Устройство для учета электроэнергии

,80151511 1 К 11 56 ПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ков В.Г, омьпплен(54) УЭНЕРГИИ(57) Ии учет ере бретение касается и электроэнергии на п ппленСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМИ ГКНТ СССР(71) Производственное объединение п ремонту и наладке энергетического оборудования "Сибэнергоцветмет" и М сковский горный институт(56) Лебединский В. Г., КутаСуммирование мощности. - Прная энергетика, 1970, У 4.Автоматизированная информационно измерительная система учета и контроля электроэнергии ИИСЭ 1-48. - Про мьппленная энергетика, 1975, У 4, с. 31-34. РОИСТВО ДЛЯ УЧЕТА ЭЛЕКТРОных предприятиях любой отрасли и может быть использовано для учета других энергоносителей. Целью изобретения яВляется повьппение экономичностиучета. Устройство содержит счетчикидатчики 1, установленные на вводахподстанций А,ВИ, первичный суммирующий блок 2, линии 3 связи, информационно-вычислительную систему4. Состав первичного суммирующегоблока и его функциональная схема приводятся в описании изобретения. Предложенное устройство позволяет сократить количество линий связи и разгрузить информационно-вычислительноеустройство, что существенно снижаетзатраты, связанные с учетом электроэнергии. Кроме того, устройство позволяет выполнить на входе информационно-вычислительного устройства селекцию входных импульсов от импуль-.сов помех и этим повысить точность инадежность учета. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.20 3 1515114Изобретение касается измерения и учета электроэнергии на промышленных предприятиях любой отрасли и может быть использовано для учета других ,энергоносителей.Целью изобретения является повыше ние экономичности учета.На фиг.1 приведена функциональная схема устройства для учета электро энергии; на фиг 2 - функциональная схема первичного суммирующего блока; на фиг.3 - диаграммы сигналов на выходах элементов первичного суммирующего блока. 15Устройство содержит счетчики-датчики 1, установленные на вводах подстанций А,ВЫ, первичные суммирующие блоки 2, линии 3 связи, информационно-вычислительную систему 4.Первичный суммирующий блок содержит генератор 5 тактовых импульсов, элемент ИЛИ-НЕ 6, первый счетчик 7, первый дешифратор 8, второй элемент ИЛИ 9, по числу вводов подстанции ш формирователей 10, Каждый из формирователей 10 содержит элемент НЕ 11, первый триггер 12, второй триггер 13, элемент 2 И 14, второй счетчик 15,второй дешифратор 16, В качестве тригге ров используются универсальные 1 К- триггеры, изменяющие выходной сигнал при изменении входного сигнала от уровня логической единицы к уровню нуля. 35Устройство работает следующим образом.В исходном состоянии на выходах триггеров 12 и 13 установлен уровень логического нуля. 40В связи с этим тактовые импульсы через элементы 2 И 14 не проходят, на их выходах, а следовательно, и на выходе элемента ИЛИ 9 устанавливается уровень логического нуля, и импульсы 45 в информационно-вычислительную систему 4 не поступают. Генератор 5 тактовьм импульсов вырабатывает импульсы типа менандрс частотой, в несколько раз более высокой, чем максимально возможная частота импульсов, поступающих от счетчиков-датчиков 1.С выхода генератора 5 тактовые импульсы, инвертируясь открытым элементом ИЛИ-НЕ 6, поступают на вход первого счетчика 7 импульсов и изменяют его состояние. Каждому состоянию счетчика 7 соответствует позиционный код 4на выходе дешифратора 8, т.е. каждому состоянию счетчика 7 соответствует уровень логической единицы на соответствующем выходе дешифратора 8. Импульсы с выхода первого дешифратора 8 поочередно поступают на вторые входы вторых триггеров каждого из формирователей, Время заполнения счетчика 7 является временем цикла распределения импульсов на вторых входах триггеров 13.Поступающий на вход элемента НЕ 11 информационный импульс от счетчика- датчика 1, инвертируясь, устанавливает триггер 12 в состояние логической единиць 1, Момент переключения триггера 12 совпадает с моментом поступления от счетчика-датчика 1 информационного импульса на вход формирователя 10.