1

Тема: Измерения TrueRMS

Коллеги! Стоит задача: по осциллограмме (Comtrade) определить величину тока по основной гармонике и по TrueRMS). В параллельной теме я выкладывал результаты анализа при ОЗЗ в сети 35кВ с нейтралью, заземленной через нейтралеобразующий трансформатор и резистор. Из-за наличия инверторов очень высокое содержание 5-й гармоники. Поэтому интересно поведение МТЗ при выборе различных методов измерения.
Вопросы:
1. Какой просмотрщик лучше для этого подходит? В Сигре я не нашел такой функции и не уверен, что она там есть, так как там измерения берутся на основании фильтра Фурье
2. Как влияет частота дискретизации осциллограммы на результат измерения токов?
3. В принципе, преобразование Фурье (использующееся практически во всех защитных функциях) дает TRMS?
Или придется "читать" про фильтры и что "измеряют" МП-защиты?
4. Где в МП-защитах стоят фильтры, выделяющие сигнал для защит? До АЦП или уже после? Частота дискретизации АЦП  влияет на измерения? Не зря же приборы измерения качества ЭЭ имеют другую частоту выборки (более высокую) по сравнению с обычными МП-защитами?

2

Re: Измерения TrueRMS

А нужный элемент в виде нормальной осциллограммы - слабо

3 (2024-02-18 15:14:26 отредактировано illiario)

Re: Измерения TrueRMS

Добрый день!
Conspirator,
1. Что касается просмотрщика, самый лучший, тот, который знаешь. Я бы использовал FastView (гармоники сразу в рабочей области), или WaveWin (по F11). Оба считают и основную гармонику, и TrueRMS.
https://rzia.ru/uploads/images/127/30d2d6db9c7807e168af507b200b7bb9.png https://rzia.ru/uploads/images/127/30d2d6db9c7807e168af507b200b7bb9.png
https://rzia.ru/uploads/images/127/03da8e705a9ed6d7f58e45389714e395.png https://rzia.ru/uploads/images/127/03da8e705a9ed6d7f58e45389714e395.png
(Осциллограммы просто для примера, как что выглядит).
2. Чем чаще, тем точнее, как правило.
3. Некоторые защиты работают по первой гармонике, некоторые по RMS, а некоторые по первой + блокировки/пуски по выделенным гармоникам (2 и 5, как правило). Зависит от терминала, наверное.
4. Т.е. осциллографируется с учетом фильтров, или нет? Логично предположить, чтобы снимались значения сразу после АЦП до фильтров. Это дало бы более широкие возможности для анализа. Но здесь, см. п. 3.

4

Re: Измерения TrueRMS

А нужный элемент в виде нормальной осциллограммы - слабо
Да нет, только лучше бы ответ по существу, как Illario....

Post's attachments

осц.7z 96.14 Кб, 11 скачиваний с 2024-02-18 

You don't have the permssions to download the attachments of this post.

5

Re: Измерения TrueRMS

Conspirator писал(а):
2024-02-18 10:06:35

2. Как влияет частота дискретизации осциллограммы на результат измерения токов?
3. В принципе, преобразование Фурье (использующееся практически во всех защитных функциях) дает TRMS?
Или придется "читать" про фильтры и что "измеряют" МП-защиты?
4. Где в МП-защитах стоят фильтры, выделяющие сигнал для защит? До АЦП или уже после? Частота дискретизации АЦП  влияет на измерения? Не зря же приборы измерения качества ЭЭ имеют другую частоту выборки (более высокую) по сравнению с обычными МП-защитами?

2. При правильной реализации расчетов частота дискретизации влияет лишь на уровень шумов в действующем значении. То есть снижается случайная погрешность.
3. Фильтр Фурье дает значение гармоники. TRMS это все гармоники а не одна. Поэтому появление пятой гармоники повысит TRMS но не изменит значения первой гармоники, посчитанной через Фурье.
4. Обычно после АЦП. До АЦП стоит ФНЧ который подрезает совсем уж высокие частоты. Вот именно для качества ЭЭ и снижают шумы в конечных вычислениях за счет повышения частоты дискретизации.

Присоединяйтесь!!! Мы в социальных сетях и на Ютуб.

6

Re: Измерения TrueRMS

Не все могут отображать действующее значение? Вот это новость. Казалось все показывают.

С уважением.

