Устройство для определения погрешностей трансформаторов тока в переходных режимах Советский патент 1981 года по МПК G01R31/02 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОГРЕШНОСТЕЙ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА В ПЕРЕХОДНЫХ РЕЖИМАХ

Изобретение относится к электроизмерительной технике .и может быть использовано для определения погрешностей трансформаторов тока в переходиых режимах. Известно устройство для определения погрешностей трансформаторов ток в переходных режимах, в котором через его первичную обмотку пропускают ток короткого замьткания, содержащий апериодическую составляющую, а одноврейеино регистрируют первичный, вто ричный и намагничивающий токи Cll Недостатком устройсЛа является ограниченная область его применения, связанная с тем, что на современных испытательных стендах невозможно получить переходные режимы короткого замыкания требуемых параметров, например, практически можно получить переходный режим с током короткого Зсшыкания 20 кА и с постоянной времени затухания апериодической составляющей до 0,08 с, а для испытания современных трансформаторов тока необходимо иметь переходный режим с током короткого замыкания до 60,кА и с постоянной времени затухания апе риодической составляющей до 0,3 с. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее формирователь испытательного тока, подключенный к первичной цепи испытуемого трансформатора тока, во вторичной цепи каждой ступени которого включены последовательно соединенные формирователи постоянного тока и амперметры, а в последней ступени - последовательно соединенные формирователь постоянного, тока и нагрузка,и регистратор С23. Недостатком устройства является невозможность получения данных о погрешностях трансформации полного тока и низкая точность при определении погр иностей трансформации периодической составляющей тока из-за неточностей/ связанных срасчетом апериодического переходного процесса в трансформаторе тока. Цель изобретения - определение по1грешностей I трансформации полного тока и повьаиение точности определения погрешностей трансформации периодической составляющей тока. Поставленная цель достигается тем, что в устройство для определения погрешностей трансформатрров тока в переходных режимах, содержащее формирователь испытательного тока, нагрузку, первый и второй датчики тока, три формирователя постоянного тока, регистратор, выход формирователя испытательного тока подключен к первичной цепи испытуемого трансформатора, ко вторичной цепи которого подключены последовательно соединенные нагрузка, первый формирователь постоянного тока и первый датчик тока, второй и третий формирователи постоянного тока включены последовательно со вторичной цепью соответственно первой и второй ступени испытуемого трансформатора, а второй датчик тока включен в первичной цепи испытуемого трансформатора, введены третий и четвертый датчики тока и три быстродействующих коммутатора, причем третий и четвертый датчики тока включены соответственно между вторичной цепью первой и второй ступени испытуемого трансформатора и вторым и третьим формирователями постоянного тока, быстродействующие коммутаторы подключены параллельно соответственно первому, второму и третьему формирователям постоянного тока, первые выходы датчиков тока соединены между собой и с первым входом регистратора, вторые выходы второго, третьего и четвертого датчиков тока соединены с соответствующими входами регистратора и с первыми управляющими выходами соответственно второго, третьего и первого формирователей постоянного тока, вторые управляющие выходы которых соединены со вторыми выводам соответственно третьего, четвертого и первого датчиков тока, первый и второй выводы первого датчика тока соединены соответственно с пятым и , шестым входами регистратора, седьмой и, восьмой входы которого соединены соответственно со ВТОЕЖЗМ и шестым входами регистратора, а управляющие входы коммутаторов соединены между собой и с управляющим выходом формирователя испытательного тока. При этом формирователь испытательного тока содержит ударный генератор, токоограничиваннци реактор, ударный трансформатор, первый и второй включающие элементы, оперативный выключатель и блок автоматического управления, причем ударный генеpaTopj первый включающий элемент, эперативный выключатель, токоограни1ивакяаий реактор соединены последо aTej sHo с первичной обмоткой ударного трансформатораJ втсфичная обмотка которого соединена с выходными зажимами формирователя испытательного тока, параллельно первичной обмотке ударного трансформатора подключен второй включающий элемент, управляющив входаа. первого и второго включающи элементов и оперативного выключателя соединены соответственно с первым.

вторым и третьим выходом блока автомтического управления, четвертый выхо которого соединен с управляющим выходом формирователя испытательного тока.

Причем в качестве формирователей постоянного тока использованы электронные усилители.

На чертеже представлена функциональная структурная схема устройства при испытании трехступенчатого трансформатора тока.

Устройство содержит формирователь 1 испытательного тока, подключенный к первичной цепи испытуемого трансформатора 2 тока, ко вторичной цепи которого подключена нагрузка 3, датчики 4, 5, б и 7 тока, формирователи 8, 9 и 10 постоянного тока, регистратор И, например, магнитный осциллограф, быстродействующие коммутаторы 12, 13 и 14, ударный генератор 15, включающие- элементы 16, 17, оперативный выключатель 18, токоограничивающйй реактор 19, ударный трансформато 20 и блок 21 автоматического управления.

Устройство работает следующим образом.

