Устройство для поверки трансформаторов напряжения Советский патент 1984 года по МПК G01R35/02 

CD 05 ( Изобретение относигся к измерительной технике и может быть испол зовано при поверке, метрологическо аттестации и экспериментальных исследованиях трансформаторов напр жения. Известно устройство для определ ния масштабного коэффициента масштабных преобразователей напряжения, которое может быть использовано дпя измерения коэффициента трансформации или погрешности тран форматора напряжения.Устройство сод жит два понижающих и два разделитель ных трансформатора напряжения., три регулируемых источника напря ения и три нуль-индикатора, прибор сравнения (компаратор напряжения), аттестационный и вспомогательный делители напряжения. Устройство при вменяется в качестве установки высше точности для метрологической аттестации образцовых трансформаторов напряжения flj . Недостатком устройства является низкая точность при поверке .незаземпяемых тpaнc.фopмaтopoв Наиболее близким к предпагаемому по свдей технической сущности является устройство, содержащее образцовый трансформатор и прибор сравнения, которые используются дпя определения погрешности трансформаторов напряжения, первичная обмотк которых включена согласно-параллель но первичной обмотке образцового трансформатора, которая соединена с выводами источника напряжения, при.этом один из узлов соединения выводов первичных обмоток трансформаторов и источника заземлен. Вторичные обмотки трансформаторов включены также параллельно, причем узел соединения выводов вторичных обмоток Заземлен, а другие выводы вторичных обмоток трансформаторов соединены с входами прибора сравнения 2J. Определение погрешности трансфор матора напряжения производят в следующей последовательности: устанавливают необходимое напряжение источ ника, с помощью прибора сравнения находят разность вторичных напряжений трансформаторов, выраженную через ее синфазную (по отношению ,к вторичному напряжению образцового трансформатора) и квадратурную составляющие ((оответственно 5пс ) и затем определяют погрешность трансформатора напряжения суммированием соответствующих значений составляю цих разности вторичных напряжений трансформаторов и действительных значений погрешности напряжения (fp) и угловой погрешности (S) образцового трансформатора. Устройство не обеспечивает определение погрешности незаземленного трансформатора напряжения в общем случае, когда один из выводов его первичной обмотки находится под напряжением U , а другой под напряжением и , при этом 6, и погрешность каждого,конкретного трансформатора напряжения зависит от модулями аргумента комплекса напряжений и и и . Заземление одного из выводов первичной обмотки приводит к дополнительной неконтролируе-мой погрешности и снижению точности измерений. . Погрешность незаземляемого трансформатора, в общем, может быть определена зависящей от напряжения u на выводе его первичной обмотки и разности напряжений u - U U, приложенной к первичной обмотке трансформатора. Тогда погрешность трансформатора (например, его погрешность нaпpяжeния может быть представлена в виде . f(tj.0,)f(o,uJ.лf(u,,u,), где f(0, и) - погрешность трансформатора при заземлении одного из выводов его первичной обмотки () и напряжении на обмотке, равном U, определяемая по устройству прототипа;д(и ,и) - дополнительная погрешность трансформатора при напряжении на его первичной обмотке,, равном и, обусловленная изменением напряжения на выводе его первичной обмотки от О до и . Аналогичное Соотношение может быть сформулировано для угловой погрешности трансформатора. Цель изобретегшя - повьшгение точности измерений при поверке трансформаторов напряжения. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для поверки трансформаторов напряжения, содержащее образцовый трансформатор, первичная обмотка которого подключена к источнику напряжения, блок сравнения, входы которого соединены с клеммами для подключения вторичной обмотки испытуемого трансформатора, и клеммы для подключения первичной обмотки испытуемого трансформатора, введены масштабный преобразователь, выход которого соединен с клеммами для подключения первичной обмотки испытуемого трансформатора, выходной трансформатор, первичная обмотка крторого подключена к вторичной обмотке образцового трансформатора, и переключатель, контакты которого подключены к входу масштабного преобразователя, первичной обмотке образцового трансформатора, вторичной обмотке выходного трансформатора и входам блока сравнения.

На чертеже приведено устройство для поверки трансформаторов напряжения ..

Устройство содержит выходной трансформатор 1 с (двухсекционной) вторичной обмоткой, вольтметр 2, образцовый трансформатор 3, переключатель 4 (на Jсхеме показаны обозначения согласного включения узлов устройства), масштабный преобразователь 5 напряжения, испытуемый незаземияемый трансформатор напряжения, нагрузка 7 трансформатора 6, блок 8 сравнения (типа К-507). Введение в схему выходного трансформатора с двухсекционной вторичной обмоткой, выполненной, например, биффилярной намоткой, необходимо ДГЕЯ того, чтобы обеспечить строго равные по амплитуде и противоположные по полярности (сдвинутые по фазовому углу на 180) выходные напряжения цепи образцового трансформатора 3.