7

Re: Измерения TrueRMS

zigzag писал(а):
2024-02-18 23:42:59

ConspiratorВчера 10:06:35
Пользователь
Неактивен
Зарегистрирован: 13-01-2011
Сообщений: 2,626
Коллеги! Стоит задача: по осциллограмме (Comtrade) определить величину тока по основной гармонике и по TrueRMS). В параллельной теме я выкладывал результаты анализа при ОЗЗ в сети 35кВ с нейтралью, заземленной через нейтралеобразующий трансформатор и резистор. Из-за наличия инверторов очень высокое содержание 5-й гармоники. Поэтому интересно поведение МТЗ при выборе различных методов измерения.
Вопросы:
1. Какой просмотрщик лучше для этого подходит? В Сигре я не нашел такой функции и не уверен, что она там есть, так как там измерения берутся на основании фильтра Фурье
2. Как влияет частота дискретизации осциллограммы на результат измерения токов?
3. В принципе, преобразование Фурье (использующееся практически во всех защитных функциях) дает TRMS?
Или придется "читать" про фильтры и что "измеряют" МП-защиты?
4. Где в МП-защитах стоят фильтры, выделяющие сигнал для защит? До АЦП или уже после? Частота дискретизации АЦП  влияет на измерения? Не зря же приборы измерения качества ЭЭ имеют другую частоту выборки (более высокую) по сравнению с обычными МП-защитами?

Эл. почта ЛС ЛССообщить модератору Цитировать
2doroВчера 13:37:39
свободный художник
На форуме
Откуда: г. Краснодар
Зарегистрирован: 08-01-2011
Сообщений: 10,176
А нужный элемент в виде нормальной осциллограммы - слабо

Сайт Эл. почтаСообщить модератору Изменить Цитировать
3illiarioВчера 15:13:19 (Вчера 15:14:26 отредактировано illiario)
Пользователь
Неактивен
Зарегистрирован: 18-01-2011
Сообщений: 181
Добрый день!
Conspirator,
1. Что касается просмотрщика, самый лучший, тот, который знаешь. Я бы использовал FastView (гармоники сразу в рабочей области), или WaveWin (по F11). Оба считают и основную гармонику, и TrueRMS.
https://rzia.ru/uploads/images/127/30d2 … 0b7bb9.png
https://rzia.ru/uploads/images/127/03da … 14e395.png
(Осциллограммы просто для примера, как что выглядит).
2. Чем чаще, тем точнее, как правило.
3. Некоторые защиты работают по первой гармонике, некоторые по RMS, а некоторые по первой + блокировки/пуски по выделенным гармоникам (2 и 5, как правило). Зависит от терминала, наверное.
4. Т.е. осциллографируется с учетом фильтров, или нет? Логично предположить, чтобы снимались значения сразу после АЦП до фильтров. Это дало бы более широкие возможности для анализа. Но здесь, см. п. 3.

Эл. почта ЛС ЛССообщить модератору Цитировать
4ConspiratorВчера 16:03:13
Пользователь
Неактивен
Зарегистрирован: 13-01-2011
Сообщений: 2,626
А нужный элемент в виде нормальной осциллограммы - слабо
Да нет, только лучше бы ответ по существу, как Illario....

 осц.7z 96.14 Кб, 2 скачиваний с 2024-02-18 

Эл. почта ЛС ЛССообщить модератору Цитировать
5zigzagВчера 23:42:59
Пользователь
Неактивен
Зарегистрирован: 14-03-2019
Сообщений: 423
Conspirator писал(а): ↑Вчера 10:06:35
2. Как влияет частота дискретизации осциллограммы на результат измерения токов?
3. В принципе, преобразование Фурье (использующееся практически во всех защитных функциях) дает TRMS?
Или придется "читать" про фильтры и что "измеряют" МП-защиты?
4. Где в МП-защитах стоят фильтры, выделяющие сигнал для защит? До АЦП или уже после? Частота дискретизации АЦП  влияет на измерения? Не зря же приборы измерения качества ЭЭ имеют другую частоту выборки (более высокую) по сравнению с обычными МП-защитами?

2. При правильной реализации расчетов частота дискретизации влияет лишь на уровень шумов в действующем значении. То есть снижается случайная погрешность.
3. Фильтр Фурье дает значение гармоники. TRMS это все гармоники а не одна. Поэтому появление пятой гармоники повысит TRMS но не изменит значения первой гармоники, посчитанной через Фурье.
4. Обычно после АЦП. До АЦП стоит ФНЧ который подрезает совсем уж высокие частоты. Вот именно для качества ЭЭ и снижают шумы в конечных вычислениях за счет повышения частоты дискретизации.

