с 1 поц1 ю.- " ныхспуЛУЛЬ"ИПЛЕКСОРД 413 ХС, ПОДКЛЕСЧЕ. к второму входу компярятора 9 и к вхо,Гу блока 12 выборки и хранения, Блок 12 выборки и хранения упре(ЛГ:люкил входом соедицее с (етнерьм ньхопо) блока 10 обработки иц(1 срмяцци, а выходом сс)с)Гиеец с первым входом лугьт(1 спек - соря 3, Выходь измерительных Г;реойня(в 3 елец 1 1 - 1 н пчк тюЕРПк 33, рд )лф мул),типлексорд А с (н+)-го по/Устройство работа( т гле;Гуюпц 3 М Об(Влс.к 10 обрдйотк,. Иформации управ:510 рд ботой устройства с)суЩ.тнлЯЯ Г 10 дключе 1311 е входе(ьх с цгцалс)н цяпряже цця и тока ( сс)от)3 ст".т 13 усЕл РЕ.с бло - к ям, При эГ 01 031 ин Е,и(31 )дклкче 1 илси)цалйн ОГреде 1 ле Ея по(.:1 РдондтР 1 ьЦЫМ ПОДКЛК)ЧЕЦИРМ Е)СЕХ НХОД(ЫХ СИГЦД- лон мупьтиплекс 01)онц 3 к их 11 хо- дам н следукем порядкеЦикл измерения нк)цочдет в себя послеловательцос подклк)чециР на 31)ях(ения, д эасм гока с пулевой до т 3-й фазы, подклк)- чецие тскя затем аш)яжеция с 313-й фаэь,ГО нулевой, В;яльцгйкРМ ц 1 кэПОД СЛЮЧЕЕ 1 ИЯ П 01)ТО ) Я ЕТГЯ;,В начале цикла цсдклю)Рия входных сигналов блок 10 ойряботки гырабдтывдет адрес, пос гуп(1 о 3 ийе с его пср- БОГО и нторОГО выхо по 3 ця Гп)авл 5 кне е)ходь Мул)типлексорог, 3 и с соо)нетствецно, Б результате этогс вьходной гигнал измерительного преобряэсндтеля 1. 1, цяпряжеция через мул);тцплексор 3 подключается к т)ходу блока э определения знака и к входу Л 1 П 3) (к пернолу входу (ОлПяряторд (;) ", нход ие 1 Очцикд 1 1 Опо",)ИОГО няГ."3)3 кеци 5 под- к 5 ючдется через мульт иГлекг 01) 4 к ГХО(э ОГ;ОННОГО Н 1 ПГ;1 жСЛИЛ Ц.(П (",ЛОК 5 определения зцякд :Р 1)е(л(чается цдГ слярОсгь Есо 1 орд, О Ртну(, - ПОГЛРЦОСГЦ ЕГО НЗО 1 Е 10 ГО Сц ЦЯЯДалее на третьем выхопе б:окд :0 0(рс)бОтки иеО)Мдцц( ноя;15 неггя и) п)льс к От 01)ый посту де т цд с.тдр тоный нео УРГИ трЛос "( в.Ге ьц.р ЕГ(- лижений, и АЦП с) начиняет цреобрдзовяцие выходного няпря)кения цзмерц- ТЕ)ЕЬНОГО Прсебрдзевд. еЕЛ 1,5;,1)я",;Е 1 ия в цифровой код. По с)коечяцц этого 1 роцеегя ца выходе " я:( р:.К.3-е (ГРОбразонд)ил ге;"3."3 Гя 7 11 гг.)01)я сэь 1), Приб 31(РЕыц Я),) Тг 0"Р Г( ( И 31688 168 6пения зцякя, соответствующий полярности измеренного тока. 11 осле этого вблаКЕ 10 брабатКтт ИНАармятттц ц.эатЛСхаттит суммирование полученного капа с накопленной ранее суииай тлоторяя и предстлвляет собой общее количество аКТЦттттат ЭЛЕКтРаЭЦЕРГИИ ИЦОГафяэттай к т,т (К Т ): К Т. ."; (1 Т),д 1-0 где К Т - время измерения;Т - шаг дискретизации измеряемых величин;1; (:ь Т ) - кодовое значение мощностив момент 1 ТЕ (К ) - количество электроэнергии,накопленной к моменту К Т,Палее все описанные операции повторяются в устройстве для остальных Аяз - с второй по п - ю. При этом вначале производится аналого-циАровое преобразование сигнала Аазцого напряжения, затем код Аазнаго напряжения умножается на аналоговую выборку соответствующего фазыого тока, после чего полученная аналоговая выборка преобразуется в циАровой код (код МГнавецнОЙ мощности) 1 который сумин руется с цлкопгенным в блоке 10 упрлвлец.я значением эцергии После ТОГО клк получен цифраватткад мГнавецнай ьошцасти посттедней и-Й фазы в устройстве праисходтлт повторение описанных операций начиная с и-й Аязы и кончая первой, Причем благодаря введению новых связей подключение выходных стлгцалав 51 зиерительцых преобразователей 1. 