(12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (21) Numer zgłoszenia: (22) Data zgłoszenia: (51) IntCl6: G01R 35/02 (54) Układ do pomiaru błędów przekładnika prądowego, przelotowego (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 25/94 (73) Uprawniony z patentu: Instytut Energetyki, Warszawa, PL (72) Twórca wynalazku: Andrzej L. Maliszewski, Łódź, PL (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 02/97 (74) Pełnomocnik: Jankowska Danuta, Instytut Energetyki PL B1 (57) 1. Układ do pomiaru błędów przekładnika prądowego, przelotowego, zwłaszcza błędu prądowego, kątowego 1 całkowitego, wyposażonego w uzwojenie wtórne robocze, znamienny tym, ze posiada po stronie pierwotnej uzwojenie pomiarowe (ZP) o liczbie zwojów równej przekładni znamionowej, przy czym jeden koniec uzwojenia wtórnego roboczego (ZR) i jeden koniec uzwojenia pomiarowego (ZP) połączone ze sobą w przeciwfazie, są połączone z zaciskiem napięciowym (1) gałęzi różnicowej (G R), której drugi zacisk napięciowy (2) stanowi połączenie obwodu zasilania (OZ) strony pierwotnej przekładnika (P) i obwodu obciążenia (OB) uzwojenia wtórnego roboczego (Z R) przekładnika (P) a między zaciski napięciowe (1 i 2) gałęzi różnicowej (GR), jest załączony korzystnie rezystor (R1) Fig.1

2 Układ do pomiaru błędów przekładnika prądowego, przelotowego Zastrzeżenia patentowe 1 Układ do pomiaru błędów przekładnika prądowego, przelotowego, zwłaszcza błędu prądowego, kątowego i całkowitego, wyposażonego w uzwojenie wtórne robocze, znamienny tym, ze posiada po strome pierwotnej uzwojenie pomiarowe (ZP) o liczbie zwojów równej przekładni znamionowej, przy czym jeden koniec uzwojenia wtórnego roboczego (Z R) i jeden koniec uzwojenia pomiarowego (ZP) połączone ze sobą w przeciwfazie, są połączone z zaciskiem napięciowym (1) gałęzi różnicowej (GR), której drugi zacisk napięciowy (2) stanowi połączenie obwodu zasilania (Oz) strony pierwotnej przekładnika (P) i obwodu obciążenia (OB) uzwojenia wtórnego roboczego (Z R) przekładnika (P) a między zaciski napięciowe (1 i 2) gałęzi różnicowej (GR), jest załączony korzystnie rezystor (R1). 2 Układ według zastrz 1, znamienny tym, ze obwód zasilania (OZ) strony pierwotnej przekładnika stanowi szeregowe połączenie amperomierza kontrolnego (A) z jednym końcem dodatkowego uzwojenia pomiarowego (ZP), którego drugi koniec jest połączony poprzez rezystor (R1) gałęzi różnicowej (GR) z rezystorem dodatkowym (R2) a obwód obciążenia (OB) stanowi szeregowe połączenie uzwojenia roboczego (ZR) z impedancją obciążenia (ZB) oraz rezystorem (R1) gałęzi różnicowej (GR) * * * Przedmiotem wynalazku jest układ do pomiaru błędów przekładnika prądowego, przelotowego zwłaszcza błędu prądowego, kątowego 1 całkowitego. Układ znajduje zastosowanie w badaniach przekładników prądowych przelotowych bez szyny centralnej o dużym otworze wewnętrznym, przeznaczonych na przykład do nakładania na przepusty prądowe. Znany dotychczas ze stosowania układ do sprawdzenia przekładników zawiera tor wysokoprądowy, który przechodzi przez przekładnik badany i przez przekładnik wzorcowy, przy czym przekładnia przekładnika badanego i przekładnika wzorcowego są równe Do uzwojeń wtórnych przekładnika badanego i wzorcowego jest podłączony kompensator prądu zmiennego, który mierzy błędy całkowite, prądowe i kątowe przekładnika badanego przy założeniu, ze błędy przekładnika wzorcowego są pomijalnie małe. Układ opisany wymaga użycia wyspecjalizowanego kompensatora prądu zmiennego mierzącego bezpośrednio błędy przekładnika oraz wielozakresowego przekładnika wzorcowego. Poza tym opisany układ wymaga zasilania wielkimi prądami rzędu 10 A, co jest związane z koniecznością posiadania układów wytwarzania wysokich prądów i układów do ich regulacji Istota układu do pomiaru błędów przekładnika prądowego, przelotowego zwłaszcza błędu prądowego, kątowego 1 całkowitego polega na wyposażeniu go po stronie pierwotnej w uzwojenie pomiarowe o liczbie zwojów równej przekładni znamionowej, przy czym jeden koniec uzwojenia wtórnego roboczego 1 jeden koniec uzwojenia pomiarowego połączone ze sobą w przeciwfazie są połączone jednym zaciskiem napięciowym gałęzi różnicowej, której drugi zacisk napięciowy stanowi połączenie wspólne obwodu zasilania strony pierwotnej badanego przekładnika 1 obwodu obciążenia uzwojenia roboczego wtórnego badanego przekładnika a między zaciski napięciowe gałęzi różnicowej jest załączony korzystnie rezystor. Obwód zasilania przekładnika stanowi szeregowe połączenie amperomierza kontrolnego z jednym końcem uzwojenia pomiarowego pełniącego rolę uzwojenia pierwotnego, którego drugi koniec jest połączony poprzez rezystor gałęzi różnicowej z rezystorem dodatkowym a obwód obciążenia stanowi szeregowe połączenie

