Устройство для проверки правильности включения трехфазных электрических счетчиков

 

Изобретение относится к контрольно-измерительной технике и может быть использовано для проверки правильности включения трехфазных электросчетчиков в электрических сетях. Устройство содержит блок сравнения фаз, нагрузочный трансформатор, измеритель тока, датчик тока, клеммы для соединения устройства с проверяемым счетчиком, подключенным к электрической сети через трансформаторы тока. Устройство позволяет проводить проверку правильности подключения вторичных обмоток трансформаторов тока к электросчетчику, контролировать отсутствие обрывов в обмотках электросчетчика и правильность подключения обмоток, а также дает возможность снимать векторные диаграммы токов и определять значение cos ϕ контролируемого присоединения. 4 ил.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для определения правильности включения трехфазных электросчетчиков в электрических сетях напряжением до и выше 1000 В.

Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее измеритель тока и нагрузочный трансформатор, выводы вторичной обмотки которого соединены с клеммами для подключения к проверяемому счетчику [1].

Недостатком известного устройства является отсутствие возможности проведения проверки электросчетчиков, включенных по схеме с самостоятельным выводом цепей напряжения в электрических сетях напряжением до 1000 В и электросчетчиков в электрических сетях напряжением выше 1000 В.

Кроме того, в устройстве отсутствует возможность снятия векторных диаграмм токов, проходящих в элементах электросчетчика, и определения cosϕ контролируемого присоединения.

Целью изобретения является расширение области применения устройства.

На фиг. 1, 2 представлена электрическая схема устройства; на фиг.3 4 - пример построения векторной диаграммы.

Устройство содержит блок 1 сравнения фаз, нагрузочный трансформатор 2, измеритель 3 тока, датчик 4 тока, клеммы 5-8 для соединения устройства с контролируемым счетчиком 10.

Первый и второй входы блока 1 сравнения фаз подключены к выводам вторичной обмотки нагрузочного трансформатора 2 и клеммам 5 и 6, третий и четвертый входы подключены к датчику 4 тока, первый и второй выходы блока 1 сравнения фаз подключены к измерителю 3 тока, а выводы первичной обмотки нагрузочного трансформатора 2 - к клеммам 7 и 8.

Устройство работает следующим образом.

Для проверки правильности включения вторичных обмоток трансформаторов 9 тока к электросчетчику 10 необходимо клеммы 7 8 подключить соответственно к клеммам 12,20 (15,20; 18,20) электросчетчика 10, а датчик 4 тока, в качестве которого используются, например, токоизмерительные клещи, установить на проводник, подключенный к клемме 11 (14;17) электросчетчика 10 таким образом, чтобы сторона клещей с обозначением Ж была обращена в сторону трансформатора 9 тока.

При правильном включении стрелка измерителя 3 тока, в качестве которого может быть использован, например, микроамперметр с двухсторонней шкалой, отклонится вправо. Ошибочное включение вторичных цепей трансформаторов 9 тока вызовет отклонение стрелки влево.

При использовании в качестве блока 1 сравнения фаз фазочувствительной схемы изменение угла фазового сдвига между двумя электрическими сигналами, подаваемыми на схему от 0 до 180^о, приводит к изменению полярности ее выходного сигнала. При угле, равном 90^о, ток в измерителе 3 тока будет равен нулю.

При этом величина тока в измерителе 3 тока, включенном на выходе фазочувствительной схемы, выражается зависимостью I_и= 0,9 Icos ϕ, где I - полный ток контролируемой цепи; ϕ - угол между сигналами тока и напряжения, подаваемыми на блок 1 сравнения фаз.

На фиг.3 показан пример построения вектора тока по данным измерений.

Для получения данных измерений необходимо установить датчик 4 тока - токоизмерительные клещи на проводник, подключенный к клемме 11(14, 17) электросчетчика 10 таким образом, чтобы сторона клещей с обозначением Ж была обращена в сторону трансформаторов 9 тока, и поочередно подавать напряжение фаз А, В, С на клемму 7 устройства при подключении клеммы 8 к нулевому проводу. При этом фиксируется величина отклонения стрелки измерителя 3 тока с учетом знака.

На векторах напряжения фаз А, В, С откладываются с учетом знака измеренные соответствующие значения ,,. Через зафиксированные на векторах напряжения значения измеренных величин проводят линии, перпендикулярные этим векторам. Линия, соединяющая точку их пересечения М с нулевой точкой вектора , ,, будет совпадать с вектором контролируемой токовой цепи, а точка М определит его направление.

Приведем конкретный пример. Приняв величину значения полного тока за единицу, а угол между векторами тока и напряжением равным 20^о, определяем активные составляющие полного тока для фаз по формулам I_А^а= Icos ϕ_a =I˙cos20^o= 0,93 I_В^а= Icos ϕ_B =I˙cos 260^o= -0,17 I_C^a= Icos ϕ_C =I˙cos140^o= - 0,77 Спроектировав начало вектора (точка N, фиг.4) полного тока на линии, совпадающие с векторами напряжений фаз А, В, С (точки N_А, N_В, N_С), определяем графическим путем его активные составляющие I_А^а, I_В^а, I_С^а.

Так как величина тока в измерителе 3 тока определяется по формуле I^U= 0,9Icos ϕ, то I_А^U=0,9I_А^а=0,9 ˙0,93=0,84 I_В^U=0,9I_В^а=0,9 ˙ (-0,17)=-0,153 I_С^U=0,9I_С^а=0,9˙ (-0,77)=-0,69 Отложив на векторах напряжений фаз А, В, С полученные значения токов и проведя через их конечные значения линии, перпендикулярные этим векторам, находим, что точка их пересечения М лежит на векторе полного тока I. Откладывая на линии, соединяющей точки О и N, в соответствующем масштабе измеренное значение полного тока, определяем его начало. Для практических целей за начало вектора полного тока можно принять точку пересечения М.

Значение cos ϕ определяется в зависимости от угла между током и напряжением.

Отсутствие обрывов токовой обмотки и обмотки напряжения электрического счетчика 10 и их правильное подключение определяются при подключении клемм 7 и 8 соответственно к клеммам 12 (15, 18) и 20, а клемм 5 и 6 - к клеммам 13-11 (16-14, 19-17) счетчика 10.

При подаче фазного напряжения на первичную обмотку нагрузочного трансформатора 2 на его вторичной обмотке наводится ЭДС, которая вызывает прохождение тока по токовой обмотке счетчика 10 в направлении, противоположном рабочему току. Уменьшение скорости вращения диска счетчика характеризует отсутствие обрыва токовой обмотки и обмотки напряжения контролируемого элемента счетчика 10 и их правильное подключение.

Обрыв токовой обмотки или обмотки напряжения не вызывает изменения скорости вращения диска, а их ошибочное подключение определяется по ускорению скорости вращения диска.

При одновременной подаче тока и напряжения на устройство шкалу измерителя 3 тока можно проградуировать в значениях cosϕ по образцовому прибору.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОВЕРКИ ПРАВИЛЬНОСТИ ВКЛЮЧЕНИЯ ТРЕХФАЗНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СЧЕТЧИКОВ, содержащее измеритель тока и нагрузочный трансформатор, выводы вторичной обмотки которого соединены с клеммами для подключения к проверяемому счетчику, отличающееся тем, что, с целью расширения области применения устройства, в него введены датчик тока и блок сравнения фаз, между первым и вторым выходами которого подключен измеритель тока, при этом первый и второй входы блока сравнения фаз подключены раздельно к выводам вторичной обмотки нагрузочного трансформатора, а выводы датчика тока подключены к третьему и четвертому входам блока сравнения фаз.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4