Устройство для определения масштабного коэффициента масштабных преобразователей высоких напряжений Советский патент 1980 года по МПК G01R27/00 G01R35/02 

понижакяцего преобразователя непосредственно и через первый регулируемый источник напряжения с первым выво™ дом секции вспомогательного делителя напряжения, выход которого подключен к корпусу устройства, а его BTO {эой вывод секции соединен через ЕТО-, рой регулируеьозй источник напряжения с выходом второго нуль-индикатора, с Б аходом второго понижаюиего преобразователя и с одним из входов второго разделительного преобразонателя, другой вход которого подключен к среднему выводу второго понижающего преобра зователя, вход которого соединен через третий регулируемый источник напряжения с третьим выводом секции scn могательного делителя напряжения и че рез третий нуль-индикатор - с третьим выводом секции аттестационного делителя напряжения, второй вывод секции которого соединен с входом второго нуль-индикатора, а выход аттестационного делителя напряжения соединен с корпусом устройства, причем первый выход второго разделительного преобразователя соединен с корпусом устройства, а его второй выход через; ком паратор напряжений подключён к одно& у из выходов первого разделительного Преобразователя, первый вход которого Подключен к среднему выводу первого понижающего преобразователя, выход Которого соединен с третьим входом устройства, с выходом нагрузки масштабного преобразователя высоких напряжений, с корпусом устройства и с 1 вторым входом первого разделительно го преобразователя, другой выход кото|5огр подключен к корпусу устройства при этом вспомогательный и аттестационный делители напряжения содержат ступени с номинальным напряжением, кратным номинальному напряжению секций. На фиг. 1 приведена блок-схема предлагаемого устройства для определения масштабного коэффициента масштабного преобразователя высоких напряжений (МПВН), где АДН и ВДН - соответственно, аттестационный и вспомо гательный делители напряжения с аналогичными по номинальным значениям напряжений секциями (на фиг. 1 цифра мй от 1 до п отмечены секции делителей) , ПП1, ПП2, ПР1, ЙР2 - соответстйённо,однотипные понижающие и разделительные преобразователи первой и: второй преобразовательных цепей (I, II), НЙ1, НИ2, НИЗ - йу ь-ййДйкйгоры, РИН1, РИН2, РИНЗ - вольтодобавочные регулируемые источники напряжения, Vj - нагрузка выхода аттестуемого мас штабного преобразователя, К - кОмпара тор напряжений, Ос5ществленйе и одном узле (аттестационном делителе АДЩ деления напряжения. ОТ входного дО выходного напряжения МПВН (вместо испол зования набора промежуточных трансфрр маторов) свижает материальные затраты на изготовление устройств для определенкя Масштабныхкоэффициентов, масштабных преобразователей высоких напряжений. Введение цепи понижающий преобразователь-разделительный преобразователь позволяет реализовать преобразовательные узлы с высокой стабильностью коэффициентов преобразования, т. е. с минимальным изменением коэффициента преобразования при и.зме- , нении потенциеша между входом и выходом преобразователя. Кроме того, использование понижающих и разделительных преобразователей как составнь1х элементов преобразовательных уз-лов позволяет производить их аттестацию S рабочих условиях раздельно и таким образом создает возможность аттестации преобразовательных узлов с целью определения изменения их коэффициента при изменении потенциала между их входом и выходом, что позволяет повысить точность измерений при определении масштабных коэффициентов масштабных преобразователей высоких напряжений. Применение понижающих преобразователей в предлагаемом устройстве снижает затраты на разработку и изготовление преобразовательных узлов. Введение в состав устройства аттестационного и вспомогательного делителей ,позволяет существенно снизить потери времени на подготовку измерений, так как отпадает необходимость :борки отдельных схем для аттестации каждого из промежуточных трансформаторов. Это в .целом позволяет существенно ускорить процесс проведения измерений при определении масштабных коэффициентов масштабных преобразователей высоких напряжений. Во избежание нагрузки АДН токами преобразовательных цепей I, II, их подключение к аттестационному делителю осуществляется через нуль-индикаторы НИ1, НИ2, НИЗ. Вспомогательный делитель напряжения (ВДН) может быть выполнен на основе последовательно-параллельного соединения понижающих преобразователей типа ПП1. , Изобретение может быть реализовано в ряде устройств. Если номинальное значение масштабного коэффициенta масштабного преобразователя высоких напряжений превышает 10-15 единиц, то в этом случае деление напряжения в АДН целесообразно производить по ступеням с номинальными значениями напряжений, кратными выходному напряжению МПВН, при этом низкопотенциальная ступень АДН содержит секции с номйнгшьнь№в1 значениями напряжений, равными выходн(Я4у напряжению М1ШН, и вспО Эга ельный делитель имеет ступени и секции, аналогичные по нойинальным значениям напряжению АДН. В случае, если номинальное значение масштабного коэффициента масштабного преобразователя высоких напряжений ,не является целым чисЛЪ, номинальное значение напряжения( секций АДН кюжет быть принято большим выходного напряжения МПВН (до достижения целочисленного отношения номинальных . значений напряжений входа МПВН и секций АДН), при этом параллельно первой секции АДН постоянно включается прецизионный делитель напряжения, осуществляющий преобразование напряжения с.екции АДН до напряжения, соответствующего напряжению выхода МПВН. В том случае, когда аттестуемый МПВН выполнен в виде делителя с составляющими напряжения, равными и кратными номинальному значению напряжения его выхода, включение аттестационного делителя в устройство для определения масштабного коэффициента МПВН не требуется, и аттестация МПВН производится непосредственно с помощью преобразовательных цепей, вспомогательного делителя и регулируемых источников напряжения, нуль-индикаторов, а также компаратора напряжения. Преобразовательные цепи I и II, в общем, выполняются из однотипных понижающих и разделит;ельных преобразователей и являются идентичными, Однако в том случа когда номинальное значение масштабного коэффициента разделительного преобразователя ПР2 равно единице, разделительный преобразователь ПР1 Может бглть исключен из схекы устройства и компаратор подключается непосредственно к выходу понижающего преобразователя ПП1.1

