СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ НАМАГНИЧИВАЮЩЕГО ТОКА ТРАНСФОРМАТОРОВ В РЕЖИМЕ НАГРУЗКИ Советский патент 1969 года по МПК B23K9/00 B23K11/25 H01F29/14 G01R19/02 

Известен способ измерения намагничивающего тока трансформаторов в режиме нагрузки, при котором намагничивающий ток определяют с помощью амперметра, подключенного к связанным между собой первичной и вторичной обмоткам трансформатора.

Предложенный способ отличается от известного тем, что снимают показания двух амперметров, включаемых в первичную и вторичную цепи трансформатора и показания ваттметра, токовую обмотку которого включают в цепь первичной обмотки трансформатора, а обмотку напряжения - в цепь его вторичной обмотки, при этом среднеквадратичное значение намагничивающего тока определяют по формуле:

1 / /2.

г и,

Я - у i

2

kf-kl kz

среднеквадратичное значение первичного тока (показания первого амперметра (а),

среднеквадратичное значение вторичного тока (показания второго амперметра (а), показания ваттметра (вт), коэффициент трансформации,

/Ji - коэффициент пропорциональности между током в токовой обмотке ваттметра и первичным током,

kz - коэффициент пропорциональности

между напряжением, подаваемым на

обмотку напряжения ваттметра, и

Г b вторичным током -

L в

Такое решение позволяет измерять намагничивающий ток в трансформаторах с коэффициентом трансформации, не равным единице, при отсутствии гальванической связи между обмотками.

Сущность способа поясняется схемами.

На фиг. 1 приведена эквивалентная схема замещения трансформатора; на фиг. 2 - принципиальная схема измерения намагничивающего тока при работе трансформатора на

активную нагрузку (случай непосредственного включения приборов); на фиг. 3 - принципиальная схема измерения намагничивающего тока при работе трансформатора па активную нагрузку (случай включения приборов через трансформаторы тока); на фиг. 4- нринципиальная схема измерения намагничивающего тока при работе трансформатора на смешанную нагрузку. Сущность способа заключается в следуюэквивалентной схемы замещения (см. фиг. 1), где Zi - полное сопротивление первичной цепи трансформатора; Z -полное сопротивление вторичной обмотки трансформатора, приведенное к первичной; Z -полное сопротивление нагрузки, приведенное к первичной цепи; Zo - полное сопротивление намагничивающей цепи, учитывающее потери в сердечнике трансформатора; .среднеквадратичное значение первичного тока; /о - среднеквадратичное значение намагничивающего тока; 1 - среднеквадратичное значение приведенного вторичного тока.

В результате измерения получают среднеквадратичное значение полного намагничивающего тока, не разделенного на активную и реактивную составляющие.

) /т. тЦ

/f+/r -f +4 rjo где Г -Период напряжения сети. Таким образом, среднеквадратичное значение намагничивающего тока м.ожет быть вычислено по формуле (3), в которую входят три величины, подлелсащие определению; /1 - действующее значение первичного тока; /2 - действующее значение вторичного тока и выражение, равное Первые две величины измеряют при помощи амперметров (с гиунтом или трансформатором тока). Третью величину измеряют при помощи ваттметра, токовую обмотку которого включают так, что по ней протекает ток, пропорциональный первичному току, а на обмотку напряжения подают напряжение, пропорциональное вторичному току. Пусть ток, проходящий через токовую обмотку ваттметра, равен и - , а напряжение, подаваемое ,на обмотку напряжения ваттметра, равно и . Тогда 1 1-гW 1 гт - Ui di -, Г JoAi 2

Для этой схемы при принятых направлениях токов справедливо равенство

(1)

/1-/2 Oi

где 1 - мгновенное первичного

значение тока,

;1

г -мгновенное значение приведенного

вторичного тока,

Io - мгновенное значение намагничивающего тока.

Среднеквадратичное значение намагничивающего тока может быть определено по форМУле:

/1 Г .2 ., -.j,.di.

(2)

Подставим формулу (1) во (2) и получим: 2 ГУ

Ij i -di : ком, 2 - коэффициент пропорциональности между напряжением, подаваемым на обмотку напряжения ваттметра, и вторичным током Окончательно формулу (3) с учетом формулы (4) можно записать в следующем виде: /2 1i . /2 . . (5) 1,2 2 По этой формуле и необходимо вычислять среднеквадратичное значение намагничивающего тока. Для измерения первичного и вторичного токов в схеме имеются амперметры AI и Ла, включенные соответственно в первичную и вторичную цепи трансформатора Тр непосредственно (см. фиг. 4) при небольших токах, либо через трансформаторы тока ТТи ГГз (см. фиг. 3). При активной нагрузке ваттметр W может включаться в цепь при незначительных мощностях непосредственно токовой обмоткой в первичную цепь, обмотка напряжения при этом подсоединяется к нагрузке. В этом случае . Если величина Ян неизвестна, то молшо подключить дополнительный вольтметр V к зажимам нагрузки и определить

В случае больших токов ваттметр W подсоединяется через трансформатор тока ТТ (см. фиг. 3).

Бсди яагрузка трансформатора Тр смешанная IZyl, то необходимо применять электронный микроваттметр 1; при этом ток и напряжение снимаются с шунтов ш и Нш (см. фиг. 4).,

Ш1

В этом случае i

ВХ +

где - сопротивление токового входа прибора.

Величина k- R,- .

/2

По своим параметрам для измерения намагничиваюш,его тока в этих условиях подходит электронный микроваттметр типа Ф 530 (Точэлектроприбор, Киев).

Таким образом, по формуле (5), зная показания двух амперметров и ваттметра, можно определить среднеквадратичное значение намагничиваюшего тока трансформатора в режиме нагрузки.

Этот способ пригоден также для измерения среднеквадратичного значения намагничиваюш.его тока трансформатора при несияусоидальных токах, а также при наличии управляемых или неуправляемых вентилей во вторичной цепи (см. фиг. 4).

Предмет изобретения Способ измерения намагничиваюш;его тока трансформаторов в режиме нагрузки, основанный на использовании показаний электроизмерительных приборов, отличающийся тем, что, с целью измерения намагничивающего тока в трансформаторах с коэффициентом трансформации, не равным единице, при отсутствии гальванической связи между обмотками, снимают показания двух амперметров, включаемых в первичную и вторичную цепи трансформатора, и показания ваттметра, токовую

обмотку которого включают в цепь первичной обмотки трансформатора, а обмотку папряжения - в цепь его вторичной обмотки, при этом среднеквадратичное значение намагничиваюш;его тока определяют по формуле

а,

где /1 - среднеквадратичное значение первичного тока,

/2 - среднеквадратичное значение вторичного тока,

W-показания ваттметра (sr), AT -коэффициент трансформации,

yfei )фициент пропорциональности между током в токовой обмотке ваттметра и первичным током,

kz - коэффициент пропорциональности между напряжением, подаваемым на обмотку напряжения ваттметра, и

Г-1вторичным током

L а J

z

/,

10

s te.

1г

иг.1

7,

4 l

T7.

e..pOreJ 7 L JCKCi- eИ

Риг. 2

94.2 ff