Оценка значений коэффициентов несимметрии трехфазных систем передачи напряжений основана на использовании косвенных способов измерения [1] по действующим значениям напряжений (ДЗН), фазных и междуфазных. Однако этим способам свойственны недостатки, обусловленные отсутствием эталонов трехфазного напряжения и, как следствие, проблемами при метрологической аттестации измерительных средств и наличием инструментальной погрешности при измерениях фазных и междуфазных ДЗН, необходимостью выполнения сложных вычислительных процедур при определении параметров несимметрии, а также сложностью реализации процесса измерения в высоковольтных электрических сетях для обеспечения электробезопасности и необходимости применения высоковольтных согласующих устройств (делители напряжения, измерительные трансформаторы и т. п.), громоздких, сложных в реализации и вносящих дополнительную погрешность в результат измерения.
Вместе с тем с достаточно высокой степенью точности можно выразить ДЗН фазных и междуфазных напряжений через значения фазовых сдвигов между ними. В этом случае измерение фазовых сдвигов сводится, по сути, к измерению интервалов времени, которое может быть выполнено с точностью, более чем на два порядка превышающей точность измерения ДЗН, так как эталоны времени имеют высокую точность. Дополнительным достоинством является то, что для фиксации фазового сдвига, т. е. перехода напряжения через электрический ноль, возможно применение высоковольтных оптоэлектронных датчиков с дистанционной передачей сигнала. Это особенно важно с точки зрения обеспечения электробезопасности, т. к. при этом нет контакта с высоковольтной сетью.
Для пояснения сути предлагаемого способа измерения рассмотрим векторную диаграмму трехфазной системы передачи напряжения (рис. 1), где указаны междуфазные напряжения UABi, UBCi и UCAi и фазные напряжения UAi и UBi, i — номер измерительного эксперимента.
Из векторной диаграммы, используя теорему синусов, получаем систему уравнений, которая связывает амплитуды соответствующих напряжений с фазовыми сдвигами: