Z E S Z Y T Y N A U K O W E P O L I T E C H N I K I Ś L Ą S K I E J S e rias G Ó R N I C T W O z. 82
_________ 1977 Nr kol. 5 5 0
O a n B Ł A Ź H e n r y k S Z E P E
R E J E S T R A T O R R O Z K Ł A D Ó W S T A T Y S T Y C Z N Y C H O D C H Y L E N I A N A P i ę C I A W G Ó R N I C Z Y C H S I E C I A C H E L E K T R O E N E R G E T Y C Z N Y C H
S t r e s z c z e n i e . P r z e d s t a w i o n o p r z y r z ą d p o m i a r o w y do r e j e s t r a c j i r o z k ł a d ó w s t a t y s t y c z n y c h w a r t o ś c i n a p i ę c i a w s i e c i a c h g ó r n i c z y c h 6 0 0 0 V, 1 0 0 0 V i 5 0 0 V. P r z y r z ą d d o k o n u j e p o m i a r u n a p i ę c i a w o k r e ś l o n y c h o d s t ę p a c h c z a s u co l s , lOs, 3 0 s , 6 0 s lub 9 0 s i z a p i s u j e w y n iki p o m i a r u w o k r e ś l o n y c h k l a s a c h p o m i a r o w y c h , do k t ó r y c h p r z y r z ą d s a m o c z y n n i e k l a s y f i k u j e w y n i k i p o s z c z e g ó l n y c h p o m i a r ó w . P r z y r z ą d u- m o ż l i w i a o d d z i e l n ą r e j e s t r a c j ę w y n i k ó w p o m i a r ó w n a p i ę c i a w c z a s i e p r a c y o k r e ś l o n e j m a s z y n y g ó r n i c z e j i w czas i e , k i e d y ona Jest w y ł ą czona.
W o s t a t n i m c z a s i e p r o b l e m o w i j a k o ś c i n a p i ę c i a w e l e k t r o e n e r g e t y c z n y c h s i e c i a c h p r z e m y s ł o w y c h p o ś w i ę c a się w i e l e u w a g i [l, 3, 5], W y n i k a to z tego, że z m i a n y n a p i ę c i a w tych s i e c i a c h m aj ą z n a c z n y w p ł y w na p r z e b i e g p r o c e s ó w t e c h n o l o g i c z n y c h J ak i na t e c h n i c z n o - e k o n o m i c z n e w s k a ź n i k i p ra c y o d b i o r n i k ó w e n e r g i i e l e k t r y c z n e j .
K o p a l n i a n e s i e c i e l e k t r o e n e r g e t y c z n e p r a c u j ą w n i e c o o d m i e n n y c h w a r u n k ach w p o r ó w n a n i u z s i e c i a m i o g ó l n o p r z e m y s ł o w y m i . W s i e c i a c h g ó r n i c z y c h o d b i o r n i k i e n e r g i i e l e k t r y c z n e j o s t o s u n k o w o d u ż y c h m o c a c h , z d u ż y mi k r ó t k o t r w a ł y m i p r z e c i ą ż e n i a m i i c z ę s t y m i * r o z r u c h a m i , s k u p i o n e są g ł ó w n i e na k o ń cu l inii z a s i l a j ą c y c h , k t ó r e ze w z g l ę d u na c i ą g ł y p o s t ę p p r z o d k ó w w y d o b y w c z y c h i m a s z y n u r a b i a j ą c y c h m u s z ą być o k r e s o w o z m i e n i a n e i p r z e m i e s z czane. P o w o d u j e to, że w a r t o ś ć n a p i ę c i a r o b o c z e g o na z a c i s k a c h o d b i o r n i ków z m i e n i a się w s t o s u n k o w o d u ż y c h g r a n i c a c h [43. S t o s o w a n i e w w y r o b i s k a c h p o d z i e m n y c h ś r o d k ó w do p o p r a w y j a k o ś c i n a p i ę c i a jest na o b e c n y m e- t a p ie u t r u d n i o n e . 2 tych w z g l ę d ó w d o s t a r c z a n i e do p o d z i e m i k o p a l ń e n e r g i i e l e k t r y c z n e j o w y s o k i e j j a k o ś c i jest s z c z e g ó l n i e w a ż n e .
Do w y z n a c z e n i a r o z k ł a d u s t a t y s t y c z n e g o o d c h y l e n i a n a p i ę c i a w k o p a l n i a nej s i e c i e l e k t r o e n e r g e t y c z n e j k o n i e c z n e jest w y k o n a n i e o d p o w i e d n i o dużej l i c z b y p o m i a r ó w , tym w i ę k s z e j , im w i ę k s z y Jest ż ą d a n y p o z i o m u f n o śc i . P o m i a r y o d c h y l e n i a n a p i ę c i a w g ó r n i c z y c h s i e c i a c h o d d z i a ł o w y c h są u t r u d n i o ne ze w z g l ę d u na w a r u n k i ś r o d o w i s k o w e w " i n j s c u pomi a r u . S t o s o w a n i e w o l t o m i e r z y r e j e s t r u j ą c y c h w tych w ar u n k a c f jest k ł o p o t l i w e , a p ó ź n i e j s z a o b r ó b k a r e z u l t a t ó w p o m i a r ó w uc i ą ż l i w a . D l a u m o ż l i w i e n i a ł a t w e g o i s z y b k i e go w y z n a c z a n i a r o z k ł a d u s t a t y s t y c z n e g o o d c h y l e n i a n a p i ę c i a w s i e c i a c h g ó r
120 0. Błaż, H. S z e pe
n i c z y c h o p r a c o w a n o w I n s t y t u c i e E l e k t r y f i k a c j i i A u t o m a t y z a c j i G ó r n i c t w a P o l i t e c h n i k i śl ę s k i e j r e j e s t r a t o r r o z k ł a d ó w e t a t y s t y c z n y c h o d c h y l e ń n a pi ęcia (rys. l). P r z y s t o s o w a n y on Jest do p o m i a r ó w o d c h y l e ń n a p i ę c i a w s i e c i a c h g ó r n i c z y c h o n a p i ę c i u z n a m i o n o w y m 5 0 0 V, 1 0 0 0 V o r a z z z a s t o s o w a niem p r z e k ł a d n i k a n a p i ę c i o w e g o w s i e c i 6 0 0 0 V.
Rys. 1
R e j e s t r a t o r s t a t y s t y c z n y o d c h y l e n i a n a p i ę c i a z o s t a ł w y k o n a n y w d wóch . w er s j a c h . P r z y r z ę d w w y k o n a n i u p i e r w s z y m u m o ż l i w i a r e j e s t r a c j ę w y n i k ó w p o m i a r ó w bez r o z r ó ż n i e n i a stanu p r a c y o d b i o r n i k a na z a c i s k a c h , k t ó r e g o p r o w a d z i się pomiar y. P r z y r z ę d w w y k o n a n i u d r ugim u m o ż l i w i a o d d z i e l n ę r e j e s t r a c j ę w y n i k ó w p o m i a r ó w o d c h y l e n i a n a p i ę c i a na z a c i s k a c h o d b i o r n i k a w p r z y p a d k u , k i e d y o d b i o r n i k p r a c u j e i o d d z i e l n i e , k i e d y o d b i o r n i k Jest w y łączony. P o z w a l a to na u z y s k a n i e o d d z i e l n y c h r o z k ł a d ó w s t a t y s t y c z n y c h o d c h y l e n i a n a p i ę c i a na z a c i s k a c h o d b i o r n i k a w c z a s i e J e g o p r a c y i w czasie, k i e d y jest- w y ł ę c z o n y . R e j e s t r a t o r d o k o n u j e s a m o c z y n n i e p o m i a r ó w o d c h y l e nia n a p i ę c i a co o k r e ś l o n y o k re s czasu. P r z e d z i a ł d y s k r e t n o ś c i może być n a s t a w i a n y s k o k o w o i wy n o s i ć 1, 10, 30, 60, 9 0 sekund. W y n i k k a ż d e g o p o m i a ru jest k l a s y f i k o w a n y do o d p o w i e d n i e g o p r z e d z i a ł u k w a n t o w a n i a i z a r e j e s t r o w a n y p r z e z o d p o w i a d a j ę c y temu p r z e d z i a ł o w i l i c z n i k e l e k t r o m e ch a n i cz n y.
