Способ испытания трансформаторов на предельную кратность

 

СПОСОБ ИСПЫТАНШ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА НА ПРЕДЕЛЬНУЮ КРАТНОСТЬ, при котором на первичные обмотки, образцового и испытуемого трансфор- , маторов тока от источника-питания через промежуточный силовой трансформатор подают переменный ток, плавно возрастающий от нуля до неко-. торого значения тока во вторичной цепи , а с выводов вторичной обмотки испытуемого трансформатора ток пропускают через регулируемую нагрузку, измеряют действующее и среднее значение напряжения на нагрузке, а .также действующее значение тока намагничивания и определяют кратность и погрешность трансформатора , о тличающийся тем, что, с целью повышения точности испытаний трансформаторов, первичный ток и регулируемую нагрузку изменяют до тех пор, пока отношение действующего значения напряжения на нагрузке к среднему его значению и отношение ;Тока намагничивания к произведению кратности первичного тока на номи нальный вторичный ток не станут равными заданным величинам.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИ4ЕСНИХ

РЕСПУБЛИК ((9) S U (Ill

3f59 6 01 R 35 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМЪ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЬП ИЙ (21) 3323682/18-21 (22) 24. 07.81 (46) 23. 07 83. Бюл. Р 27 (72) Н.E. Миронюк и Г.A. Бурцев (53) 621.3.019(088.8) (56) 1. Трансформатор тока. Общие технические требования, ГОСТ 7746-78Е.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке 9 2647098/18-21, кл. G 01 R 35/02, 1976. (54)(57) СПОСОБ ИСПЫТАНИЯ ТРАНСФОРМАТ0Р0В ТОКА HA ПРЕДЕЛЬНУЮ KPATH0CTbI при котором на первичные обмотки, образцового и испытуемого трансформаторов тока от источника. питания .через промежуточный силовой транс форматор подают переменный ток, плавно возрастающий от нуля до некоторого значения тока во вторичной цепи, а с выводов вторичной обмотки испытуемого трансформатора ток про" пускают через регулируемую нагрузку, измеряют действующее и среднее значение напряжения на нагрузке, а .также действующее значение тока намагничивания и определяют кратность и погрешность трансформатора, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повышения точности испытаний трансформаторов, первичный ток и регулируемую нагрузку изменяют до тех пор, пока отношение действующего значения напряжения на нагрузке к среднему его значению и отношение тока намагничивания к произведению

Ф кратности первичного тока на номи.нальный вторичный ток не станут рав,ными заданным величинам.

1030750

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для испытаний трансформаторов тока, а также для метрологических целей.

Известен способ испытания транс- 5 форматоров тока на предельную кратИОсть L 1) р ЯВлЯющийсЯ спОсОбОм (pHмых испытаний. СpЩНОсть этОГО спОсоба заключается в том, что через первичную обмотку трансформатора. пропускают изме ряегый ток, изменяющийся от нуля до значения, при котором полная погрешность трансформатора достигает заданной величины..При этом предельная кратность определяется как отношение измеренного первичного тока к его номинальному значению.

К недостаткам этого способа сле,цует отнести то, что он основывается на применении мощных источников питания, которые требуют больших энергозатрат и, кроме того, при работе с электрооборудованием необ,ходимо соблюдать особые меры по тех25 ,нике безопасности.

Наиболее близким по технической, сущности к предлагаемому является способ испытания трансформато>эов тОка на предельную кратность $ 2(„ при котором ка первичные обмотки

ОбразцОВОВ"o и испытуемОГО трансфОрма торов ток- от источника питания через промежуточный силовой трансформатор подается переменный ток, а с

Выводов ВтОричной ОбмОтки испытуемО- 35 го трансформатора ток пропускают через регулируему1э нагрузку, причем ток от источника питания подают плавным воз-,à"ñòàíèåì от нуля до номинального значения тока во вторичной pQ цепи„ измеряют действующее значение тока намагничивания, среднее и действующее значение напряжения на нагрузке и по отношению измеренных Величин определяют погрешность и действительную кратность. При этом кратность К.;„ и погрешность Ь рассчитывают по формулам

К,. = ФфО 0б ZO O 1

Ф

50 со (., (я}

1>1 2Н где Кфб - заданный коэффициент;

К вЂ” коэффициент формы напряжения на нагрузке, равн> >й отношению действующего к среднему значению напряженияу

0 — действующее значение напZ ряжения на нагрузке;

КМ - число кратное изменению активной и реактивной составляющих сопротивления нагрузки;.

->о — ток намагничивания. 65

В данном способе также используются маломощные источники питания, однако точность определения предельной кратности невысока из-за отличия режима перемагничивания сер- дечника в способе косвенного испытания от режима перемагничивания в способе прямого испытания. Неэквивалентность этих двух режимов перемагничивания обусловлена магнитной характеристикой сердечника. Трансформатор, испытываемый способом прямых испытаний, работает в режиме, близком к режиму короткого замыкания,и при синусоидальном первичном токе индукции и ЭДС во вторичной обмотке изменяются практически по синусоидальному закону, а временная зависимость напря>кенности магнитного поля в сердечнике, в силу нелинейности его магнитной характеристики,имеет явно несинусоидальную форму.

