Устройство для измерения намагничивающего тока трансформатора, работающего под нагрузкой



Устройство для измерения намагничивающего тока трансформатора, работающего под нагрузкой
Устройство для измерения намагничивающего тока трансформатора, работающего под нагрузкой
Устройство для измерения намагничивающего тока трансформатора, работающего под нагрузкой
Устройство для измерения намагничивающего тока трансформатора, работающего под нагрузкой

 


Владельцы патента RU 2603723:

Гуков Дмитрий Васильевич (RU)

Изобретение относится к области электромеханики. Устройство для измерения намагничивающего тока трансформатора с переменным коэффициентом трансформации, работающего под нагрузкой, состоящее из шунтов, включенных в цепи первичной и вторичной обмоток трансформатора. Причем измерительные клеммы шунтов соединены последовательно встречно. 3 ил.

 

Устройство относится к электромеханике, может быть использовано в демонстрационных, учебных или исследовательских целях.

Ближайших аналогов, назначением которых является измерение намагничивающего тока трансформатора с переменным коэффициентом трансформации, работающего под нагрузкой, не выявлено.

Клеммы шунтов соединены таким образом, что падение напряжения от тока вторичной обмотки i′2(t) вычитается из падения напряжения от тока i1(t). Осциллограф в такой схеме должен показать намагничивающий ток im(t), поскольку im(t)=i1(t)-i′2(t). Но это верно только при точном подборе шунтов, когда одинаковый ток, протекающий по шунтам, будет создавать на измерительных клеммах шунтов такие падения напряжения, отношение которых равно коэффициенту трансформации трансформатора. Подобрать соотношение между номинальными токами шунтов точно равным коэффициенту трансформации трансформатора (в этом случае одинаковый ток, протекающий по шунтам, будет создавать на измерительных клеммах шунтов такие падения напряжения, отношение которых равно коэффициенту трансформации трансформатора) при использовании стандартных шунтов не представляется возможным.

Шунты, установленные в первичной и вторичной обмотках, стандартные. Соотношение между номинальными токами шунтов выбирают как можно более близким к коэффициенту трансформации трансформатора.

Перед измерением необходимо произвести масштабирование.

В ходе масштабирования к трансформатору прикладывается пониженное напряжение, при этом исключается насыщение и Im(t) незначителен. Включается нагрузка. Производится измерение намагничивающего тока осциллографом по описанной схеме.

Пониженное напряжение нужно для того, чтобы при настройке исключить намагничивающий ток. В таком случае при правильно подобранных шунтах падения напряжения на шунтах равны и осциллограф, подключенный к последовательно встречно соединенным шунтам, должен показывать 0 независимо от нагрузки.

При неточном выполнении указанных условий на экране осциллографа будет наблюдаться синусоида. Это разница падений напряжения на шунтах. Для калибровки меняют положение движка автотрансформатора (коэффициент трансформации трансформатора). Изменением коэффициента трансформации добиваются прямой линии на экране осциллографа (отсутствия сигнала). Именно такое положение движка автотрансформатора (коэффициент трансформации трансформатора) будет соответствовать отмасштабированной схеме. Схема готова к измерениям.

Для того чтобы убедиться в том, что результаты измерения верны, можно проделать следующие опыты.

- Измерения производить при пониженном напряжении и различной нагрузке. Во всех случаях показания осциллографа должны быть нулевыми.

- Измерения производить на холостом ходу. Плавно увеличивать питающее напряжение. При этом намагничивающий ток должен увеличиваться, а затем стать несинусоидальным характерной формы.

Заявляемое устройство отвечает требованию "новизна", так как из существующего уровня техники не выявлено устройств для измерения намагничивающего тока трансформатора с переменным коэффициентом трансформации, работающего под нагрузкой.

Устройство позволяет получить новое качество - обеспечить возможность измерения намагничивающего тока трансформатора с переменным коэффициентом трансформации, работающего под нагрузкой. Это позволяет сделать вывод о соответствии критерию "изобретательский уровень".

На фиг. 1 представлена схема устройства для измерения намагничивающего тока трансформатора с переменным коэффициентом трансформации, работающего под нагрузкой: 1 - автотрансформатор с переменным коэффициентом трансформации; 2 - шунт в цепи первичной обмотки; 3 - шунт в цепи вторичной обмотки; 4 - нагрузочное сопротивление (реостат).

На фиг. 2 представлены осциллограммы намагничивающего тока im(t) при различном коэффициенте трансформации автотрансформатора (а, б, в) и в режиме насыщения первичной обмотки трансформатора (г).

Если коэффициент трансформации автотрансформатора больше отношения сопротивлений шунтов 2 и 3, то намагничивающий ток im(t) имеет вид (а);

Если коэффициент трансформации автотрансформатора меньше отношения сопротивлений шунтов 2 и 3, то намагничивающий ток im(t) имеет вид (б);

Если коэффициент трансформации автотрансформатора равен отношению сопротивлений шунтов 2 и 3, то намагничивающий ток im(t) имеет вид (в);

На фиг. 3 представлены реальные осциллограммы намагничивающего тока при слабом (а) и более сильном насыщении магнитопровода (б).