R e j e s t r a t o r w w y k o n a n i u p i e r w s z y m r e j e s t r u j e w y n i k i p o m i a r ó w w 18 p r z e d zi a ł a c h (16 p r z e d z i a ł ó w w z a k r e s i e (- 0,25 do +0,2) U n o r a z - = C - 0 ,25 U n i
> + 0 , 2 U n ). R e j e s t r a t o r w w y k o n a n i u d r u g i m r e j e s t r u j e o s o b n o w y n i k i p o m i a r ó w o d c h y l e n i a n a p i ę c i a w 9 p r z e d z i a ł a c h (7 w z a k r e s i e - 0 , 0 5 do +0 ,15) U n co 0 , 0 2 5 U n o r a z - = ; - 0 , 0 5 U n i > + 0 , 1 5 U ) w p r z y p a d k u k i e d y o d b i o r n i k Jest w y ł ę c z o n y (grupa l i c z n i k ó w U Q ) oraz w 9 p r z e d z i a ł a c h (7 w z a k r e s i e (-0,1 do +0,1) U n co 0 , 0 2 5 o r a z - = c - 0 ,1 i > * + 0 , l U n ) p o d c z a s p r a c y o d b i o r n i k a , na z a c i s k a c h k t ó r e g o p r o w a d z o n e sę p o m i a r y (grupa l i c z n i k ó w
R e j e s t r a t o r r o z k ł a d ó w s t a t y s t y c z n y c h n a pi ę ci a . 121
Rys. 2
S c h e m a t b l o k o w y r e j e s t r a t o r a o d c h y l e n i a n a p i ę c i a ( w y k o n a n i e d r ugie) p r z e d s t a w i o n o na rya. 2. Z a s a d a p o m i a r u r e j e s t r a t o r a jest n a s t ę p u j ę c a . N a p i ę c i e m i e r z o n a p o d a w a n e jest na b lo k k o m p a r a t o r ó w K. K o m p a r a t o r y p o r ó w n u j ę n a p i ę c i e U x z n a p i ę c i e m w z o r c o w y m W N , ś c i ś l e o k r e ś l o n y m dla k a ż d e g o k o m p a r a t o r a . D e ż e l i s y g n a ł n a p i ę c i o w y U p r z e k r a c z a n a p i ę c i e o d n i e s i e n i a d a n e g o k o m p a r a t o r a , z o s t a j e p o d a n y s y g n a ł do u k ł a d u p a m i ę t a j ę c e g o P i u k ł a d u d e k o d e r ó w DK. Z a d a n i e m u k ł a d u p a m i ę t a j ę c e g o z b u d o w a n e g o na p r z e r z u t n i k a c h s t a t y c z n y c h typu R - S jest p r z e c h o w a n i e s t a n u p o s z c z e g ó l n y ch k o m p a r a t o r ó w do m o m e n t u z a k o ń c z e n i a r e j e s t r a c j i w y n i k ó w p o m i a r ó w . U- k ł a d d e k o d e r ó w , w k t ó r y m w y k o r z y s t a n o b r a m k i " E X C L U S I V E - O R " , k l a s y f i k u j e w y n i k p o m i a r u do o d p o w i e d n i e g o p r z e d z i a ł u k w a n t o w a n i a i p o d a j e s y g n a ł p o p r z e z w z m a c n i a c z do l i c z n i k a e l e k t r o m e c h a n i c z n e g o o d p o w i a d a j ę c e g o temu p r z e d z i a ł o w i . C z ę s t o t l i w o ś ć p r ó b k o w a n i a n a s t a w i a n a Jest s k o k o w o . S y g n a ł y w y z n a c z a j ę c e m o m e n t p o m i a r u p o d a w a n e aę z d z i e l n i k a c z ę s t o t l i w o ś c i D C p o p r z e z b r a m k ę B do u k ł a d u s t e r u j ę c e g o p o m i a r e m US. U k ł a d s t e r u j ę c y US s t e r u je p r a c ę p a m i ę c i p o ś r e d n i c z ę c e j i r e j e s t r a c j ę w y n i k ó w p o m i a r ó w . P r ac a u k ł a d u p o m i a r o w e g o r o z p o c z y n a się od m o m e n t u p o d a n i a s y g n a ł u START.