На фиг.3 приведены диаграммы прохождения импульсов для случая, когда на подстанции установлены два счетчика-датчика, т.е. в данном случае первичный суммирующий блок 2 содержит два формирователя 10 импульсов, элемент ИЛИ-НЕ 6 имеет три входа, эЛемент ИЛИ 9 имеет два выхода. В момент 1, на вход первого формирователя 10 поступает импульс от первого счетчика-датчика (диаграмма "а").В момент . от второго счетчика-датчика поступает импульс на вход второго формирователя (диаграмма "б"), На диаграмме в представлены тактовые импульсы, вырабатываемые генератором 5. Эти импульсы, инвертируясь элементом ИЛИ-НЕ 6 (диаграмма "г"), поступают на вход первого счетчика 7 импульсов. С каждым входным импульсом счетчик 7 меняет свое состояние (диаграмма ндн). Каждому состоянию счетчика соответствует уровень единицы на первом (выход н 0") или втором (выход "1") выходах дещифратора 8 (диаграммы "е" и ж соответственно). В момент с первый триггер 12 первого формирователя переключается информационным импульсом, поступившим на его вход 1, Аналогично в моментпереключается первый триггер 12 второго формирователя. диаграммы винн ни м отражают состояние выходов первых триггеров 12 первого и второго соответственно формирователей 10. В связи с переключением первых триггеров 12 на первые входы триггеров 1345 5 151 поступает сигнал уровня логической единицы, В некоторый момент времени, предшествующий моменту, поступает сигнал уровня логической единицы и на второй вход второго триггера 13 первого формирователя (с первого выхода дешифратора 8). В момент с сигЭ нал на втором входе этого триггера меняется (диаграмма "е") с уровня единицы на уровень нуля, Это вызывает переключение второго триггера первого формирователя, на его выходе устанавливается уровень логической единицы (диаграмма "к"). В связи с этим открывается элемент 2 И 14 этого формирователя и закрывается элемент ИЛИ-НЕ 6, на его выходе устанавливается уровень логического нуля (диаграмма "г", момент 1 ). Счетчик 7 прекращает в момент С счет импульссов, сохраняя при этом предыдущее состояние (диаграмма "д"). Элемент 2 И 14 в момент с пропускает серию из и импульсов. Эти импульсы (в данном(случае три импульса) поступают на вход элемента ИЛИ и вход счетчика 15. Счетчик 15 с приходом каждого импульса изменяет свое состояние, которое расшифровывается дешифратором 16. Количество импульсов на выходе элемента И 14 зависит от номера выхода дешифратора 16, присоединенного к выходу К второго триггера 13. В момент смены сигнала на этом выходе дешифратора 16 с уровня единицы на уровень нулв происходит переключение триггера 13 в исходное состояние (диаграмма К, момент Т ). Переключение в момент С триггера 13 вызывает также установку в исходное состояние триггера 12 (диаграмма "и"). При этом закрывается элемент 2 И 14 и открывается элемент ИЛИ-НЕ 6 (диаграмма 1 11г ) . Этот элемент вновь начинает . пропускать тактовые импульсы , которые считает счетчик 7В момент С в последовательности , аналогичной описанной , происходит переключ ение второго триггера 1 3 в торого формирователя (диа г рамма " н" ) , Это переключение вызвано сменой состояния н а втором выходе дешифр ато ра 8 (диа г рамма "ж" ) и приводит к о ткрытию элемента 2 И 1 4 второго формиров а теля и закрытию элемента ИЛИ-НЕ 6 . В момент С 1 как и ранее р на выходе элемента ИЛИ-НЕ 6 устанавливается уровень нуля (диаграмма "г ), и счет 5114 6чик 7 прекращает счет импульсов (диаграмма "д").Открытый элемент 2 И 14 пропускаетсерию импульсов (диаграмма 11 п"), В момент С происходит смена сигнала суровня единицы на уровень нуля навходе К второго триггера 13. Это приводит к установке обоих триггеров висходное состояние (диаграммы м и"н"), открытию элемента ИЛИ-НЕ 6 изакрытию элемента 2 И 14, Суммарноеколичество импульсов на выходе элемента ИЛИ 9 равно сумме импульсов, 15 поступающих с выходов формирователей.