СПОСОБ ПОВЕРКИ ОДНОФАЗНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ НАПРЯЖЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ Российский патент 2003 года по МПК G01R35/02 

Изобретение относится к электротехнике, в частности к трансформаторостроению, и может найти применение при испытаниях однофазных (одно- и двухполюсно изолированных) трансформаторов напряжения.

Известен способ поверки однофазных трансформаторов напряжения путем сличения напряжений образцового и поверяемого трансформаторов, при котором на поверяемый и образцовый трансформаторы подают одинаковое испытательное напряжение, а поверку осуществляют дифференциально-нулевым методом [Л.1].

Известно также устройство для поверки однофазных трансформаторов напряжения, содержащее поверяемый и образцовый трансформаторы, предназначенные для подключения к испытательному напряжению, и блок сравнения поверяемого напряжения [Л.1].

Однако описанные способ поверки однофазных трансформаторов напряжения и устройство для поверки однофазных трансформаторов напряжения характеризуются ограниченными функциональными возможностями, в частности, они не применимы для поверки трансформаторов, рассчитанных на напряжение, для которого отсутствует аттестованный образцовый трансформатор, а также для случаев, когда коэффициенты трансформации поверяемого и образцового трансформаторов не совпадают.

Изобретением решается задача создания способа поверки однофазных трансформаторов напряжения и устройства для его осуществления, характеризующихся широкими функциональными возможностями благодаря применению для поверки образцовых трансформаторов, рассчитанных на напряжение меньшее, чем у поверяемого трансформатора, в два раза.

Для решения поставленной задачи в способе поверки однофазных трансформаторов напряжения путем сличения напряжений образцового и поверяемого трансформаторов, при котором на оба трансформатора подают испытательные напряжения, а поверку осуществляют дифференциально-нулевым методом, предложено, согласно настоящему изобретению, осуществлять деление испытательного напряжения "на два" и на образцовый трансформатор, коэффициент трансформации которого вдвое меньше коэффициента трансформации поверяемого трансформатора, подавать напряжение, равное половине испытательного напряжения, подаваемого на поверяемый трансформатор, а перед поверкой осуществлять проверку точности деления "на два" испытательного напряжения, при отсутствии точности деления выполняют корректировку напряжения с помощью фазосдвигающего устройства, и при достижении точности деления поверку осуществлять дифференциально-нулевым методом.

Для решения поставленной задачи в устройство для поверки однофазных трансформаторов напряжения, содержащее поверяемый и образцовый трансформаторы, предназначенные для подключения к испытательному напряжению, и блок сравнения поверяемого напряжения, предложено, согласно настоящему изобретению, ввести делитель напряжения "на два", состоящий из двух идентичных трансформаторов, включенных по перевернутой схеме, образующей между векторами напряжений угол 180^o, к средней точке соединения которых подключен образцовый трансформатор; фазосдвигающее устройство, подключенное к делителю испытательного напряжения "на два"; два вспомогательных трансформатора, предназначенных для подключения к обеим частям разделенного испытательного напряжения, и дополнительный блок сравнения, предназначенный для контроля точности деления испытательного напряжения "на два".

Изобретение поясняется на примере выполнения чертежами (фиг.1 и 2), на которых представлены электрические схемы заявляемого устройства, реализующие заявляемый способ: на фиг.1 - для случая с применением однополюсно изолированных трансформаторов, на фиг.2 - для случая с применением двухполюсно изолированных трансформаторов.

Устройство для поверки однофазных трансформаторов напряжения содержит поверяемый трансформатор напряжения 1 и образцовый трансформатор 2, предназначенные для подключения к испытательному напряжению. В качестве источника испытательного напряжения служат испытательный трансформатор 3 и регулятор напряжения 4.

Делитель напряжения "на два" состоит из двух идентичных трансформаторов 5 и 6, включенных по перевернутой схеме, когда один вывод высоковольтной обмотки (начало обмотки - А1) одного трансформатора подключен на полное испытательное напряжение, а другой вывод (конец обмотки - X1) этого же трансформатора соединен с выводом (конец обмотки - Х2) другого трансформатора, а его вывод (начало обмотки - А2) заземлен через разделительный вольтодобавочный низковольтный трансформатор 7, Такое включение трансформаторов 5 и 6 обеспечивает образование между векторами напряжений угла 180^o и систему "половина испытательного напряжения U_исп/2".

Для корректировки точности деления напряжения на "два" служит фазосдвигающее устройство. Оно содержит разделительный вольтодобавочный низковольтный трансформатор 7, во вторичную цепь которого включены фазорегулятор 8 и регулятор напряжения 9.

Контроль точности деления напряжения "на два" по амплитуде и фазе производится дифференциально-нулевым методом с использованием вспомогательных трансформаторов 10, 11 и блока сравнения 12. Вспомогательные трансформаторы 10 и 11 также идентичны между собой, но могут отличаться от трансформаторов 5 и 6, составляющих плечи делителя напряжения. Идентичность между собой трансформаторов 10 и 11 является определяющим условием реализации изобретения.

Так как точность деления испытательного напряжения "на два" будет зависеть от равномерности нагрузки на обоих плечах делителя напряжения "на два", устройство содержит переключатели 13 и 14, обеспечивающие выравнивание нагрузки на обоих плечах делителя напряжений "на два" путем подключения трансформаторов 11 и 2 на разные плечи делителя напряжений "на два".