Примером конкретного выполнения предлагаемого изобретения является установка для аттестации образцовых масштабных преобразователей высоких напряжений.промышленной частоты.

На фиг. 2 представлена функциональная схема установки.

Установка содержит исходный масштабный преобразователь высоких напряжений МПВН-Зб (трансформаторы напряжения Т1-Т7) с номин ьным значением напряжения входа 36 кВ и напряжением выхода 500 В. С помощью прецизионного б-каскадного индуктивного делителя масштабного преобразователя низких напряжений (МПНН) - осуществляется , преобразование выходного напряжения МПВН-36 до любого из напряжений в диапазоне 0-500 В с дискретностью 0,001 В. Установка содержит вспомогательный делитель напряжения ВДН (трансформаторы Т8-Т12). Преобразовательные цепи I, II установки состоят, соответственно, из понижгиощих трансформаторов ТП1, ТП2 и разделительного трансформатора ТР с экранированными обмоткгиии и номинальным значением коэффициента трансформсщии,равным единице. Установка также содержит нуль-ин дикаторы НИ1, НИ2, НИЗ, в качестве

которых используются нуль-индикаторы типа Ф5046/1, вольтодобавочные регулируемые источники напряжения РИН1, РИН2, РИНЗ и компаратор напряжения (К). Все высоковольтные элементы усg тановки, за исключением Т7 и ТР, выполнены на основе трансформаторов напряжения типа И-50 (Т1-Т6, ТП1, ТП2, Т8-Т12).

На фиг. 2 указаны номинальные наQ пряжения в кВ на отводах аттестуемого исходного преобра зователя МПВН-36 и вспомогательного делителя ВДН.. МПВН-Зб и ВДН соответственно на фиг.2 содержат 3 ступени с номинальным напряжением 12 кВ, 4 ступени с напряжением 3 кВ и 7 секций с напряжением 0,5 кВ. Определение масштабного коэффи-циейта МПВН-36 производится посредством его аттестации, проводимой с, .помощью преобразовательных цепей I, 0.11, вспомогательного делителя ВДН, нуль-индикаторов, вольтодобавочных регулируемьах источников, а также компаратора напряжения. Первоначально обе преобразовательные цепи подключаются параллельно друг другу на вторичную обмотку Т7 (соответственно, ступень О - 3 кВ или О - 12 кВ МПВН-36 ;при аттестации ступеней 4 х 3, кВ или .3 X 12 кВ) , при этом подключение це пей I, II к вспомогательному делите; лю производится к ан.алогичным МПВН-36 по номинальному напряжению отводам. После балансировки нуль-индикаторов, выполняемой с помощью вольтодобавоч- ных регулируемых источников напряжения, вспомогательными потенциометрами компаратора производится компенсация неидентичности преобразовательных цепей I, II по погрешности. За тем преобразовательная цепь II переU ключается на вторую секцию (или, соответственно, ступень) МПВН-36, производится балансировка НИ1, НИ2, НИЗ и с помощью измерительных потенциометров компаратора определяются 5 параметры f262) характеризующие отношение напряжений на секциях (ступенях) МПВН-36