1-1;и иапряжеьттля и 2,1-2,п тока при помощи иультяплексорсв 3 и -1 гротсходлт и обратной паслгдавательности. Поэтому для каждой Фазы вначале производится анала а-цифровое прсобразование сигнала Аазцо-о тока, затем код Аазцого тока умножается ца аналоговую выборку соответствующего Фазного напряжения, после чего палгнетНаг аналоговая выборка мгновенной мощности преобразуется в цисЪравой кад ,код мГтавец 1 ОЙ мощности), который зятем суимируется с някапленньм з блоке 1 П угтравления значениеМ те:.Оэнергтлч После получ ния последнего кодового значения мгновенной иащцосттл первой вазы и ега суммирования; ;.впяющегася последней операцией в ляццои цикле переключения входных пульс, поступяюпий цл второй входблока 10 обрлботки ицАс рилции, и блок1 П пр 1 тццилет сттгцлл знака измеряемойвеличины с вьгхолл блока 5 опрепелениязцякл,5Затем блок 10 обработки инАормацииця своем втором выходе вырабатываетадрес который поступает ил управляющий вход мультиплексора 4, в резульОтате чего выходной сигнал измерительного преоорлзователя 2.1 тока черезмультиплексор 4 подключается к входуопорного цлпряжеция ЦАП 8. Поэтомуця выходе 11 ЛП 8 Аормируется аналоговый5сигнал. пропорциональный произведениюцифрового кода напряжения на аналоговуто выборку гока первой Аазы. Этотсигнал представляет собой выборкумгновенной мощности Р(т:) первой Фазы, 20Пад действием управляющего импульса,поступающего на управляющий вход блока 12 выборки и .:ранения с четвертоговыходя блока 1 Р обработки инАОрмации,полученная аналоговая выборка мгновенной иотяцости запоминается вблоке 12выборки и хранения.Далее блок 1 Р обработки информациица своих первом и втором выходах вырабатывает адреспоступающий на управл 5 ю".тНе вхадтт мультиплексоров 3 и 4соответственно, В результате этого выходной сигнал блока 12 выборки и хранения 1 ерез иулт:тттплексар 3 поступаетца вход блока 5 определения знака ина вход Л 11 П б, а выход источника 11опорного напряжения через мультиплексор 4 подключается к входу опорногонапряжения ЦяП 8 Блок 5 определения40знака переключает источник 11 опорного напряжения на пол 5 рность, аналОГичцую палярцас 1 и вьгтхадно 1 О сигналаблока 12 выборки и ,ранения, После.этого блок 10 обработки Аормируетна своеи третьем выходе импульс пос"Ф 45тупающий на стартовый вход регистра7 последовательных приближений, врезультате чего выходной сигнал блока12 выборки и хранения информации преОорязуется в ция 70 вай код, 50Го окончании аналого-циАровога преобразотташя с выхода "Завертпение преобразования" регистра 7 поспедовательных приблжкений на второй входблска ,тт обработки информации поступает сигнал, по приходу которого бло-ком(т обработки инстармяции принимается код игцовецной иощнос ги, а такжесигнал знака с выхода блока 5 опреде1 88168 б о р м у л а и з о б р е т е и и я Составитель С. ХромовРедактор М,Недолуженко Техред М.Дидык Корректор Л. Пилипенко Заказ 3705 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 11303 5, Москва, Ж, Раушская наб д. 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,10 сигцалои начинается следующий цикл,и все описанные операции повторяются,Устройство измерения электрической энергии по автсв. Р 1257542 о т л ич а ю щ е е с я тем, что с целью повьыения точности измерения электАФ"МК рической энергии, выходы измерительных преобразователей напряжения с первого по и-й подключены к входам второго мультиплексора с (2 и+1)-го поФ(и+2)-й, а выходы измерительных преобразователей тока с первого по и-й соединены с входами первого мультиплексора с (2 и+1)-го по (и+2)-й соответственно.