Бесконтактный способ контроля величины и скорости изменения тока вторичных обмоток трансформаторов и устройство для его осуществления Советский патент 1990 года по МПК G01R33/00 

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано для контроля величины и скорости измерения тока вторичных обмоток трансформаторов.

Целью изобретения является повышение достоверности контроля величины и скорости изменения тока вторичных обмоток трансформатора путем фиксации величин основного магнитного потока и потока рассеяния с последующим их сравнением, суммированием между собой и вычислением по полученным значениям величины и скорости изменения тока, создающего указанные потоки.

На фиг.1 представлена электрическая схема устройства; на фиг.2 - схема конструкции трансформатора с указанием места

расположения первичной, вторичной и измерительных обмоток.

Устройство содержит измерительные обмотки 1 и 2, первичные силовые обмотки 3 и 4, вторичные силовые обмотки 5 и 6, сердечник 7 трансформатора, интегратор 8, блок 9 измерения величины тока, блок 10 измерения скорости изменения тока и сопротивления 11 нагрузки вторичных обмоток, причем первую измерительную обмотку располагают на участке сердечника трансформатора, свободном от первичных и вторичных обмоток, вторую мотают первым (ближайшим к сердечнику) слоем и располагают непосредственно под обмотками трансформатора. Первичные обмотки 3 и 4 включены параллельно друг другу, вторичные обмотки нагружены на сопротивления 11 нагрузки, измерительные обмотки 1 и 2 соединены между собой последовательно- встречно, а первый вывод измерительной обмотки 1 и второй вывод измерительной обмотки 2 подключены параллельно к входам блока 10 измерения скорости изменения тока и интегратору 8, выходы которого подключены к входам блока 9 измерения величины тока.

Устройство работает следующим образом.

В режимах короткого замыкания каждый из потоков рассеяния равен половине потока питающей обмотки 3, 4 и одинаков с основным потоком. Необходимо также принять во внимание, что часть магнитных потоков рассеяния заходит в магнитопровод.

Обозначив: Ф - основной поток, общий для обеих обмоток первичной 3, 4 и вторичной 5, 6; Фш - поток рассеяния первичной обмотки 3,4; Ф25 поток рассеяния вторичной обмотки 5, б, и учитывая взаимное расположение первичных 3, 4, вторичных 5, б и измерительных 1, 2 обмоток (фиг.2), можем записать

Фс - Фя (Ф + Ф15 + Ф25 ) - ( Ф + Ф15 - Ф25 ) 2Ф25 ,

где Фс - поток стержня сердечника 7;

Фя поток ярма сердечника 7; ( Ф// 4- + Фл5 ) , - сумма потоков основного и рассеяния, измеряемая измерительной обмоткой 2; ( Ф + - Фа5 ) ,-разность потоков основного и рассеяния, измеряемая измерительной обмоткой 1.

Вычитание результирующих величин производится путем последовательно- встречного включения измерительных обмоток 1, 2,

Если а - величина проводимости путем потока рассеяния вторичных обмоток 5, 6; h

-величина тока вторичных обмоток 5,6; WHSM.

-число витков измерительных обмоток 1, то

2Ф25

Переходя от магнитных величин к электрическим при синусоидальном токе, получим,

ИГизм Ф25 055l2Wn3M

Un3M

Jo

где ft) - угловая частота;

I 2 скорость изменения величины тока вторичных обмоток.

Отсюда следует, что скорость изменения напряжения не измерительных обмотках

пропорциональна скорости изменения величины тока вторичных обмоток 2

Оизм jOX 5l2wS3M , 8 2- UnaM/ittresw изм

После интегрирования интегратором 8 на измерителе 9 получаем

l2(t)Ј/U,3M(t),

где jW - индуктивность между измерительными обмотками 1, 2 и вторичными обмотками 5,6.

При практическом использовании способа измерения величины и скорости изменения тока вторичных обмоток 5, 6 трансформатора предварительно производится градуировка измерителей путем сравнения показаний измерителей 9, 10 с заведомо известной величиной тока вторичных обмоток 5, 6 трансформатора.

Формула изобретения 1. Бесконтактный способ контроля величины и скорости изменения тока вторичных

обмоток трансформатора, при котором фиксируется изменение магнитного потока, создаваемого контролируемым током, отличающийся тем, что, с целью повышения достоверности контроля величины и скорости

изменения токов короткого замыкания вторичных обмоток трансформатора или их частей, измеряют величины, пропорциональные сумме и разности основного магнитного по- тока и потока рассеяния, из первого результата вычитают второй, полученную разность интегрируют по времени и по величине разности оценивают скорость изменения, а по ее интегралу - величину тока вторичных обмоток трансформатора

2. Устройство для бесконтактного способа контроля величины и скорости изменения тока вторичных обмоток трансформаторов, содержащее две измерительные обмотки, включенные последовательновстречно, интегратор, отличающееся тем, что, с целью повышения достоверности контроля, первую измерительную обмотку располагают на участке сердечника трансформатора, свободном от первичной и вторичной обмоток, втррую обмотку располагают ближайшей к сердечнику непосредственно под обмотками трансформатора, а выходные клеммы обмоток параллельно подключают к входам блока измерения скорости изменения тока и блока интегратора, выходы которого подключены к входам блока измерения величины тока

Изобретение относится может быть испоьзовано для контроля величины и скорости изменеия тока вторичных обмоток трансформаторов. Цель изобретения является повышение достоверности контроля величины и скорости изменения тока вторичных обмоток трансформаторов. Измеряются величины, пропорциональные сумме и разности основного магнитного потока и потока рассеяния. Затем вычитают из первой величины вторую и по разности оценивают скорость изменения тока, интегрируя по времени указанную разность судят о величине тока вторичных обмоток трансформатора. Способ контроля обеспечивается за счет размещения одной из измерительных обмоток на участке сердечника, свободном от первичных и вторичных силловых обмоток трансформатора, а другой измерительной обмотки- непосредственно под силивыми обмотками трансформатора. Измерительные обмотки, соединенные между собой последовательно-встречно, подключаются к блокам измерения скорости и величины тока. 2 с.п. ф-лы, 2 ил.

б

2

3

11

v v NL

да

te

3 V

Редактор С.Пекарь

Составитель В.Коваленко

Техред М.МоргенталКорректор Л. Патай

ттжт-ШЫттт Чв тЛШИтттт,.тт о,

Фаг7