Качество электрической энергии. Общие положения. Отклонения и размах колебаний частоты. Несимметрия напряжений, страница 7

Функциональная схема цифрового вольтметра представлена на рисунке.

Входное устройство 1 включает в себя выпрямитель, напряжение на выходе которого пропорционально измеряемому. Это напряжение с помощью сравнивающего устройства 2 сопоставляется с напряжениемгенератора пилообразного напряжения 4; при пережодепилообразного напряжения через нуль запускаетсяэлектронный счётчик импульсов5; импульсы генерируются кварцевым генератором 3. При равенстве выпрямленного и пилообразного напряжений счётчик импульсов останавливается и происходитсчитывание импульсов; число импульсов пропорционально измеряемому напряжению при индикации последнего устройство цифрового отсчёта 6.

Помимо описанного способа аналого–цифрового  преобразования в цифровых вольтметрах используются и другие. Применение цифровых вольтметров практически исключает субъективные ошибки при измерениях и обеспечивает облегчение и ускорение процесса измерений. Для контроля отклонений напряжения могут быть рекомендованы самопишущие приборы. Прибор типа Н-339 нормально работает в диапазоне частот 45-1000 Гц; запись показаний производится чернилами на диаграммной ленте , движущейся со скоростью 20-5400 мм/с. Пределы измерений на переменном токе 5-500 В. С помощью самопишущих приборов может быть внедрён статистический контроль отклонений напряжения: для этого необходима специальная обработка гистограмм. Такой контроль может вестись и по показаниям стрелочных приборов, однако точность его не высока.

Сократить объём вычислительной работы при определении статистических характеристик отклонений напряжения можно применяя разработанный Рижским опытным заводом “Энергоавтоматика” статистический анализатор типа САКН – 1 (САКН – 2). По показаниям этого прибора строится гистограмма отклонений напряжения в контрольном пункте. Прибор САКН – 1 предназначен для контроля отклонений напряжения в сетях переменного тока частотой 50 Гц  с номинальным контролируемым напряжением 100,127,220,380 В и позволяет получить гистограммы за требуемые для контроля периоды наблюдения. Информация может сохраниться сколь угодно долго: отключение напряжения контролируемой сети не приводит к потере накопленной информации. Измерение отклонений напряжения осуществляется по принципу последовательного анализа путём дискретной фиксации значений измеряемого напряжения через определённые промежутки времени.

Функциональная схема прибора САКН – 1 представлена на рис. 8. Прибор включает в себя входное устройство с шаговым распределителем 1, пороговое устройство 2, блок автоматики 3, усилитель с шаговым распределителем 4 и блок индикации 5.

           Рис. 8. Функциональная схема прибора САКН – 1.

Входное устройство содержит согласующий и измерительный трансформаторы с отпайкой, выполняющими роль шкалы уставок, и преобразователь среднего значения напряжения. Шаговый распределитель входного устройства осуществляет поочерёдное подключение парового устройства к шкале уставок входного устройства, производя тем самым поиск уставки, на которой срабатывает пороговое устройство. Шаговый распределитель синхронно с переключателем уставок переключает регистрирующее устройство (счётчики) блока индикации. Синхронность этих переключений обеспечивается блоком автоматики. Прибор имеет восемь уставок по напряжению с выходом на соответствующие счётчики в пределах границ диапазона контролируемого напряжения, равного (0,85 – 1,15) Uном. В момент фиксации напряжения срабатывает один счётчик импульсов, увеличивая свои показания на единицу. Интервалы времени между моментами фиксации значений напряжения могут изменяться в пределах 10 – 150 с в зависимости от цели контроля и общего периода наблюдения. Прибор может работать непрерывно в течение длительного времени (до 1 нед) или  же дискретно, осуществляя контроль отклонений напряжения в характерные периоды режима работы сети (суточные максимумы и минимумы нагрузки) : при этом суммарное время нахождения прибора во включенном состоянии не должно превышать 1 нед. Включение и отключение прибора в характерные периоды режима может осуществляться автоматически от реле времени, имеющего минимальную продолжительность команд  и пауз 30 минут. При ручном включении и отключении прибора необходимо производить записи показаний счётчика в начале и в конце каждого рабочего периода.