3 uzwojenia roboczego przekładnika z impedancją obciążenia oraz rezystorem załączonym w gałąź różnicową Zastąpienie zewnętrznej szyny wielkoprądowej przechodzącej przez otwór centralny przekładnika, która stanowiła jego uzwojenie pierwotne, wielozwojowym uzwojeniem pomiarowym, eliminuje konieczność stosowania wielkoprądowych źródeł zasilania. Ponadto układ nie wymaga użycia drogich i wielkogabarytowych urządzeń dodatkowych jak przekładnik wzorcowy i kompensator prądu. Istotną zaletą układu według wynalazku jest znaczne ułatwienie ustalania wartości błędu całkowitego, które sprowadza się do pomiaru wartości prądu w gałęzi różnicowej. Również łatwe i bezpośrednie jest wyznaczanie błędu prądowego i kątowego przekładnika, które sprowadza się do pomiarów napięć na rezystorach w obwodzie zasilania przekładnika i gałęzi różnicowej. Przedmiot wynalazku jest bliżej objaśniony w oparciu o rysunek, na którym fig 1 przedstawia schemat układu do pomiaru błędów przekładnika, a fig 2 i fig 3 ilustrują rozkłady wektorowe odpowiednio prądów i napięć występujących w różnych punktach układu pomiarowego Według wynalazku układ do pomiaru błędów przekładnika prądowego, przelotowego posiada zamiast zewnętrznej szyny wielkoprądowej, zasilającej przekładnik prądowy P, pełniący rolę uzwojenia pierwotnego przekładnika P, uzwojenie pomiarowe ZP nawinięte po stronie pierwotnej o liczbie zwojów równej przekładni znamionowej Jeden koniec uzwojenia pomiarowego ZP jest skrzyżowany z drugim końcem wtórnego uzwojenia roboczego Z R, tak ze prądy płynące w tych uzwojeniach I1" i I2 są w przeciwfazie w gałęzi różnicowej GR Zacisk napięciowy 1 gałęzi różnicowej GR stanowiący połączenie końców uzwojenia pomiarowego ZP i uzwojenia wtórnego roboczego Z R jest połączony z rezystorem R1 Drugi koniec rezystora R1 jest dołączony do zacisku napęciowego 2 gałęzi różnicowej GR stanowiącego połączenie obwodu zasilania Oz i obwodu obciążenia OB uzwojenia roboczego Z R. Obwód zasilania OZ tworzą połączone ze sobą szeregowo amperomierz A, dodatkowe uzwojenie pomiarowe ZP, rezystor R 1, załączony między zaciskami 1 i 2 w gałęzi różnicowej GR i rezystor dodatkowy R2 załączony między zaciski 2 i 3 obwodu. Obwód obciążenia O B tworzą połączone ze sobą szeregowo, uzwojenie robocze Z R, impedancją obciążenia Z B i rezystor R1 załączony między zaciskiem napięciowym 1 i 2 gałęzi różnicowej GR. Działanie układu pomiarowego według wynalazku jest następujące. Po podłączeniu napięcia zasilania do obwodu zasilania Oz przekładnika prądowego P, ustala się wartość prądu pomiarowego I1 wynikającą z ilorazu prądu pierwotnego I1przekładnika P i liczby zwojów uzwojenia pomiarowego ZP pełniącego rolę uzwojenia pierwotnego. Przykładowo przy liczbie zwojów uzwojenia pomiarowego ZP równej 1000 i pożądanym prądzie pierwotnym I1 wynoszącym 500 A wartość prądu pomiarowego I1 wynosi 0,5 A Prąd I 12 w gałęzi różnicowej GR odniesiony do wartości prądu I1 wyrażony w procentach jest według wynalazku błędem całkowitym IC przekładnika. Prąd ten jest mierzony bezpośrednio amperomierzem A załączonym między zaciskami 1 i 2 gałęzi różnicowej GR, bądź wyznaczony jako iloraz wartości napięcia U12 mierzonego woltomierzem V między zaciskami 1 i 2 i wartości rezystancji rezystora R1. Składowe prądu I 12, prądową I i kątową Iδ pokazane na fig. 2 1 fig 3 ustala się mierząc woltomierzem V wartości napięć w różnych punktach układu, odpowiednio napięcie U12 między zaciskami 1 i 2 gałęzi różnicowej GR na rezystorze R1, napięcie U23 między zaciskami napięciowymi 2 i 3 na rezystorze dodatkowym R2 oraz napięcie U13 miedzy zaciskami 1 i 3 a następnie obliczając matematycznie według podanych niżej zależności pokazanych na wykresach wektorowych tych prądów 1 napięć, błąd całkowity IC, błąd prądowy I 1 błąd kątowy δiφ.

4 Błąd całkowity I C IC%=U12/R I 1 " x % Błąd prądowy I I% = 3U223 - U U / 2 U 2 3 x R x I 1 " x % Gdzie R stanowi wspólną jednakową wartość rezystancji rezystora R 1 i rezystora dodatkowego R2.

5 Fig. 3 Fig. 2

6 Fig. 1 Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł