Обработка результатов измерений

Наиболее удобно обработку полученных экспериментальных данных выполнять на ПК. Для автоматического построения графика изменения частоты и вероятностной обработки полученных данных (см. рис. 6.3) следует результаты измерений разместить в табличной форме в программной среде Microsoft Exsel.

Рассмотрение вероятностных данных (среднего значения f_ср и дисперсии Df частоты) позволяет сделать вывод о соответствии (или не соответствии) отклонений частоты в контролируемой электрической сети нормативам ГОСТ 13109-97.

Рис. 6.3. Выборка усредненных значений частоты с интервалом 10 с.

Дата 14.05.2014г. Период измерений 11:15:10-11:30:00. f_ср=50,001Гц; Df =0,000107656 Гц²

Содержание отчета

Отчет должен содержать:

1. Цель работы.

2. Таблицу 6.1.

4. Рис. 6.3.

5. Вывод о соответствии (или не соответствии) отклонений частоты в контролируемой электрической сети нормативам ГОСТ 13109-97.

Лабораторная работа № 9

СТАТИСТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ И ОПТИМИЗАЦИЯ

ОТКЛОНЕНИЙ НАПРЯЖЕНИЯ

Цель работы. Получение практических навыков по применению статистического анализатора АОН для контроля отклонений напряжения сети по ГОСТ 13109-97 [8]. Изучение метода оптимизации отклонений напряжения сети трансформатором с регулированием под нагрузкой (РПН) [13].

Программа работы

1. Произвести с помощью анализатора АОН измерение и статисти-ческий анализ отклонений напряжения в контролируемой сети.

2. По накопленным анализатором данным построить гистограмму отклонений напряжения.

3. С помощью гистограммы оценить допустимость отклонений напряжения в сети по ГОСТ 13109-97.

4. Оптимизировать качество напряжения в сети путем переключения трансформатора с РПН на другую ступень регули­рования.

Описание схемы и принципа работы статистического анализатора отклонений напряжения аон

Схема анализатора АОН [14] изображена на рис.9.1; графики, иллюстрирующие алгоритм его работы, приведены на рис. 9.2.

Напряжение контролируемой сети (рис.9.2,а) подается на вход входного контура ВК. Во входном контуре синусоидальное напряжение сети преобразуется в постоянное, пропорциональное действующему значению сетевого напряжения. Из полученного полного сигнала вычитается его неизменяющаяся часть (85 % от U_ном), и получающаяся разность усиливается для повышения чувствительности анализатора. Выходное напряжение ВК (рис.9.2,б) подается на входа пороговых элементов 1 – 6, уровни срабатывания которых равномерно разбивают диапазон из­менения U_ВК с шагом ΔU. В любой момент времени в срабо­тавшем состоянии находятся те пороговые элементы, для кото­рых выполняется неравенство

U_ВК > U_ср.i (9.1)

где U_ср.i – напряжение срабатывания i-го порогового элемента.

У cработавших пороговых элементов выходное единичное напряжение приложено к первым входам элементов совпадения &.

Интервал выборки Т₀ в устройстве задается генератором G прямоугольных импульсов, вырабатывающим импульсы с частотой 1 кГц. Счетчики СТ 7 и 8 имеют одинаковые коэффициенты деления, равные 10. Переключателем П1 задаются два значения интервала выборки: 0,01 и 0,1 с. Длительность им­пульса выборки T_с, стробирующего элементы &, равняется длительности импульса генератора и имеет достаточно малое значение по сравнению с интервалом выборки Т₀.

Рис. 9.1. Схема статистического анализатора отклонений напряжения ОАН

В момент появления импульса выборки (t₁, t₂, t₃ и т.д. на рис. 9.2,в) по единичному импульсу появляется на выходах тех элементов совпадения &, к первым входам которых приложено единичное напряжение находящихся в сработавшем состоянии пороговых элементов. Соответственно в счетчики импульсов СТ каналов анализатора, имеющих сработавшие пороговые элементы, в момент выборки добавляется по единице.

При следующей выборке выполняется аналогичная операция.

Так осуществляется накопление информации, которое про­должается определенное время Т. После окончания измерений вход анализатора отключается от сети. Содержимое счетчиков импульсов СТ 1 – 6 опрашивается с помощью цифрового индикато­ра И, установленного на лицевой панели прибора. Опрос осуще­ствляется с помощью кнопок "Опрос счетчиков" 1 – 6. При нажа­тии любой из кнопок многоканальный коммутатор К, имеющий 120 входов и 20 выходов, подключает выходы соответствующего счетчика к входам 5-декадного индикатора, на котором появляется содержимое счетчика.

Рис. 9.2. Иллюстрация алгоритма работы анализатора

По содержимому счетчиков СТ строится гистограмма отклонений напряжения, с помощью которой оценивается качество на­пряжения контролируемой сети по ГОСТ 13109-67.