Z a s t o s o w a n y w u k ł a d z i e c z u j n i k p r ę d u CP ma z a d a n i e k l a s y f i k o w a ć p o m i a r w z a l e ż n o ś c i od s tan u p r a c y o d b i o r n i k a , tzn. ma p o d a ć i n f o r m a c j ę , c z y o d b i o r n i k p r a c u j e czy nie. W z a l e ż n o ś c i od tej i n f o r m a c j i w y n i k p o m i a r u b ę d z i e r e j e s t r o w a n y w jednej g r u p i e l i c z n i k ó w lub drugiej (w p r z y p a d k u , k i e d y o d b i o r n i k p r a c u j e w g r u p i e l i c z n i k ó w U j , a k i e d y nie p r a c u j e w g r u p i e l i c z n i k ó w U Q ). W u k ł a d z i e c z u j n i k a p r ę d u s y g n a ł z p r z e k ł a d n i k a p r ę d o - w e g o p o d a w a n y Jest na w z m a c n i a c z l i n i o w y s c a l o n y , k t ó r y s t e r u j e d io d ę t r a n s o p t o r a . D i o d a t r a n s o p t o r a s t e r u j e f o t o t r a n z y s t o r e m . S y g n a ł z k o l e k tora f o t o t r a n z y s t o r a p o p r z e z p r z e r z u t n i k S c h m i t t a p o d a w a n y je3t na dwa
122 3. Błaż, H. S z e p e
u n l w i b r a t o r y 1 dalej na b r a m k ę N A N D . C z u j n i k p r ę d o w y z a m i e n i a e y g n a ł z p r z e k ł a d n i k a p r ę d o w e g o na c i ę g ł y s y g n a ł J e d y n k i ' o g i c z n e j . D z i ę k i z a s t o s o w a n i u w tym u k ł a d z i e t r a n s o p t o r a w e j ś c i e c z u j n i k a p r ę d o w e g o Jest g a l w a n i c z n i e o d i z o l o w a n e od r e s z t y u k ł a d u e l e k t r o n i c z n e g o .
0,1
Su
-3 -r -5 -3 H
Rys. 3.
O t r z y m a n e z r e j e s t r a t o r a w y n i k i p o m i a r ó w n o g ę być p r z e d s t a w i o n e w p o s t aci graf i c z n e j j a k o h i s t o g r a m y o d c h y l e n i a n a p i ę c i a . D l a p r z y k ł a d u p o d a no na rys. 3 h i s t o g r a m o d c h y l e n i a n a p i ę c i e z m i e r z o n y za p o n o c ę r e j e s t r a tora o d c h y l e n i a n a p i ę c i a ( w y k o n a n i e p i e r w s z e ) . P o m i a r p r z e p r o w a d z a n o w o k r e s i e 7 dni w m i e j s c u z a i n s t a l o w a n i a ł ę c z n i k a J W - 1 2 0 4 s t e r u j ę c e g o s i l n i kami k o m b a j n u w ę g l o w e g o K W B - 3 R D S w jedn e j z k o p a l ń K a t o w i c k i e g o Z j e d n o c z enia P r z e m y s ł u W ę g l o w e g o .
W c e l u u d o g o d n i e n i a o p r a c o w a n i a w y n i k ó w p o m i a r ó w p r z e d z i a ł y n a p i ę c i o w e r e j e s t r a t o r a p o n u m e r o w a n o tak, a o y p r z e d z i a ł 0 o d p o w i a d a ł o d c h y l e n i u n a p i ę c i a r ó w n e m u zero. N u m e r y p r z e d z i a ł ó w na lewo od z era, o d p o w i a d a j ę c e u- J e m n y w o d c h y l e n i o m n a p i ę c i a , z m n i e j s z a j ę się o J e d e n , a na p r a w o z w i ęk - s z a j ę o Jeden. Na p o d s t a w i e o d c z y t ó w w s k a z a ń l i c z n i k ó w r e j e s t r a t o r a m oi n a w p r o s t y s p o s ó b ok r e ś l i ć [l] w a r t o ś ć ś r e d n i ę o d c h y l e n i a n a p i ę c i a ¿ U i od c h y l e n i e s t a n d a r d o w e S :
SD = A U
i y m
• n 1 ’
i-1
G -
\/(AU)2 . i £ «i . a* - (¿u )2
’ i « l
g d z i e :
Au
- s z e r o k o ś ć p r z e d z i a ł u k w a n t o w a n i a r e j e s t r a t o r a , n - suma w s k a z a ń w s z y s t k i c h l i cz n i k ó w ,ok - w s k a z a n i e i -tego liczn i ka ,
- n u m e r i-teyo l i cznika ...-2, -1, 0, +1, +2,. . . ) .