Эл. почта ЛС ЛССообщить модератору Цитировать
Присоединяйтесь!!! Мы в социальных сетях и на Ютуб.
   

РЕКЛАМА

16+
Реклама от RtbSape
6VikarsentieСегодня 08:25:02
Пользователь
Неактивен
Зарегистрирован: 02-02-2011
Сообщений: 213
Не все могут отображать действующее значение? Вот это новость. Казалось все показывают.

С уважением.
Эл. почта ЛС ЛССообщить модератору Цитировать
Сообщений 6
Тему читают: 2 гостей, пользователь - doro
Страницы1Ответить

8

Re: Измерения TrueRMS

Illiario, еще раз спасибо! Попробовал Экровский просмотрщик. Результаты немного озадачили.... Где-то величины не меняются, а где-то в несколько раз. Почему, буду пытаться разобраться. Во вложении результат сравнения по осциллограмме с Пармы. Только почему-то TRMS "отображается" в свойствах как мгновенное значение, хотя должно быть как действующее или хотя-бы "среднеквадратичное"... Или что-то делаю не так? Вверху файла мои действия для перехода от основной гармоники к TRMS. Очень неудобно, что приходится выбирать по одному сигналу, поэтому произошло "смещение" сигналов, переделывать лень....

Добавлено: 2024-02-19 13:18:32

Евгений Георгиевич, что-то я Ваш ответ не понял.... Или у меня что-то не так отображается?

Post's attachments

50versusTRMS.vsd 9.45 Мб, 9 скачиваний с 2024-02-19 

50versusTRMS.vsd 9.45 Мб, 4 скачиваний с 2024-02-19 

You don't have the permssions to download the attachments of this post.

9 (2024-02-19 14:15:37 отредактировано dev_ekra_ru)

Re: Измерения TrueRMS

Conspirator писал(а):
2024-02-19 13:18:32

Только почему-то TRMS "отображается" в свойствах как мгновенное значение, хотя должно быть как действующее или хотя-бы "среднеквадратичное"... Или что-то делаю не так?

В терминах Waves вы ВЫЧИСЛИЛИ новый сигнал, применив расчет действующего значения. Каждый отсчет такого сигнала содержит Действующее значение  исходного сигнала в соответствующий момент времени. Такой сигнал является НЕПЕРИОДИЧЕСКИМ. Для непериодического сигнала может отображаться только фактическое значение отсчета и более ничего, что думаю очевидно. Соответственно на такие сигналы список "Отображаемое значение аналоговых сигналов" на панели инструментов не действует, и они всегда отображают фактическое значение отсчета. Для фактических значений отсчета в Waves используется термин Мгновенное (М). Да, конечно, для подобных сигналов термины Мгновенное значение и  Отсчет, не очень хорошо применимы, но какая-то определенность в терминах в программе нужна. И она такова.

Итого в вашем случае значение справа от графика показывает фактическое значение отсчета расчетного сигнала, которое в свою очередь равно действующему значению исходного сигнала в этот момент времени.

Добавлено: 2024-02-19 14:13:20

Conspirator писал(а):
2024-02-19 13:18:32

поэтому произошло "смещение" сигналов

Смещение очень легко регулируется перетаскиванием сигналов. Хватайте за название и тащите куда нужно.

Сайт: dev.ekra.ru | Почта: dev@ekra.ru | Тел.: 8 (8352) 220-130 (доб. 1057, 1099, 1267) | Часы работы: 08:00 - 17:00 по Москве

10

Re: Измерения TrueRMS

Dev_ekra_ru, извините, но я не очень понимаю Ваше объяснение... Как Вы "вычисляете" TRMS? Ведь это не может быть "мгновенная" (амплитудная) величина. Наверное (я просто предполагаю) ее можно вычислить двумя (или больше) способами. Например, "перевернуть" отрицательную часть и взять "интеграл" за какой-то период времени. Или "разложить" несинусоидальный сигнал на гармоники и потом как-то "суммировать" их. Или как-то  программно "нагрузить" на чисто активное сопротивление и "рассчитать" выделяющееся тепло (напряжение)?. Но в любом случае это какой-то период времени.

