Array ( [1430168220] => Array ( [1] => Array ( [3182527981] => Array ( ) [134752941] => Array ( ) [3640681857] => Array ( ) [1396017748] => Array ( ) [1326689376] => Array ( ) ) ) [725581709] => Array ( ) [1520169512] => Array ( ) [2669002359] => Array ( ) [3493504215] => Array ( ) [3307443111] => Array ( [1] => Array ( [2459439064] => Array ( ) [1796320522] => Array ( ) [2849860259] => Array ( ) [230513892] => Array ( ) [2888986573] => Array ( ) [1358292994] => Array ( ) [983297651] => Array ( ) [3057380287] => Array ( ) [3362255234] => Array ( ) [1039101672] => Array ( ) [4080376498] => Array ( ) [2636824360] => Array ( ) [1521100025] => Array ( ) [2501603884] => Array ( ) [611605136] => Array ( ) [2060347697] => Array ( ) [996500084] => Array ( ) [2460405640] => Array ( ) ) [2] => Array ( [3490541962] => Array ( ) [2582107150] => Array ( ) [913974368] => Array ( ) [273065327] => Array ( ) [3240898095] => Array ( ) [3164528460] => Array ( ) [2543751895] => Array ( ) [3345034959] => Array ( ) [4292293769] => Array ( ) [3910721599] => Array ( ) [3674915837] => Array ( ) [1871594500] => Array ( ) [1730946920] => Array ( ) [101663996] => Array ( ) [47221112] => Array ( ) [3284376598] => Array ( ) [1347670231] => Array ( ) [491069313] => Array ( ) ) [3] => Array ( [1457996104] => Array ( ) [1567592647] => Array ( ) [2483948517] => Array ( ) [2117534122] => Array ( ) [3097460187] => Array ( ) [1555241730] => Array ( ) [2814671219] => Array ( ) [1363000572] => Array ( ) [2701533122] => Array ( ) [2628745367] => Array ( ) [1167850093] => Array ( ) ) ) [2667791708] => Array ( [1] => Array ( [2952681701] => Array ( ) [1443726866] => Array ( ) [2534547795] => Array ( ) [1085009974] => Array ( ) [2519462957] => Array ( ) [272521820] => Array ( ) ) ) [3898410818] => Array ( [1] => Array ( [3728215372] => Array ( ) [736481324] => Array ( ) [3340225562] => Array ( ) [1137562967] => Array ( ) [1597044701] => Array ( ) [4250168159] => Array ( ) [452046022] => Array ( ) [1529335711] => Array ( ) [3486937218] => Array ( ) [2652678712] => Array ( ) [246574461] => Array ( ) [174265122] => Array ( ) [4232861717] => Array ( ) ) ) [804909602] => Array ( [1] => Array ( [3336666745] => Array ( ) [4259755145] => Array ( ) [927405737] => Array ( ) [377524642] => Array ( ) [2397182332] => Array ( ) [2497152723] => Array ( ) [3173894640] => Array ( ) [1777077195] => Array ( ) [2849442811] => Array ( ) [687981247] => Array ( ) [3989889495] => Array ( ) [2490163119] => Array ( ) ) ) [3592867002] => Array ( [1] => Array ( [4062324122] => Array ( ) [538511340] => Array ( ) [2582885523] => Array ( ) [1349076404] => Array ( ) [938849464] => Array ( ) [3766070545] => Array ( ) [1342238588] => Array ( ) ) ) [825986452] => Array ( ) [1818571529] => Array ( [1] => Array ( [1424334305] => Array ( ) [3682198318] => Array ( ) [2073977092] => Array ( ) [3507242536] => Array ( ) [1769771913] => Array ( ) [109658273] => Array ( ) [4005941819] => Array ( ) [913262469] => Array ( ) [1414952924] => Array ( ) [2304027846] => Array ( ) [1091988095] => Array ( ) [3703249368] => Array ( ) [3689701050] => Array ( ) [358491874] => Array ( ) ) ) [1654853933] => Array ( ) [3516361742] => Array ( [1] => Array ( [1466175987] => Array ( ) [1996839376] => Array ( ) [2349997007] => Array ( ) [3624452473] => Array ( ) [1527775574] => Array ( ) [3241931229] => Array ( ) [2375470866] => Array ( ) [798895457] => Array ( ) ) ) [2797790151] => Array ( ) [1803744617] => Array ( ) [2562227671] => Array ( ) [2379026103] => Array ( ) )