Устройство для измерения намагничивающего тока трансформатора, работающего под нагрузкой, состоит из трансформатора с переменным коэффициентом трансформации 1, вторичная обмотка которого подключена к нагрузке, шунтов 2 и 3, включенных в цепи первичной и вторичной обмотки, измерительные клеммы которых соединены последовательно встречно (фиг. 1).

Соотношение между номинальными токами шунтов выбирают как можно более близким к коэффициенту трансформации трансформатора. Клеммы шунтов 2 и 3 соединяют таким образом, чтобы падение напряжения от тока вторичной обмотки i′2(t) на шунте 3 вычиталось из падения напряжения на шунте 2 от тока i1(t). Осциллограф в такой схеме должен показать ток im(t), поскольку im(t)=i1(t)-i′2(t).

В ходе масштабирования меняют положение движка автотрансформатора (коэффициент трансформации трансформатора).

На экране осциллографа в зависимости от положения движка автотрансформатора (коэффициента трансформации трансформатора) будет наблюдаться одна из картин, изображенных на фиг. 2.

При коэффициенте трансформации, превышающем отношение сопротивлений шунтов 2 и 3, намагничивающий ток будет иметь вид, представленный на фиг. 2а.

При коэффициенте трансформации меньшем, чем отношение сопротивлений шунтов 2 и 3, намагничивающий ток будет иметь вид, представленный на фиг. 2б.

Изменением коэффициента трансформации добиваются прямой линии на экране осциллографа (фиг. 2в - отсутствие сигнала). Именно такое положение движка автотрансформатора (коэффициент трансформации трансформатора) будет соответствовать отмасштабированной схеме, а коэффициент трансформации равен отношению сопротивлений шунтов 2 и 3. Схема готова к измерениям.

На фиг. 3 приведены реальные осциллограммы намагничивающего тока при слабом (а) и более сильном насыщении магнитопровода (б).

Устройство было опробовано с использованием серийно выпускаемого лабораторного трансформатора (ЛАТР) 8А; 0-250 В. Использовались шунты:

в первичной обмотке 5 А; 75 mV;

во вторичной обмотке 10 А; 75 mV.

Нагрузка 4 - лабораторный реостат 10 А; 0-22 Ом.

Питание осуществлялось от лабораторного потенциал-регулятора (регулируемый источник переменного синусоидального напряжения).

Результаты испытаний позволяют сделать вывод о соответствии заявляемого изобретения критерию "промышленная применимость".

Устройство для измерения намагничивающего тока трансформатора с переменным коэффициентом трансформации, работающего под нагрузкой, состоящее из шунтов, включенных в цепи первичной и вторичной обмоток трансформатора, причем измерительные клеммы шунтов соединены последовательно встречно.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к метрологии. Датчик размещен в корпусе из изолирующего материала, ширина которого равна ширине защитного устройства, а высота позволяет устанавливать датчик в стандартную реечную монтажную панель.

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к электролитическому получению алюминия. Технический результат - повышение точности контроля токораспределения.

Изобретение относится к области электрорадиоизмерений и может быть использовано при построении цифровых измерителей среднеквадратического, средневыпрямленного и амплитудного значений синусоидальных сигналов.

Изобретение относится к электротехнике и электроэнергетике, а именно к приборам для измерения токов и может быть использовано для контроля и определения формы тока, протекающего в цепях высоковольтных линий передачи.

Изобретение относится к области электроизмерительной техники. Способ может быть применен в средствах измерений пассивных и активных, в том числе комплексных, величин переменного тока, например, в мостах и компенсаторах переменного тока или в измерителях (анализаторах) параметров электрических цепей, а также в векторных вольтметрах и спектроанализаторах.

Изобретение относится к области электротехники и информационно-измерительной, вычислительной техники. Устройство содержит микроконтроллер, радиомодем, питающий трансформатор тока, первичной обмоткой которого является прямолинейный фазный провод высоковольтной линии электропередач, который вторичной обмоткой соединен с диодным выпрямительным мостом, стабилитроном, диодом и ионистором.

Изобретение относится к линиям электроснабжения электрифицированного железнодорожного транспорта, а именно к способу определения сопротивления контактной и рельсовой сетей.

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электрооборудованию, установленному на электрических станциях и подстанциях в системах производства, передачи и потребления электроэнергии, и может быть использовано во всех электроустановках, использующих цифровую обработку данных.

Изобретение относится к области измерительной техники и может быть использовано при исследованиях однократных быстропротекающих физических процессов, сопровождаемых многоканальными измерениями интервалов времени между электрическими сигналами, формируемыми при замыкании электроконтактных датчиков (ЭКД) в ходе развития физического процесса.

Реле тока // 2563959
Изобретение относится к электротехнике и, в частности, к электронным реле тока. Реле тока содержит промежуточный трансформатор тока, выпрямитель, исполнительный элемент, четыре пороговых блока, два элемента И, реверсивный счетчик, счетчик импульсов, одновибратор, генератор тактовых импульсов, делитель частоты, блок вычитания, сумматор, двухсторонний ограничитель, нерекурсивный фильтр, формирователь коротких импульсов, RS-триггер, два ключа, блок элементов ИЛИ.
Наверх