Способ измерения переменного тока в шине электроустановки

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для измерения переменного тока в шине электроустановки. Способ измерения переменного тока в шине электроустановки, при котором отключают электроустановку. Шину электроустановки подключают к источнику переменного тока. Затем на расстоянии от шины в заданную точку устанавливают катушку индуктивности с соответствующими количеством витков и площадью поперечного сечения так, что вектор магнитной индукции, созданный проводником с током, совпадает с осью катушки индуктивности. При этом к выводам катушки индуктивности подключают измеритель ЭДС, подают в шину ток и с помощью измерителя ЭДС измеряют ЭДС на выводах катушки индуктивности. Затем шину заменяют на тонкий проводник круглого сечения. Подают в проводник ток равный и измеряют ЭДС на выводах катушки индуктивности. Далее вычисляют расчетное ЭДС . По измеренным величинам ЭДС и рассчитывают коэффициент влияния формы и размеров шины . Затем тонкий проводник круглого сечения заменяют на шину, отключают от источника переменного тока и включают электроустановку. Далее рассчитывают коэффициент преобразования , измеряют ЭДС на выводах катушки и определяют ток в шине. Техническим результатом при реализации заявленного способа является повышение точности измерения переменного тока в шине электроустановки.

 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для измерения переменного тока в шине электроустановки.

Известен способ измерения переменного тока в шине электроустановки с помощью магнитного трансформатора тока [Федосеев А.М. Релейная защита электрических систем. - М.: Энергия, 1976. - 560 с.: ил.], в котором магнитный трансформатор тока представляет собой ферромагнитный сердечник П-образной формы с размещенными на нем двумя катушками с одинаковым числом витков, которые соединены последовательно-встречно, причем магнитный трансформатор тока устанавливается под шиной контролируемого тока на допустимом расстоянии h, для получения максимального ЭДС необходимо приближать магнитный трансформатор тока к токоведущей шине.

Данный способ не позволяет обеспечить достаточную точность при измерении переменного тока, так как точность измерения зависит от приближения магнитного трансформатора тока к токоведущей шине вручную.

Известен способ измерения переменного тока в шине электроустановки [Казанский В.Е. Измерительные преобразователи тока в релейной защите. - М.: Энергоатомиздат, 1988. - 240 с., ил.], в котором устанавливают катушку индуктивности в заданную точку на расстоянии h от шины так, что вектор магнитной индукции, созданный проводником с током, совпадает с осью катушки индуктивности, измеряют ЭДС Еизм. на выводах катушки индуктивности и определяют ток I в шине, который равен произведению коэффициента преобразования k и ЭДС Еизм., причем коэффициент преобразования к рассчитывается по формуле:

где μ0 - магнитная постоянная;

f - частота промышленного тока;

w - количество витков;

s - площадь поперечного сечения обмотки катушки.

8,7%. Данный способ не позволяет точно измерять переменный ток, т.к. коэффициент преобразования не учитывает влияние формы и размеров шины.

Техническая проблема изобретения заключается в повышение точности измерения переменного тока в шине электроустановки.

Решение технической проблемы заключается в том, что после обесточивания электроустановки шину электроустановки подключают к источнику переменного тока. Затем на расстоянии h от шины в заданную точку устанавливают катушку индуктивности с соответствующими количеством витков w и площадью поперечного сечения s так, что вектор магнитной индукции, созданный проводником с током, совпадает с осью катушки индуктивности. При этом к выводам катушки индуктивности подключают измеритель ЭДС, подают в шину ток I1 и с помощью измерителя ЭДС измеряют ЭДС Еизм.1 на выводах катушки индуктивности. Затем шину заменяют на тонкий проводник круглого сечения и подают в проводник ток I2 равный I1 и измеряют ЭДС Еизм.2 на выводах катушки индуктивности. Далее вычисляют расчетное ЭДС Ер по формуле:

где μ0 - магнитная постоянная;

f - частота промышленного тока;

w - количество витков;

s - площадь поперечного сечения обмотки катушки.