В исходном состоянии включающие элементы 16 и 17 отключены, быстродействующие коммутаторы 12, 13 и 14 включены.

Задаются возбуждение генератора 15 и фаза включения включающего элемента 16, обеспечивающие получение первой полуволны испытательного тока соответствующей первой полуволне необходимого переходного режима, и производится включение включающего элемента 16. Оперативный выключатель 18 начинает гасить дугу сразу после окончания первой полуволны испытательного тока. Включающий элемент 17 включается в момент окончания первой полуволны испытательного тока и шунтирует первичную обмотку ударного трансформатора 20 во время гашения дуги оперативным выключателем 18. В результате через испытуемый трансформатор тока пропускается только Ъдна полуволна испытательного тока.

Формирователи постоянного тока 8, 9 и 10 представляют собой электронные усилители, на вход которых подается напряжение, пропорциональное току намагничивания сердечника каждой ступени. На выходе формирователей протекает ток, величина которого в каждый момент времени равна току намагничивания сердечника данной сту-пени. Во время протекания испытательного тока коммутаторы 12, 13 и 14 закорачивают цепь протекания тока формирователей 8, 9 и 10. В момент окончания полуволны испытательного тока коммутаторы 12, 13 и 14 размыкаются и ток формирователей 8, 9 и 10 начинает протекать по обмоткам испытуемого трансформатора тока, поддерживая имевшее место нама ничивание сердечника. Далее приводят аппаратуру в готовность, изменяют фазу включения и производят опыт, воспроизводя вторую полуволну необходимого переходного режима. В начальный момент пoлyвoJ ны испытательного тока замыкают коммутаторы 12, 13 и 14. Последующий порядок ведения испытания аналогичен и вложен ному. При про пускании полуволн испытательного ток на регистраторе, например, магнитном осциллографе 11 записываются кривые мгновенных значений первичного, вторичного и намагничивающего токов, по величинам которых определяются погрешности. Формула изобретслия 1, Устройство для определения погрешностей трансформаторов тока в переходных режимах, содержащее форми рователь испытательного тока, нагруз ку, первый и второй датчики токов, три формирователя постоянного тока, рвгис-щратор, выход формирователя испытательного тока подключен к первич ной цепи испытуемого трансформатора/ ко вторичной цепи которого подключены последовательно соединенные нагру ка, первый формирователь постоянного тока и первый датчик тока, второй и третий формирователи постоянного тока включены последовательно со вторич ной цепью соответственно первой и второй ступени испытуемого трансформатора, а второй датчик тока включен в первичной цепи испытуемого трансформатора, отличающееся тем, ,что, с целью определения погрешностей трансформации полного тока и повышения точности определения погрешностей трансформации периодической составлякицей тока/ в устройство введены третий и четвертый датчики тока и три быстродействующих коммутатора, причем третий и четвертый AatffitHKH тока включены соответственно между вторичной цепью первой и второй ступени испытуемого трансформа тора и вторым и третьим формирователями постоянного тока/ быстродействую щие коммутаторы подключены параллельно соответственно первому/ второму и третьему формирователям постоянного тока/ первые выходы датчиков тока соединены.сг первым входом регистратора, вторые выходы второго, третьего ,и четвертого датчиков тока соединены с соответствующими входс1ми регистратора и с первыми управляющими выходами соответственно второго/ третьего и первого формирователей постоянного тока, вторые управляющие выходы которых соединены со вторыми выводами соответственно третьего, четвертого и первого датчиков тока/ первый и второй выводы первого датчика тока соединены соответственно с пятым и шестым входами регистратора/ седьмой и восьмой входы которого соединены соответственно со вторым и шестым входами регистратора, а управляющие входы коммутатбров соединены между собой и с управляющим выходом формирователя испытательного тока, 2.Устройство по tt.l/ отличающееся тем/ что формирователь испытательного тока содержит ударный генератор/ токоограничивающие элементы, оперативный выключатель и блок автоматического управления, причем ударный генератор/ первый включающий элемент/ оперативный выключатель/ токоограничивающий реактор соединены последовательно с первичной обмоткой ударного трансформатора, вторичная обмотка которого соединена с выходными згикимами формирователя испытательного тока/ параллельно первичной обмотке ударного трансформатора подключен второй включающий элемент/ управляющие входы первого и второго включандцих элементов н оперативного выключателя соединены соответственно с первым/ вторым и третьим выходом блока автомати-. ческого управления/ четвертый выход которого соединен с управляющим вьЬсодом формирователя испытательного тока. 3.Устройство по П.1/ отличающееся тем/ что/ в качестве формирователей постоянного тока использованы электронные усилители. Источники информации/ принятые во внимание при экспертизе i. Поташев Н. П. Работа трансфораторов тока при переходных процессах - / Электрическйе станции,/ 1935/ 10/ с.14-21. 2. Авторское свидетельство СССР 552571/ кл. GOIR 31/02/ 1976 tпрототип).