-W.ye

л

SO

Аналогично производится определение отношения напряжений 3-й и 1-й секции . д. По результатам аттестации производится определение действительного значения масш.табного коэффициента исходно.го масштабного преобразователя МПВН-Зб

Li i :k4ii V

К - -iK

ч Э 46 / д,еистб иоммн

,(k. %b,5|i),

65

где f 2 rffi f э cTj , o iffoS соответственно; параметры, полученные при аттестации МПВН-Зб по Ступеням и секциям с номинальными напряжениями 12, 3 и 0,5 кВ.

Исходный, аттестуе ый с помощью предлагаемого устройства масштабный преобразователь МПВН-36 совместно с преобразователем МПНН используется для аттестации других образцовых масштабных преобразователей высоких напряжений (трансформаторов, делителей напряжения) и служит для передачи размера вольта в область высоких напряжений. Описанная установка для аттестации образцовых масштабных щэеобразователей высоких напряжений является установкой высшей точности. На ней производится поверка и аттестация образцовых средств измерений высоких напряжений лабораторий госнадзора и ведомственных метрологических служб страны.

Формула изобретения

Устройство для определения масштабного коэффициента масштабных преобразователей высоких напряжений, содержащее два пониж-ающих трансформатора и два регулируемых источника напряжения, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и ускорения, процесса измерений, в него введены компаратор напряжений, два разделительных преобразователя, третий регулируемый источник напряжения, вспомогательный делитель напряжения, аттестационный делитель напряжения, нагрузка масштабного преобразователя высоких напряжений и три нуль-индикатора, при этом один из входов устройства соединен с входом аттестационного и вспомогатеяьного делителей напряжения, а другой вход устройства соединен с входом нагрузки масштабного преобразователя высоких напряжений и с входом первого нуль-индикатора, выход которого соединен с входом первого понижающег преобразователя непосредственно и через первый регулируеный источник напряжения-с первым выводом секции вспомогательного делителя напряжения выход которюго подключен к корпусу устройства, а его второй вывод секции соединен через второй регулируемый источник напряжения с ВЕ1Осодом второго нуль-индикатора, с выходом второго понижгиощего преобразователя и с одним из входов второго разделительного преобразователя, другой вход которого подключен к среднему выводу второго понижающего преобразователя, вход которого соединен через третий регулируемый источник напряжения с третьим выводом секции вспомогательного делителя напряжения и через третий нуль-индикатор - с третьим выводом секции аттестационного делителя напряжения, второй вывод секции которого соединен с входом второго нуль-индикатора, а выход аттестационного делителя напряжения соединен с корпусом устройства, причем первый выход второго разделительного преобразователя соединен с корпусом устройства, а его йторой выход через компаратор напряжений подключен к одному из выходов первого разделительного преобразователя, первый вход которого подключен к среднему выводу первого понижающего преобразователя, выход которого соединен с третьим входом устройства, с выходом нагрузки масштабного преобразователя высоких напряжений, с корпусом устройства и G вторым входом первого разделитёльного преобразователя,другой выход которого подключен к корпусу устройства

2. Устройство для определения масштабного коэффициента масштабных преобразователей высоких напряжений поп.1,отличающеесят ем, что вспомогательный и аттестационный делители напряжения содержат ступени с номинальным напряжением,кратным номинальному напряжению секций.

источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Данилюк И, Я. и Драбенко И. Ф. Поверка высоковольтных делителей напряжения при рабочем напряжении по методу отношения ЭДС. - Сб. Микропровод и приборы сопротивления , вып. 7. Кишинев. Картя мол довеняскэ с. 227-232, 1970.

2.Zlnn Е. Fundamenta е Bestimmung der Fehier von SpannunqswandeCern dureh ein Siinmierverfahxen fiber Zwischenwandfer,-Zeitschrift fur anqewandte Phisik, 1958, X, Band, Heft-ll,S 511-516 (прототип).

Ч Л- «41 Т

си

2 О.

Н

сг

ас

g

-CZH

„ :

-II

К4Я