11

Re: Измерения TrueRMS

Conspirator писал(а):
2024-02-19 18:14:04

Dev_ekra_ru, извините, но я не очень понимаю Ваше объяснение... Как Вы "вычисляете" TRMS? Ведь это не может быть "мгновенная" и (амплитудная) величина. Наверное (я просто предполагаю) ее можно вычислить двумя (или больше) способами. Например, "перевернуть" отрицательную часть и взять "интеграл" за какой-то период времени. Или "разложить" несинусоидальный сигнал на гармоники и потом как-то "суммировать" их. Или как-то  программно "нагрузить" на чисто активное сопротивление и "рассчитать" выделяющееся тепло (напряжение)?. Но в любом случае это какой-то период времени.

Сигнал это массив значениий. Для измеренных сигналов  это массив мгновенных значений. Для вычисленных - каких-то значений. Значение сигнала в момент времени отмеченный красным курсором может отображаться в нескольких режимах (Д, 1Г и т.д.). Режим выбирается сверху. Один из режимов (названный Мгновенные (М)) отображает значения из массива сигнала как есть. Он назван М, потому-что в большинстве случаев пользователи работают с сигналами, которые содержат мгновенные значения.

Да. Сигнал который вы рассчитали в своем массиве содержит не мгновенные значения, а действующие значения исходного сигнала в соответствующие моменты времени, но рядом со значением отображается буква М. Есть некоторая путаница, признаю. Воспринимайте букву М в данном случае как факт того, что вы видите голые значения из массива. А в массиве, повторюсь уже рассчитанные действующие значения исходного сигнала, т.е. то, что вам и нужно.

Сайт: dev.ekra.ru | Почта: dev@ekra.ru | Тел.: 8 (8352) 220-130 (доб. 1057, 1099, 1267) | Часы работы: 08:00 - 17:00 по Москве

12 (2024-02-19 21:54:09 отредактировано retriever)

Re: Измерения TrueRMS

Conspirator писал(а):
2024-02-18 10:06:35

3. В принципе, преобразование Фурье (использующееся практически во всех защитных функциях) дает TRMS?

Нет.
Фурье подавляет все гармоники, кратные 50 Гц (в т.ч. 0 Гц), очень сильно режет все, что выше примерно 200 Гц.

Conspirator писал(а):
2024-02-18 10:06:35

2. Как влияет частота дискретизации осциллограммы на результат измерения токов?

Если в осциллограмме с синусом условно 1000 А будет какой-то шум, условно импульс в наносекунду и амплитудой 2000 А, то при высокой частоте дискретизации этот наноимпульс фильтром будет подавлен. Но если частота дискретизации будет низкой, то может оказаться так, что у сигнала вырастет "рог" шириной в 2 интервала дискретизации. 1я гармоника примерно пропорциональна площади под графиком, и вот этот рог исказит ее. Если брать TrueRMS, то будет, видимо, еще более сильное искажение.

13

Re: Измерения TrueRMS

retriever писал(а):
2024-02-19 21:53:40

Если в осциллограмме с синусом условно 1000 А будет какой-то шум, условно импульс в наносекунду и амплитудой 2000 А, то при высокой частоте дискретизации этот наноимпульс фильтром будет подавлен. Но если частота дискретизации будет низкой, то может оказаться так, что у сигнала вырастет "рог" шириной в 2 интервала дискретизации. 1я гармоника примерно пропорциональна площади под графиком, и вот этот рог исказит ее. Если брать TrueRMS, то будет, видимо, еще более сильное искажение.

Мне кажется, нет.
Частоту дискретизации я определяю (понимаю), как выборку мгновенных значений из сигнала. Поэтому, если нано импульс пройдет между точками дискретизации, он просто не будет зачтен. А вот повышение частоты дискретизации поможет его заметить.

14 (2024-02-20 14:35:00 отредактировано retriever)

Re: Измерения TrueRMS

illiario писал(а):
2024-02-20 13:59:09

Мне кажется, нет.
Частоту дискретизации я определяю (понимаю), как выборку мгновенных значений из сигнала. Поэтому, если нано импульс пройдет между точками дискретизации, он просто не будет зачтен.

А вот если он по дурацкой случайности все же попадет на точку дискретизации, то ширина импульса в осциллограмме будет не настоящая (наносекунда), а 2 интервала дискретизации, таким практически равнобедренным треугольником. И если там наноимпульсов много (помехи, наводка), то осцилла вообще может превратиться в ерунду.
Поэтому, видимо, и делают так

zigzag писал(а):
2024-02-18 23:42:59

До АЦП стоит ФНЧ который подрезает совсем уж высокие частоты.

