152150. lajstromszámú szabadalom • Hálózatok eredő teljesítményének és fogyasztásának mérésére szolgáló kapcsolási elrendezés

3 152150 4 térhetnek egymástól, ezt a 2 A összegező áramváltó méretezésénél figyelembe kell venni. Az ábrán feltüntetett Wx

watimérő az 1 ág teljesítményét méri. Ez a módszer csak addig alkalmazható teljesítmények, ill. fogyasztások összegezésére, míg az egyes hálózati feszültségek nagyságainak arányai és fázishelyzetei nem változnak egymáshoz képest. Ez a helyzet azonban csak kisebb, merev hálózatokban áll fenn. A hálózati feszültségek egymáshoz képest való változása esetén a W 2 wattmérő, ill. Wh 2 fogyasztásmérő hibásan méri az eredő teljesítményt, ill. fogyasztást. Ezek a hibák a feszültségingadozásoktól függenek, de gyakran olyan nagyok is lehetnek, hogy a fenti módszer már nem alkalmas a teljesítmény, ill. a fogyasztás pontos mérésére. A találmány szerinti kapcsolás alkalmazása lehetővé teszi a teljesítmények, ill. fogyasztások összegének meghatározását összegező áramváltókkal akkor is, ha egymáshoz képest nagymértékben ingadozó feszültségű hálózatokról van szó. A találmány alapgondolata az, hogy az összegező áramváltó kapcsolását feszültségösszegező rendszerrel egészítjük ki. Ezen azt kell érteni, hogy pl. a 2. ábra kapcsolása szerint aW2 hatásos teljesítménymérő, Wh 2 hatásos fogyasztásmérő, VAr^ meddő teljesítménymérő, VArh 2 meddő fogyasztásmérő áramtekercseit a 2 A összegező áramváltó szekunder körébe, míg feszültségtekercseiket a 2 F feszültségösszegező rendszerrel nyert U* 2 összegezett feszült_ ségre kapcsoljuk. Ezen utóbbi feszültségnek egyes U*1;

U*

2

... U*jr összetevőit az 1, 2... N összegezendő hálózati ágak Ui, U2

... UJV feszültségei adják olymódon, hogy nagyságaik aránya megegyezik az I, II ... N főáramváltókon átfolyó hatásos, ill. meddő teljesítmények arányával. A 2. ábrán alkalmazott példaképpeni kapcsolás szerint a 2F feszültségösszegező rendszer összegező feszültségváltókból áll. Az U*2 összegezett feszültség az összegező feszültségváltók szekunder feszültségeinek vektoros eredője: ~2 = v? + v? +.,. T. + IFs'. A 2F összegező feszültségváltók primer tekercseit az egyes összegezendő ágakra kapcsolt FI, F2 és FN hálózati feszültségváltók szekunderjei táplálják. A találmány alapgondolata szerint az eredő' teljesítmény-, ill. fogyasztásmérők feszültségtekercseit feszültségösszegező rendszerrel előállított eredő feszültségről táplálva, olyan teljesítmény-, ill. fogyasztásértékeket mérünk, amelyek pontosan arányosak az ágak teljesítményeinek, ill. fogyasztásainak összegével. Az egyes ágak feszültségeinek egymáshoz képest való ingadozásából származó hibák ilymódon teljesen megszűnnek akkor, ha az egyes ágak teljesítményeinek egymáshoz való viszonya nem változik. A feszültségösszegező rendszert ezért célszerűen a leggyakrabban előforduló teljesítményviszonyokra méretezzük. Amennyiben a teljesítményeknek egymáshoz való viszonyított értékei ettől eltérnek, úgy fellép egy hiba, amely azonban mindig kisebb — a gyakorlatban 5 előforduló legtöbb esetben 1—2 nagyságrenddel kisebb — mint amekkora feszültségösszegező rendszer nélkül lépne fel. A hiba nagysága a teljesítmény- és a feszültség ingadozások mértékének ismeretében kiszámítható. 10 AzXJ* 2 eredő feszültség képzésének több elvi megoldása lehetséges. A 2. ábrán vázolt példaképpeni megoldásnál, mint láttuk, az egyes FI, F2 ... FN hálózati feszültségváltók szekunder ir> kapcsaira kötött 2¥ összegező feszültségváltók U*i. U*2 ... U*# szekunder feszültségeit összegezve ' kapjuk az XJ*2 összegezett feszültséget, amelyet az eredő teljesítményt mérő W2 wattmérőre, ill. Wh2 fogyasztásmérőre kapcsolunk. 2" Ezt a megoldást mutatja a 3/a. ábra kapcsolási vázlata is. A gyakorlat számára ez a legfontosabb megoldás. Másik megoldás szerint az.FI, F2 ... FN hálózati feszültségváltókat méretezzük úgy, hogy 23 ezek U*i, U*2

...

TJ*N szekunder feszültségei legyenek arányosak a megfelelő ágak hatásos, ill. meddő teljesítményeivel (3/b. ábra). Az FI, F2 ... FN feszültségváltók szekunder tekercseit sorbakapcsolva kapjuk az XJ*2 összegezett feli szültséget, amelyet az eredő teljesítmény, ill. fogyasztásmérők feszültségtekercseire kell kapcsolni. Egy további megoldás lehet, hogy az U*i, U*2 ... U*jy feszültségekkel arányos 0t, 02 • • • <£ s 35 fluxusokat összegezzük és az eredő fluxus indukálója a feszültségtekercsekre kapcsolandó \]*2 összegezett feszültséget (3/c. ábra). A 2. ábrán látható, hogy a 2 F feszültségösszegező rendszert a W2 eredő hatásos telje-40 sítményt* ill. Wh2 hatásos fogyasztást mérő műszerekre kapcsoltuk. A YAr2 meddő teljesítmény, ill. VArh2 meddő fogyasztás mérésére szolgáló műszerekre egy második — nem ábrázolt — hasonló elvi kapcsolású feszültség-45 összegező rendszert kell kapcsolni, melynek feszültségei a megfelelő ágak meddő teljesítmé, nyeivel arányosak. Az összegező áramváltók alkalmazását korlá« 50 tozhatják olyan körülmények, amelyeknél az egyes primer tekercsek menetszámaira semmiképpen nem adódik ki elfogadható kerek szám. Fokozottan áll ez akkor, amikor a hálózatok feszültségeinek viszonyai nem egész számok, 55 különösen, ha a hálózatok feszültségei nincsenek fázisban. Ilyenkor ugyanis y3-as szorzók ' is szerepet játszanak a menetszámok kiszámításánál. Ilyen esetekben ÁM áttételmódosító tar karéktranszformátorok közbeiktatásával érhe-60 tünk el célunkhoz, amely módon gyakorlatilag tetszőleges áttételeket is megvalósíthatunk. Az ÁM takaréktranszformátor beiktatását a 2. ábrán mutatjuk be. Az áttételmódosító takaréktranszformátornál nincs gyakorlati akadálya an-65 nak, hogy nagy ampermenetszámmal, tehát kis \