Устройство работает следующим образом.

При помощи трансформаторов 5 и 6 осуществляют деление испытательного напряжения "на два". При необходимости выполняют корректировку точности деления, используя фазосдвигающее устройство. Проверку точности деления испытательного напряжения "на два" осуществляют дифференциально-нулевым методом, используя два трансформатора 10, 11 и блок сравнения 12. При этом трансформатор 11 с помощью переключателей 13, 14 может подключаться к обеим частям разделенного "на два" испытательного напряжения.

После установления равновесия плеч делителя напряжений "на два" вторичное напряжение трансформатора 2, подключенного к одной из частей разделенного "на два" испытательного напряжения, коэффициент трансформации которого вдвое меньше коэффициента трансформации поверяемого трансформатора 1, сравнивают (сличают) с вторичным напряжением трансформатора 1, подключенного на полное испытательное напряжение.

Сравнение осуществляют дифференциально-нулевым методом с использованием блока сравнения 15.

В случае применения однополюсно изолированных трансформаторов напряжения 5, 6, 11, 2 (см. фиг.1), последние должны быть изолированы от земли на половинное испытательное напряжение, при этом во вторичные обмотки трансформаторов 11, 2 включены разделительные трансформаторы 16 и 17 соответственно, коэффициенты трансформации которых равны 1:1.

Погрешность поверки в заявляемом способе будет определяться как сумма погрешностей деления напряжения "на два" (F,β)_дел - показания блока сравнения 12, погрешностей образцового трансформатора 2(F,β)_обр, и показаний блока сравнения 15(F,β)_бл:
F,%=F_дел+F_обр+F_бл;
β, мин = β_дел+β_обр+β_бл
В ОАО "Свердловский завод трансформаторов тока" изготовлено устройство для поверки однофазных трансформаторов напряжения, прошел испытания способ, реализуемый посредством этого устройства.

Положительные результаты испытания подтвердили работоспособность способа и устройства, его реализующего, а также широкие возможности их практического применения в будущем.

Литература
1. ГОСТ 8.216-88 "Трансформаторы напряжения. Методы и средства поверки".

Использование: может найти применение для испытания однофазных (одно и двухполюсно изолированных) трансформаторов напряжения. Технический результат заключается в расширении функциональных возможностей благодаря применению для поверки образцовых трансформаторов, рассчитанных на напряжение меньшее, чем у поверяемого трансформатора, в два раза. В способе поверки однофазных трансформаторов напряжения путем сличения напряжений образцового и поверяемого трансформаторов, при котором на поверяемый трансформатор подают испытательное напряжение, предложено предварительно осуществить деление величины испытательного напряжения на два, проверить точность этого деления и в случае равенства напряжений частей деления выполнить поверку при помощи образцового трансформатора, подключенного к одной из частей разделенного напряжения и имеющего напряжение, в два раза меньшее напряжения поверяемого трансформатора; а в случае неравенства частей деления осуществить корректировку величины напряжения одной из частей раздельного испытательного напряжения при помощи фазосдвигающего устройства и выполнить поверку аналогично описанному выше. Устройство для поверки однофазных трансформаторов напряжения содержит поверяемый и образцовый трансформаторы, предназначенные для подключения к испытательному напряжению, блок сравнения поверяемого напряжения, делитель напряжения "на два", состоящий из двух идентичных трансформаторов, включенных по перевернутой схеме, образующей между векторами напряжений угол 180^o, к средней точке соединения которых подключен образцовый трансформатор, фазосдвигающее устройство, подключенное к делителю напряжения, два вспомогательных трансформатора, предназначенных для подключения к обеим частям испытательного напряжения, и дополнительный блок сравнения, предназначенный для контроля точности деления испытательного напряжения "на два". 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

1. Способ поверки однофазных трансформаторов напряжения путем сличения вторичных напряжений образцового и поверяемого трансформаторов, при котором на оба трансформатора подают испытательное напряжение, а поверку осуществляют дифференциально-нулевым методом, отличающийся тем, что осуществляют деление испытательного напряжения "на два" и на образцовый трансформатор, коэффициент трансформации которого вдвое меньше коэффициента трансформации поверяемого трансформатора, подают напряжение, равное половине испытательного напряжения, подаваемого на поверяемый трансформатор, а перед поверкой осуществляют проверку точности деления "на два" испытательного напряжения, при отсутствии точности деления выполняют корректировку напряжения одной из частей разделенного испытательного напряжения с помощью фазосдвигающего устройства и при достижении точности деления поверку осуществляют дифференциально-нулевым методом. 2. Устройство для поверки однофазных трансформаторов напряжения, содержащее поверяемый и образцовый трансформаторы, предназначенные для подключения к испытательному напряжению, и блок сравнения поверяемого напряжения, отличающееся тем, что оно содержит делитель напряжения "на два", состоящий из двух идентичных трансформаторов, включенных по перевернутой схеме, образующей между векторами напряжений угол 180^o, к средней точке соединения которых подключен образцовый трансформатор; фазосдвигающее устройство, подключенное к делителю испытательного напряжения "на два", два вспомогательных трансформатора, предназначенных для подключения к обеим частям разделенного испытательного напряжения, и дополнительный блок сравнения, предназначенный для контроля точности деления испытательного напряжения "на два".