т.е. ставят аналоговый фильтр, который пристрелит этот наноимпульс.

15

Re: Измерения TrueRMS

illiario писал(а):
2024-02-20 13:59:09

Мне кажется, нет.
Частоту дискретизации я определяю (понимаю), как выборку мгновенных значений из сигнала. Поэтому, если нано импульс пройдет между точками дискретизации, он просто не будет зачтен. А вот повышение частоты дискретизации поможет его заметить.

"Наноимпульс" не пройдет в терминал, т.к. на входе (до АЦП) стоит фильтр низких частот, который режет все выше половины частоты дискретизации. Поэтому если вы видите в осциллограмме с правильно спроектированного устройства какие-то выбросы (чаще всего на один отсчет), то  это признак неисправности.

Сайт: dev.ekra.ru | Почта: dev@ekra.ru | Тел.: 8 (8352) 220-130 (доб. 1057, 1099, 1267) | Часы работы: 08:00 - 17:00 по Москве

16 (2024-02-20 21:53:10 отредактировано L1nX)

Re: Измерения TrueRMS

Не очень понял сложность вычисления, TRMS это корень из суммы квадратов отсчетов оцифрованного сигнала на опреденном интервале времени...или ктото придумал новый способ?))

17

Re: Измерения TrueRMS

Как помнится на входе ЦОС устанавливается простейший ФНЧ, т.е. банальное R-C звено (хотя конечно это зависит от "причудливого воображения" производителей), имеющее по сути плавную АЧХ и ФЧХ (очень важно для ЦОС) с частотой среза находящейся далеко от самой высшей гармоники порядка 9...11..., т.е. 3-я или там 5-я проходят как есть (для функций РЗиА больше и не надо). Добротность такого фильтра тоже очень низкая, т.е. совершенно нет "агрессивного" подавления частот... однако наноимпульсов там вообще нет, просто в принципе!!!
Поэтому, внесение помехи за счёт дискретизации не много не так ... если во входной синусоиде есть горбик типа пол-синусоиды с частотой скажем 15...17 гармоники, то там на этом участке времени на выходе ФНЧ согласно АЧХ будет просто ноль...  и как только его ни оцифровывай так он и останется нулём, поэтому повышать частоту дискретизации ЦОС-АЦП и нет смысла и не будет повышения точности ... по теореме Котельникова их 2, а с практической точки зрения, достаточно 3,5 ... 4 отсчёта на самую высшую гармонику, т.е. если брать 13х50 = 750 Гц, получим АЦП с частотой дискретизации 2...3 кГц больше чем достаточно.

Кроме того, не стоит смешивать и забывать практику и чистую теорию, т.е. для какого сигнала рассматриваются и приводятся технические характеристики каналов ЦОС: для стационарного от эталонного, от нормированного динамического с какой-то среднестатистической помехой или реального аварийного при КЗ, скажем, в близ тяговой ПС...
в том смысле, что иногда проще и не думать, что там было или могло быть на самом деле, т.к. это уже получится что-то из области фантазии...

18

Re: Измерения TrueRMS

И все-таки я так и не "услышал", а как мы получаем TRMS? Что интересно, все "современные цэшки" тоже "говорят", что там TRMS, как и производители РЗА и "просмотрщиков". С приборами, наверное, более понятно, скорее всего  методом интегрирования формы сигнала, может даже просто конденсатором (его зарядом)? А вот у "просмотрщиков"?

19

Re: Измерения TrueRMS

Conspirator писал(а):
2024-02-21 08:14:35

И все-таки я так и не "услышал", а как мы получаем TRMS?

Вот так

L1nX писал(а):
2024-02-20 21:50:31

TRMS это корень из суммы квадратов отсчетов оцифрованного сигнала на опреденном интервале времени

Добавлено: 2024-02-21 08:36:39

L1nX писал(а):
2024-02-20 21:50:31

Не очень понял сложность вычисления

Согласен (если речь о вычислении).

С уважением.

20

Re: Измерения TrueRMS

Извините, но как-то пропустил это сообщение... Но тогда получается, что чем больше частота выборок (дискретизации), тем True становится все больше похожим на "True"? А как же тогда фильтр низких частот на входе, который "отсечет" часть "true"?