Статистического анализатора выбросов напряжения АВПН

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 4

СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ И ОПТИМИЗАЦИЯ

ВЫБРОСОВ НАПРЯЖЕНИЯ

Цель работы. Получение практических навыков по примирению статистического анализатора АВПН для контроля выбросов напряжения сети относительно номинального уровня.

Изучение метода оптимизации качества напряжения с целью обеспечения заданного уровня надежности работы подключенного к сети электрооборудования.

Программа работы

1. Произвести с помощью анализатора АВПН измерение и статистический анализ выбросов напряжения контролируемой сети.

2. По накопленным анализатором данным построить функцию распределения выбросов напряжения.

3. Определить среднюю частоту (частость) превышения выбросами напряжения заданного уровня.

4. Выполнить необходимую оптимизацию качества напряжения в сети, после которой фиксированный (заданный) уровень напря­жения превышается выбросами о заданной частостью.

Описание схемы и принципа работы

статистического анализатора выбросов напряжения АВПН

Анализатор АВПН [6] (риc.3.1) выполнен 6-канальным, уровни срабатывания измерительных пороговых элементов расставлены до равномерному закону с шагом Δ U = 1 % (где Δ U од­новременно равняется ширине разряда Δ V _в измеряемой функции распределения амплитуды выбросов напряжения). Уровень сраба­тывания управляющего порогового элемента 7 задается доста­точно малым и выбирается из соображений помехоустойчивой ра­боты схемы АВПН.

Во входном контуре ВК синусоидальное напряжение сети преобразуется в постоянное, пропорциональное действующему значению сетевого напряжения (рис.3.2,а). Затем из полного сигнала U _ВК вычитается номинальное напряжение сети U _ном и получающаяся разность усиливается для повышения чувст­вительности анализатора.

Рис.3.1. Схема статисического анализатора выбросов напряжения АВПН

Выходное напряжение ВК (рис.3.2,б), равное отклонению напряжения сети по [2]

U _ВК = U – U _ном, (3.1)

подается ва входы измерительных пороговых элементов 1 – 6 и дифференцирующего звена d / dt. При достижении производной U ′_ВК уровня срабатывания управляющего порогового элемента 7 (в момент времени t ₁) напряжение на его выходе становится равным нулю, однако это не приводит к каким-либо другим изменениям в устройстве. В процессе своего дальнейшего изме­нения напряжение U _ВК пересекает нулевое значение, что приво­дит к срабатыванию порогового элемента 1 первого канала. Выходное напряжение этого элемента прикладывается ко второму входу элемента совпадения & ₁ первого канала, но, поскольку на третьем входе элемента & ₁ присутствует нулевое напряже­ние, то счетчик СТ₁ не срабатывает, однако первый канал ока­зывается подготовленным к срабатыванию.

Дальнейшее увеличение напряжения U _ВК сопровождается срабатыванием порогового элемента второго канала – второй канал оказывается подготовленным к срабатыванию и т.д., В момент времени t ₂ производная U ′_ВК становится меньше U _сраб.7, на инверсном выходе управляющего порогового элемента 7 появляется напряжение, которое преобразуется формирователем F в ко­роткий импульс, стробирующий элементы совпадения & всех ка­налов устройства. Поскольку в момент времени t ₂ подготовлен­ным к срабатыванию был третий канал, то после стробирования элементов & единица засчитывается счетчиком СТ₃.

Рис.3.2. Графики изменения напряжения на элементах схемы АВПН

Таким образом расшифровывается какдый выброс исследуемого напряжения U. Причем между номером i счетчика и амплитудой засчитываемых им выбросов существует следующая связь:

V _вi = (i – 1) Δ U … i Δ U. (3.2)

После накопления достаточного объёма информации по содержимому счетчиков СТ анализатора с учетом формулы (3.2) строится дискретная функция распределения амплитуды выбросов напряжения. По получаемой из опытного распределения непрерыв­ной кривой функции распределения выбросов напряжения осущест­вляется контроль качества напряжения исследуемой электричес­кой сети, а также выполняется количественная оценка влияния выбросов напряжения на подключенное к сети электрооборудова­ние.