R e j e s t r a t o r r o z k ł a d ó w s t a t y s t y c z n y c h n a pi ę c i a . 123
L I T E R A T U R A
[1] B a r k a n D a. D. , M a r k u s z e w i c z N.S. : O p r i e d i e l e n i j e a t a t i s t i c z e s k i c h kri- te r i e w k a c z e s t w a n a p r i a ż e n i j a . E l a k t r l c z e s t w o , 1 9 65, nr 2,
[2] D z i k o w s k i M. , M r o c z e k H. : R e j e s t r a t o r r o z k ł a d ó w s t a t y s t y c z n y c h . P o m i a r y A u t o m a t y k a K o n t r o l a , 1974, nr 9.
[3] K o n s t a n t i n o w B.A. i innii I s s l e d o w a n i j e p a r a m e t r ó w k a c z e s t w a n a p ri a - ż e n i j a w a i s t i e m i e e l e k t r o a n a b ż e n i j a m a s z i n o s t r o i t e l n o w o zawo d a. P r o - m y s z l e n n a j a E n e r g e t i k a , 1 976, nr 2.
¡4] K r a s u c k i F. i inni: O p t y m a l i z a c j a z a s i l a n i a e l e k t r y c z n e g o o d d z i a ł ó w g ó r n i c z y c h o duZej k o n c e n t r a c j i w y d o b y c i a . E t a p I ( n i e p u b l i k o w a n a ) . P r a c a IEAG P o l i t e c h n i k i Ś l ę s k i e j .
[5] Ż e ż e l e n k o I.W. i inni: 0 p o k a z a t i e l a c h k a c z e s t w a e l e k t r o e n e r g i i w si- s t i e m a c h e l e k t r o a n a b ż e n i j a p r o m y s z l e n n y c h p r e d p h i j a t i j . P r o m y s z l e n n a - ja E n e r g e t i k a , 1977, nr 2.
PErHCTPATOP CTATHCTHHECKKX PACnPEjiEJIEHHÎÎ HAIIPfflKEHHH
B rOPHHX 3JIEKTP03HEPr0CETHX
P e 3 u u e
n p e f l c ia s jie H H 3 iie p H T e Jib H H 8 n p n ó o p a i a p e r H C T p a iy it t o T a iH C T H ^ e c K H x p a c n p e - A e jie H H ft 3HaHeHHH H an pœ ieH H H b r o p a a x c e T H x 6000 B, 1000 B h 500 B. IIpH Ô op H 3M e pae x H an pjuceH H e b o n p e a e jië H H tu c n p o M e x y iK a x BpeM eHH (K aze in ę le, lOo, 30c, 6 0 e HJiH 90c) h 3 a n H C U B a e i p e 3 y a b ia T b i H3MepeHHH b o n p e A e a ë H H H x H 3 M e p H ie jib H a x K J i a c c a x , k k o to p h m n p a G o p a B T o u a iH H e c K H K J ia c c H $ H p y e i p e 3 y n b T a iH o ia e jib H U x H 3M epeH H ô• IIpH Ô op ^ a ë i B 0 3 k o z H o c ib o i^ e jib H O p e r a c ip H p o B a ib p e s y j i b T a m H 3 M e - p eH H fl HanpaaceHHH b o BpeM a p a ô o m o n p e a e Jië H H o fi r o p n o ñ uaniHHhi h T o r jt a , K o r a a O Ka B b iK jim e H a .
A S T A T I S T I C V O L T A G E D I S T R I B U T I O N L O G G E R IN M I N I N G P O W E R N E T W O R K S
S u m m a r y
A m e a s u r i n g d e v i c e to log s t a t i s t i c a l v o l t a g e d i s t r i b u t i o n v a l u e s in 6 0 0 0 V, 1 0 0 0 V and 5 0 0 V m i n i n g n e t w o r k s has b e e n p r e s e n t e d . T h e d e v i c e m e a s u r e s the v o l t a g e in p r e d e t e r m i n e d i n t e r v a l s of 1, 10, 30, 6 0 or 9 0 se c onds a nd r e g i s t e r s the v a l u e s in s p e c i f i c m e a s u r e m e n t b r a c k e s t s into w h i c h the i n s t r u m e n t a u t o m a t i c a l l y c l a s s i f i e s i n d i v i d u a l resu l t s . T h e d e
v i c e m a y log v o l t a g e v a l u e s in the r u n n i n g time of a m i n i n g m a c h i n e or w h e n it s t a y s idle.