+7 (7152) 619-888    +7 (7152) 619-884   +7 (7152) 619-885

Многоканальный             whatsapp.png

Время работы офиса: пн-пт с 9:00 до 18:00

Статьи

Сравнительный анализ трехфазных вольтамперфазометров

Трехфазная система электроснабжения является основой современного энергопотребления и много лет используется для производства и транспортировки электричества. Трехфазные цепи – наиболее распространенные в современной электроэнергетике. Это объясняется рядом их преимуществ по сравнению как с однофазными, так и с другими многофазными цепями:

  • экономичность производства и передачи энергии по сравнению с однофазными цепями;
  • возможность сравнительно простого получения кругового вращающегося магнитного поля, необходимого для трехфазного асинхронного двигателя;
  • возможность получения в одной установке двух эксплуатационных напряжений – фазного и линейного.

В странах СНГ распространен стандарт трехфазной сети с действующим напряжением 220 В и частотой 50 Гц, фазы сети чередуются между собой с углом 120°. Помимо этого, основными контролируемыми характеристиками сети являются сила тока и угол между напряжением и силой тока в одной фазе. Все остальные характеристики: активные, реактивные и полные мощности сети и соответствующие нагрузки; КПД; потребляемая энергия; напряжения, токи и мощности прямой, обратной и нулевой последовательности и прочее вычисляются математически из основных характеристик без необходимости измерения.

В данной статье мы представим сравнение характеристик, принципов измерения и функционала современных трехфазных вольтамперфазометров – приборов, предназначенных для контроля нормируемых характеристик и анализа работы сетей электроснабжения. В таблице ниже вы можете ознакомиться с характеристиками нескольких моделей вольтамперфазометров разных производителей, поставляемых компанией ТОО «Патент-Дубль» на территории Республики Казахстан.


Принцип работы современных цифровых вольтамперфазометров заключается в измерении мгновенных значений напряжения и силы тока фазы или нескольких фаз электрической цепи с определенной частотой дискретизации. Сформированные массивы чисел являются основными и достаточными данными для определения полного множества контролируемых характеристик электрического сигнала сети. Такая методика измерения дает существенные преимущества перед старыми моделями приборов, среди которых был распространен метод измерения с выпрямлением переменного напряжения, определением его среднего значения и умножением на определенный коэффициент. Данный коэффициент является отношением среднеквадратического и среднего значения синусоидального сигнала и применим только для сетей без нелинейных нагрузок. Все представленные вольтамперфазометры являются современными цифровыми приборами с точной и быстрой микропроцессорной обработкой данных и позволяют с высокой достоверностью определять среднеквадратические значения переменного напряжения и силы тока сигнала любой формы. Среди представленных вольтамперфазометров только ВФМ-3 не подходит для измерения действующего напряжения в сетях 660В в силу недостаточного диапазона измерения. С расширенными комплектами токовых клещей приборы AnCom VAP и РС-30 позволяют измерять силу переменного тока до 2000А и 3000А соответственно, а благодаря режиму работы с преобразователем тока Ретометр-М2 способен измерить силу тока до 30кА. Также прибор AnCom VAP имеет в комплекте токовые клещи для измерения постоянного тока до 200А.