Каждый из формирователей при поступлении на его вход импульсов от счетчика-датчика формирует определенноеколичество импульсов, которое опреде ляется номером выхода дешифратора 16,соединенного с входом К второго триггера.Для точной работы первичного суммирующего блока должно обеспечивать ся условие Ки; = -- а1где и- количество импульсов в се 1130рии;К - коэффициент счетчика-датчи 11ка, от которого получаетимпульсы формирователь;К ц- минимальное значение коэф 1 МИНфициента счетчика-датчика 35 на 1-й подстанции;а - множитель, выравнивающий.количество импульсов доцелого числа.С выходов первичных суммирующих 40 блоков импульсы по линиям связи поступают на входы информационно-вычислительной системы 4, где для определения суммарной потребленнойэнергии решается уравнение6М=С, игде С - 11 цена 11 одного импульса11и - количество импульсов, поступивших с первичных суммирующих блоков;1 - количество первичных суммиРующих бло ко в,По сравнению с базовым объектом (системой ИИСЭ 2), в котором используется уплотнение передачи информации от датчиков, предлагаемое устройство более экономично. При уплотнении ин 1515114формации (н базовом объекте) уменьшается лишь количество кабельных лйний связи. Однако информационно-измерительное устройство не упрощается, а, наоборот, усложняется, Оно должно быть рассчитано на количество канаФ лов, равное количеству счетчиков-датчиков и содержать блок для восстанов. ления уплотненной информации. Это увеличивает капитальные затраты на устройство учета. В данном варианте уменьшается количество линий связи и разгружается информационно-вычислительное устройство, что позволяет существенно снизить затраты, связанные с учетом электроэнергии.Другим преимуществом устройства является то, что длительность выходных импульсов, поступающих в информационно-вычислительное устройство, равна длительности тактовых импульсов, т.е. не зависит от электрической нагрузки предприятия. Это позволяет выполнить на входе информационно-вычислительного устройства селекцию входных импульсов от импульсных помех, что повышает точность учета.Формула изобретения1. Устройство для учета электроэнергии, содержащее информационновычислительную систему, а на каждом из вводов, питающих узлы нагрузки, счетчики-датчики с импульсным выходом, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью снижения потребляемой мощности, в него по числу подстанций введены первичные суммирующие блоки, причем входы каждого из первичных суммирующих блоков соединены с выходами соответствующих установленных на подстанциях счетчиков-датчиков,выход каждого первичного. суммирующегоблока через линию связи соединен с 5соответствующим входом информационновычислительной системы.2. Устройство по п.1, о т л и ч аю щ е е с я тем, что каждый из первичных суммирующих блоков содержитпоследовательно соединенные генератортактовых импульсов, элемент ИЛИ-НЕ,первый счетчик и первый дешифратор,элемент ИЛИ и по числу установленныхна подстанции счетчиков-датчиков ш 15 Формирователей, причем каждый из формирователей содержит последовательносоединенные элемент НЕ, первый, второй 1 К-триггеры, элемент 2 И, второйсчетчик.и второй дешифратор, соответствующий ш-му формирователю, выходкоторого соединен с входом К второготриггера, выход элемента 2 И является первым, а выход второго триггера,соединенный с входом К первого триг гера, является вторым выходом каждогоформирователя, вход элемента НЕ, второй вход 1,второго триггера и второйвход элемента 2 И являются первым,вторым и третьим входами формирователя, 30 все третьи входьРкоторого соединеныс выходом генератора тактовых импульсов, а также с первым входом элемента ИЛИ-НЕ, (ш+1)-й вход которого соединен с вторым выходом ш-го формироЗ 5 вателя 1 второй Вход ш Го формирователя соединен с ш-м выходом первогодешифратора, первый выход ш-го формирователя соединен с ш-м входом элемента ИЛИ, выход которого является 40 выходом первичного суммирующего блока, а первый вход ш-го формирователяявляется и-м входом первичного суммирующего блока.