По измеренным величинам ЭДС Еизм.1 и Еизм.2 рассчитывают коэффициент влияния формы и размеров шины kф:

Затем тонкий проводник круглого сечения заменяют на шину, отключают от источника переменного тока и включают электроустановку, измеряют ЭДС Еизм. на выводах катушки, после чего рассчитывают коэффициент преобразования к и определяют ток I в шине по формуле:

Способ измерения переменного тока в шине электроустановки позволяет точно измерить ток за счет замены шины на тонкий проводник круглого сечения и проведения измерений ЭДС как с проводником, так и с шиной электроустановки, а также за счет определения коэффициента влияния формы и размеров шины kф.

Способ измерения переменного тока в шине электроустановки может быть осуществлен следующим образом.

Электроустановку обесточивают, например блочный модуль серии КРУ-БМ напряжением до 35 кВ. Шину электроустановки сечением s равным 50×5 мм2 и длиной l равной 1 м подключают к автотрансформатору TDGC2-20K. Затем на расстоянии h равном 20 см от шины устанавливают катушку индуктивности с количеством витков w равным 2250 и площадью поперечного сечения s равной 554 мм2 таким образом, чтобы вектор магнитной индукции, созданный проводником с током, совпадал с осью катушки индуктивности. При этом к выводам катушки индуктивности подключают мультиметр Fluke 87V, подают в шину ток I1 равный 240 А и измеряют ЭДС на выводах катушки индуктивности, в результате получают Еизм.1 67 мВ.

Затем шину электроустановки заменяют на тонкий проводник круглого сечения диаметром d равным 4,5 мм и длиной l равной 1 м. Подают в проводник ток I2 равный I1 и измеряют ЭДС Еизм.2 на выводах катушки индуктивности, таким образом, Еизм.2 равно 72 мВ.. Далее вычисляют расчетное ЭДС Ер по формуле:

где μ0 - магнитная постоянная;

f - частота промышленного тока;

w - количество витков;

s - площадь поперечного сечения обмотки катушки.

В результате расчетное ЭДС Ер равно 87 мВ.

По измеренным величинам ЭДС Еизм.1 и Еизм.2 рассчитывают коэффициент влияния формы и размеров шины kф:

Получают, что kф равно 0,94.

Затем тонкий проводник круглого сечения заменяют на шину, отключают от автотрансформатора и подают ток в электроустановку. Далее рассчитывают коэффициент преобразования k, подают ток I3 равный 1300 А и измеряют ЭДС Еизм., получают Еизм. равное 435 мВ, затем определяют ток:

В результате ток I равен 1272 А. Таким образом, погрешность способа измерения переменного тока оставляет 2,2%, что значительно ниже, чем погрешность измерения прототипа.

     Способ измерения переменного тока в шине электроустановки, заключающийся в том, что катушку индуктивности устанавливают в заданную точку на расстоянии от шины так, что вектор магнитной индукции, созданный проводником с током, совпадает с осью катушки индуктивности, измеряют ЭДС на выводах катушки индуктивности и определяют ток в шине, который равен произведению коэффициента преобразования и ЭДС , причем коэффициент преобразования рассчитывается по формуле:

где – магнитная постоянная;

– частота промышленного тока;

– количество витков;

– площадь поперечного сечения обмотки катушки,

отличающийся тем, что электроустановку обесточивают, шину электроустановки подключают к источнику переменного тока, затем на расстоянии от шины в заданную точку устанавливают катушку индуктивности с соответствующими количеством витков и площадью поперечного сечения так, что вектор магнитной индукции, созданный проводником с током, совпадает с осью катушки индуктивности, при этом к выводам катушки индуктивности подключают измеритель ЭДС, подают в шину ток и с помощью измерителя ЭДС измеряют ЭДС на выводах катушки индуктивности, затем шину заменяют на тонкий проводник круглого сечения, подают в проводник ток равный и измеряют ЭДС на выводах катушки индуктивности, далее вычисляют расчетное ЭДС по формуле:

по измеренным величинам ЭДС и определяют коэффициент влияния формы и размеров шины :

затем тонкий проводник круглого сечения заменяют на шину, отключают от источника переменного тока и включают электроустановку, далее рассчитывают коэффициент преобразования , измеряют ЭДС на выводах катушки и определяют ток в шине по формуле:



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для измерения и контроля индукции магнитного поля. Устройство состоит из модуля возбуждения, ферромодуляционного преобразователя и модуля считывания.