Для получения необходимых данных из регистрируемых массивов чисел в приборах производятся математические вычисления. Вычисление среднеквадратических значений напряжения и силы тока переменного сигнала не представляет никаких сложностей и точно вычисляется по общепринятой формуле, но что касается вычисления частоты и разницы углов фазы переменных сигналов, то здесь возможна реализация нескольких вариантов вычисления. Например, в приборе ВФМ-3 для определения частоты и разницы фазы между двумя сигналами применяется алгоритм, считающий количество прохождения регистрируемого сигнала через координатный «ноль», т.е. моменты, когда мгновенное значение напряжения или силы тока меняет свой знак. Количество переходов сигнала через «ноль» за одну секунду и будет являться его частотой, а разница между соответствующими переходами через «ноль» двух сигналов одинаковой частоты в отношении к полному периоду сигнала будет являться разницей фазовых углов этих сигналов. Данный метод требует минимальной вычислительной мощности и позволяет сэкономить на процессорной обработке, но сопряжен с рядом возможных ошибок вычисления. Вычисление частоты данным методом может быть неверным только при наличии высших гармоник с большой энергией, сопоставимой с энергией гармоники основной частоты, но подобное практически невозможно в функционирующей сети электроснабжения. С другой стороны, даже небольшая энергия высших гармоник дает существенное смещение точки, где график проходит через «ноль» и для определения разницы фазового угла в сетях с большим влиянием нелинейных элементов нагрузки данный метод дает неверный результат.

Современная техника всё чаще оснащается импульсными сетевыми источниками питания. Импульсный источник без корректора коэффициента мощности потребляет ток узкими импульсами вблизи пиков синусоиды питающего напряжения на интервалах зарядки конденсатора входного выпрямителя. Большое количество таких источников питания в сети создаёт повышенный ток третьей гармоники питающего напряжения. Токи гармоник, кратных третьей, вместо взаимной компенсации, математически суммируются в нейтральном проводнике (даже при симметричном распределении нагрузки) и могут привести к его перегрузке даже без превышения допустимой мощности потребления по фазам. Такая проблема существует, в частности, в офисных зданиях с большим количеством одновременно работающей оргтехники. Поэтому в настоящее время важным параметром контроля сети электроснабжения также является коэффициент гармонических искажений сигнала и оценка энергии высших гармоник сигнала.

В приборах AnCom VAP, Ретометр-М2 и РС-30 реализована вычисление гармонических составляющих сигнала с помощью быстрого преобразования Фурье – математической операции, представляющей сигнал в виде комплексных значений его частотных составляющих. Анализ на основе преобразования Фурье позволяет не только рассчитать энергию каждой гармоники регистрируемого сигнала, но и точно определить частоту и фазовый угол сигнала. Цифровые фильтры на основе преобразования Фурье позволяют реализовать функцию измерения с выделением первой гармоники сигнала, которая имеется в приборах Ретометр-М2 и AnCom VAP.

Иногда для анализа сети полезно представить ее вектора напряжений и сил токов в виде суммы прямой, обратной и нулевой последовательностей, что позволяет оценить симметричность работы трехфазной сети. Данная функция реализована в приборах AnCom VAP и Ретометр-М2. AnCom VAP также рассчитывает коэффициент несимметрии.

Наглядным графическим результатом теста параметров сети электроснабжения является векторная диаграмма напряжений и токов фаз. Приборы ВФМ-3 и РС-30 способны построить данную диаграмму на дисплее прибора, для прибора AnCom VAP такая возможность имеется при подключении к прибору смартфона или планшетного компьютера с оперативной системой Android. Специальное приложение на Android совместно с имитатором трехфазной сети AnCom IMVAP могут использоваться для наглядной демонстрации возможностей прибора или практического обучения специалистов методикам измерения параметров сети электроснабжения.

Прибор ВФМ-3 способен осуществлять работу в качестве счетчика потребляемой энергии сети при одновременном мониторинге её характеристик.

Не смотря на одинаковое назначение данных приборов имеющиеся отличия в диапазонах измерения, функционале и методике вычисления данных позволяют при определенных условиях и нуждах использовать один из них, когда другие неприменимы либо использовать один более эффективно, чем другой.


Возврат к списку


Новости