При этом втррйчные обмотки выходного трансформатора 1 соединены с 1 9нта1стами переключателя 4, а первиная с вторичной обмоткой образцовог трансформатора 3, первичная обмотка которого соединена с источником напряжения и контактами переключателя 4, а другие контакты которого соединены с входом масштабного преобразователя 5, выход которого соединен с первичной обмоткой испытуемого трансформатора 6, вторичная обмотка которого соединена с блоком 8 сравнения, другие входы которого соединены с контактами переключателя 4.

Поверка трш сформатора осуществляется следующим образом.

При согласном вютючении узлов

устройства устанавливают напряжение источника VUCT (контролируется вольтметром 2), при этом напряжение на выходе преобразователя равно U Кпр Uj , и режим трансформатора 6 определяется напряжением и на выводе первичной обмотки и и на входе его первичной обмотки, и отмечают показания блока 8 .

сравнения -f . и 5 . Затем при снятом напряжении производят переклюг чение переключателя 4 в нижнее положение (встречное втшючение узлов) , устанавливают то же напряжение источника .npH этом напряжение на выводе первичной обмотки трансформатора 6 равно нулю,.и на его входе - и, и производят отсчет показаний блока сравнения f и S Определение искомой погрешности испытуе-мого трансформатора проводят по раз ности показаний приборд сравнения при согласном и встречном включений узлов устройства

f-frf2

Устройство может быть реализовано в установках дпя метрологической аттестации для определения

дополнительной погрешности трансформаторов напряжения, Исходнь ш данными для выбора узлов устройства являются характеристики трансформатора напряжения; коэффициент транс-

формации К, U /U, где U2 и U напряжение его вторичной и соответственно первичной обмоток; коэффициент входного напряжения ,. определяющий соотношение напряжения

на выходе и входе первичной обмотки трансформатора, рабочее напряжение на первичной обмотке трансформатора |Uf/. При этом требуемзш масштабный коэффициент масштабноге преобразователя равен Кцр ,l/Kgx; напряжение источника UutJ и |Kgx| и напряжение вторичной цепи трансформатора Ug Коэффициент преобразования цепи образцового т оансформатора должен быть равен и (-K или может отличаться от него в пределах, определяемых диапазоном измерения погрешностей используемого блока сравнения. Получеиные данные определяют необходимые характеристики узлов и режи№р1 напряжений цепей устройства.

Эффективность изобретений обусловлена повьппением точности электрических измерений, производимых с помощью трансформаторов напряжения. Аттестация иcпытye &IX трансформаторов по устройству прототипа может .Ьриводить к неконтролируемой погрешности измерений 0,1-0,2%. Предлагаемое изобретение позволяет исключить данную погрешность при измерершях с применением незаземпяемых трансформаторов напряжения, приблизить уровень точности незаземляемых к уровню заземляемых трансфооматоров напряжения. Тем самым расширяется возможность техники, поскольку обычно применяемые заземляемые трансформаторы являются частным случаем незаземляемых трансформаторов. Широкое применение незаземляе№.1х трансформаторов позволит более просто и с меньшими затратами решить ряд задач измерительной техники. Устройство применимо и, :для аттестации разделительных трансформаторов, характеризуем 1х напряжениями обмоток 100 В при разности напряжений между обмотками в десятки и сотни киловольт, применяемых в особо точных системах измерений высоких напряжений.

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЕРКИ Т4 АНСФрРМАТОРОВ НАПРЯЖЕНИЯ, содержащее образцовый трансформатор, первичная обмотка которого подключена к источнику напряжения, блок сравнения, входь которого соединены с клеммами для подключения вторичной обмотки испытуемого трансформатора, и клеммы для подключения первичной обмотки испытуемого транс.форматора, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности при поверке трансформаторов напряжения, в него введены масштабный преобразователь, выход которого соединен с клеммами для подключения первичной обмотки испытуемого трансФорматора, выходной трансформатор, первичная обмотка которого подключена к вторичной обмотке образцоg вого трансформатора, и переключатель, контакты которого подключены к входу масштабного преобразователя, первичной обмотке образцового трансформатора, вторичной обмотке § выходного трансформатора и входам блока сравнения.

Кисточнину

6 Л.