8 описанном способе сопротивление

Вторичной нагрузки превышает номи- . нальное значение в десятки раз,поэтому режим работы трансформатора близок

К режиму холостого хода. При синусо идальном первичном токе в этом способе напряженность магнитного поля по форме близка к синусоиде, а индукция и ЭДС в обмотках трансформатора становятся резко несинусоидальными. y

Целью изобретения является повышение ТОЧности испытаний трансформатора на предельную кратность.

Указанная цель достигается тем, что согласно способу испытаний трансформаторов на предельную кратность, при котором на первичные обмотки образцового и испытуемого трансформатОрОВ тока от источника питания через промежуточный силовой трансформатор подают переменный ток, плавно возрастающий от нуля до некоторого значения тока Во вторичной цепи, à C выводов вторичной обмотки испытуемого трансформатора ток пропускают через регулируемую нагрузку, измеряют действующее и среднее значение напряжения на нагрузке, а также действующее значение тока намагничивания и определяют кратность и погрешность трансформатора, первичный ток и регулируемую нагрузку изменяют до тех пор, пока отношение действующего значения напряжения на нагруз-" ке к среднему его значению и отношение тока намагничивания к произведению кратности первичного тока на номинальный вторичный ток не станут равными заданным величинам.

На фиг. 1 приведены диаграммы временной .зависимости напряженности магнитного поля в сердечнике и ЭДС во вторичной обмотке трансформатора, 1030750

7г. о 7 т

1о

100 (o (4)

1 ЙН

50 полученные с помощью математического моделирования соответственно способа прямых испытаний, известного и предлагаемого способов; на фиг. 2 электрическая схема испытаний транс.форматоров на предельную кратность, поясняющая предлагаемый способ.

Схема содержит источник 1 питания, силовой трансформатор 2, первич ные обмотки образцового 3 и испытуемого 4 трансформаторов, регулируемую нагрузку 5,. индуктивность б, вольтметры эффективных 7 и средних 8 зйачений, амперметр 9.

Способ испытания на предельную кратность заключается в следующем. 15

Ток от источника 1 подается через промежуточный силовой трансформатор

2 на первичные обмотки трансформато ров 3 и 4. В качестве регулируемой нагрузки 5 испытуемого трансфоРма- р0 тора 4 используется индуктивно-емкостной фильтр, настроенный в резонанс на частоту измеряемого тока, с последовательно подключенной индуктивностью б, величину которой в процессе испытаний можно изменять.

При некотором фиксированном значении индуктивности 6 начинают плавно увеличивать ток в первичной цепи трансформаторов 3 и 4 ° Первичный ток изменяют от нуля до тех пор, по. ка отношение действующего значения ,напряжения на нагрузке к среднему не достигает некоторой заданной величины, которая является среднестатистическим значением коэффициента Ç5 формы напряжения на нагрузке для различных трансформаторов; Действую åå и среднее значения напряжения на нагрузке измеряются соответственно вольтметрами 7 и 8. После того, 40 как коэффициент формы напряжения достигает заданной величины, измеря ,ется ток намагничивания амперметром

9 и определяется кротность K и пог1 решность Е по следующим формулам: 45 где 7 „— номинальный вторичный ток; у — полное сопротивление втом ричной цепи трансформатора, состоящее из сопротивления номинальной нагрузки, активного сспротивления вторичной обмотки и индуктивного. сопротивления, обусловленного наличием индуктив- ности рассеяния во вторичной обмотке;

Зо — ток намагничивания;

- угол потерь, определяемый соотношением активного и реактивного сопротивления в нагрузке Я ь

Π— действующее напряжение на индуктивно-емкостной нагрузке.

Вычисленная по формуле (4) погрешность Е может оказаться меньше заданного значения, в таком случае требуется увеличить индуктивность б и, изменяя первичный ток от нуля, добиться, чтобы отношение действующего значения напряжения на нагрузке к среднему значению этого же напряжения (коэффициент формы напряжения) стало равным заданной величине (1, 17). По формулам (3) и (4) рассчитываются кратность и погрешность. Такой итерационный процесс, т.е. постепенное изменение индуктивности и первичного тока, необходимо продолжать до тех пор, пока при за-. данном коэффициенте формы напряжения на нагрузке погрешность Е не достигнет заданной величины (10%).

В случае, когда погрешность получается меньше заданного значения, требуется не увеличивать, а уменьшать индуктивность 6, при эт м порядок процедур измерения и расчета сохраняется прежним.

В результате использования предлагаемого способа удается значительно снизить энергозатраты, сделать испытания общедоступными, поскольку нет необходимости в специальном оборудовании, работа обслуживающего персонала становится более безопасной, при атом погрешность испытаний не выходит за пределы допустимой погрешности.

1030750

Составитель A. Старостина

Редактор Н. Лазаренко Техред Л.Ач Корректор A. Иль ин

Заказ 5206/46 Тираж 710 Подп ис ное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4