Способ определения погрешности измерительного трансформатора тока в переходном режиме Советский патент 1984 года по МПК H01F38/28 

Изобретение относится к электроаппаратостроению и, в частности к трансформаторам тока, предназначенным для измерения в высоковольтных цепях тока переходного процесса, содержащего апериодическую составляющую (такие режимы возникают при К. 3. в высоковольтных сетях, либо в испытательных лабораториях больших токов).

Известен способ измерения погрешности трансформатора тока в установившемся режиме передачи синусоидального тока, включающий сравнение токов испытуемого трансформатора тока и образцового трансформатора тока на специальном дифференциальном сопротивлении, путем фиксации нулевого разностного сигнала с помощью индикатора 1.

К недостаткам этого способа следует отнести, во-первых, необходимость иметь целый ряд образцовых трансформаторов тока с различными коэффициентами трансформации, а во-вторых, указанный способ регистрации не позволяет произвести измерение погрешности ТТ в переходном режиме.

Наиболее близким к предлагаемому является способ определения погрешности трансформатора тока в переходном режиме, имеющего магнитопровод с немагнитным зазором, на котором размещены первичная и вторичная обмотки, включающий осциллографирование первичного тока трансформатора в переходном режиме 2.

Способ в условиях измерения с малой погрещностью по мгновенным значениям токов переходных процессов в высоковольтных цепях обладает целым рядом недостатков.

Для проведения измерения необходимо иметь дополнительно либо образцовые трансформаторы тока с номинальными коэффициентами трансформации соответственно равными номинальным коэффициентам трансформации испытуемых трансформаторов тока, либо при использовании образцового силового шунта, регулируемый шунт во вторичной цепи испытуемого трансформатора тока, величина сопротивления которого устанавливается таким образом, чтобы обеспечить с высокой точностью равенство напряжений, снимаемых в установившемся режиме синусоидального первичного тока с образцового силового щунта и регулируемого щунта во вторичной цепи испытуемого трансформатора тока. Наличие регулируемого щунта в цепи значительно усложняет процедуру измерения погрешности трансформатора тока и снижает точность измерения.

Наиболее точным образцовым прибором является силовой шунт. Однако в том случае, когда погрешность по мгновенным значениям испытуемого трансформатора тока имеет порядок 1% и менее, а измерение ведется дифференциальным способом с использованием образцового силового шунта, получаемый разностный сигнал имеет значение не более 20 мВ и соизмерим с электромагнитными наводками силовой цепи. Дело в том, что силовые шунты из соображений термической стойкости и стабильности сопротивления делают с малым значением сопротивления и при номинальных токах свыше 40 кА, напряжение на шунтах не превышает 2 В. Это обстоятельство ведет к снижению точности измерения тока намагничивания трансформатора тока, а следовательно, и погрешности трансформатора тока. Кроме того, силовой шунт требует обязательного заземления, что исключает его применение в цепях под высоким потенциалом.

Отсутствуют также и образцовые трансформаторы тока, предназначенные для измерений в переходном режиме, которые могут быть использованы в рассматриваемой схеме.

Цель изобретения - повышение точности измерения погрешности трансформатора тока.

Для достижения цели согласно способу определения погрешности измерительного трансформатора тока в переходном режиме, имеющему магнитопровод с немагнитным зазором, на котором размещены первичная и вторичная обмотки, включающем осциллографирование первичного тока трансформатора в переходном режиме, на магнитопровод дополнительно наматывают измерительную обмотку, с ее помощью одновременно с первичным током осциллографируют магнитную индукцию в магнитопроводе, определяют величину немагнитного зазора и вычисляют погрещность по формуле

5(i)

-((c.l.

/-«1

imaX

где Bffj -магнитная индукция в магнитопроводе за вре.мя переходного процесса;

Л) - погрещность трансформатора тока по мгновенным значениям;

I,.- максимальное значение периодичеiwax

ской составляющей первичного тока; Г - величина немагнитного зазора магнитопровода;

Wj - число витков первичной обмотки; Ло 4 -10- Гн/м; гт- средняя длина пути потока по

стали;

- относительная магнитная проницаемость стали.

Измеряют значение индуктивности вторичной обмотки трансформатора тока, по которой определяют величину немагнитного зазора.

На фиг. 1 представлена схе.ма устройства, реализующего предложенный способ; на фиг. 2 - схема измерения индуктивности;

i. СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРИТЕЛЬНОГО ТРАНСФОРМАТОРА ТОКА В ПЕРЕХОДНОМ РЕЖИМЕ, имеющего магнитопровод с немагнитным зазором, на котором размещены первичная и вторичная обмотки, включающий осциллографирование первичного тока трансформатора в переходном режиме, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, на магнитопровод дополнительно наматывают измерительную обмотку, с ее помощью одновременно с первичным током осциллографируют магнитную индукцию в магнитопроводе, определяют величину немагнитного зазора и вычисляют погрешность по формуле -лПЁ( где 6()- магнитная индукция в магнитопроводе за время переходного процесса; д/- погрещность трансформатора тока по мгновенным значениям; . - максимальное значение периодической составляющей первичного тока; S - величина немагнитного зазора магнитопровода; W,- число витков первичной обмотки; /о 4}Г-10 Гн/м; Р / - относительная магнитная прони(Л цаемость стали; С(лр - средняя длина пути магнитного потока по стали. 2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что измеряют значение индуктивности вторичной обмотки трансформатора тока, по которой определяют величину немагнитного зазора. Г)