Изобретение относится к области измерительной техники и касается способа измерения характеристик магнитного поля. Способ включает в себя помещение кристалла алмаза с NV-центрами в область измеряемого магнитного поля, направление на кристалл электромагнитного излучения оптического диапазона, приводящего к спиновой поляризации NV-центров, и регистрацию сигнала флюоресценции.

Изобретение относится к области электроизмерительной техники и может быть использовано в устройствах для измерения параметров слабого постоянного магнитного поля на основе феррозондового преобразователя.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для автоматического мониторинга магнитного поля Земли в труднодоступных местах, не имеющих стационарных источников питания.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для автоматического мониторинга магнитного поля Земли в труднодоступных местах, не имеющих стационарных источников питания.

Изобретение относится к метрологии, в частности к накладным феррозондам. Устройство содержит замкнутый для потока возбуждения сердечник из материала с магнитной проницаемостью, превышающей проводимость материала изделия в десятки раз и более, выполнен в виде фермы с поперечными арочными магнитопроводами с двумя контактными площадками, соединенными продольными магнитопроводами с нанесенными на них обмотками возбуждения, измерительными и обратной связи.

Изобретение относится к автотранспортным средствам с повышенной помехозащищенностью бортового электрооборудования. Автотранспортное средство включает в себя шасси, кузов, содержащий моторный и пассажирский отсеки, объекты бортового электрооборудования, расположенные в кузове, а также радиатор системы охлаждения и расположенную в моторном отсеке энергетическую установку.

Изобретение относится к устройствам, обеспечивающим снижение магнитного поля объектов морской техники, например судов. Предложен маневренный стенд для измерения и настройки магнитного поля объектов морской техники, включающий измерительные датчики магнитного поля, лазерные излучатели, указывающие место установки и положения датчиков, поворачиваемую балку, на которой установлены датчики и излучатели, погружаемую платформу с регулируемой плавучестью, на которой установлена балка с датчиками, буксируемую до выбранного места акватории, дистанционно управляемые конструктивно связанные с платформой домкраты, позволяющие устанавливать платформу на грунте и фиксировать это положение, а также конструкцию, перемещающуюся по поверхности воды в районе установленной платформы, с приемниками лазерного излучения, с аппаратурой спутниковой навигации, определяющей координаты конструкции, и с аппаратурой, передающей сигналы о положении измерительных датчиков.

Изобретение относится к электрическим испытаниям на восприимчивость к электромагнитному полю. Способ испытаний электрооборудования автотранспортных средств на восприимчивость к электромагнитному полю, при котором испытуемое электрооборудование устанавливают в бортовую сеть транспортного средства и подвергают поочередно электромагнитное поле воздействиям в заданном диапазоне частот сформированными амплитудно-модулированным, импульсно-модулированным и гармоническим сигналами.

Изобретение относится к магнитоизмерительной технике и может быть использовано при исследовании магнитных свойств веществ и материалов в областях физики магнитных явлений, геофизики.

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для измерения переменного тока в шине электроустановки. Способ измерения переменного тока в шине электроустановки, при котором отключают электроустановку. Шину электроустановки подключают к источнику переменного тока. Затем на расстоянии от шины в заданную точку устанавливают катушку индуктивности с соответствующими количеством витков и площадью поперечного сечения так, что вектор магнитной индукции, созданный проводником с током, совпадает с осью катушки индуктивности. При этом к выводам катушки индуктивности подключают измеритель ЭДС, подают в шину ток и с помощью измерителя ЭДС измеряют ЭДС на выводах катушки индуктивности. Затем шину заменяют на тонкий проводник круглого сечения. Подают в проводник ток равный и измеряют ЭДС на выводах катушки индуктивности. Далее вычисляют расчетное ЭДС. По измеренным величинам ЭДС и рассчитывают коэффициент влияния формы и размеров шины. Затем тонкий проводник круглого сечения заменяют на шину, отключают от источника переменного тока и включают электроустановку. Далее рассчитывают коэффициент преобразования, измеряют ЭДС на выводах катушки и определяют ток в шине. Техническим результатом при реализации заявленного способа является повышение точности измерения переменного тока в шине электроустановки.

Наверх