Устройство для измерения остаточной индукции в сердечнике трансформатора тока

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик (i)) 922668

l г (6I ) Дополнительное к авт. сниц-ву (22) Заявлено 28.01.80 (2 I ) 2890579/18 — 21 с присоединением заявки .% (51)М; Кл.

G 01 R 33/12

Гесударстевнный квинтет

СССР (23)Приоритет иа денни изобретений и открытий

Опубликовано 23.04.82. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 23.04.82 (53) УДК 621.317. .44 (088.8) (72) Автор изобретения

Л. И. Соколик (71) заявитель (54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ОСТАТОЧНОЙ ИНДУКЦИИ

В СЕРДЕЧНИКЕ ТРАНСФОРМАТОРА ТОКА

Изобретение относится к электротехнике, в частности к электроизмерительной технике.

Эффективное использование предполагается в области релейной защиты электроэнергетических систем и электроустановок.

Известны устройства для измерения характеристик постоянного во времени мапппного поля, содержащие измерительную катушку, катушку взаимной индуктивности и баллистический гальванометр (1).

При измерении в устройстве необходимо изменить поток, сцепляющийся с витками из.мерительной катушки. Осуществить изменение потокосцепления можно одним из следующих способов: вьщернуть измерительную катушку иэ поля, либо повернуть ее на 180, вращать измерительную катушку в измеряемом поле с постоянной скоростью, качать измерительную катушку относительно ее среднего положения (и т. д.).

Однако такие устройства для измерения требуют доступа непосредственно к сердечнику и содержат противоречивые требования плотного прилегания измерительной катушки к сердечнику и особого рода подвижности ее.

Известно также устройство для измерения магнитных параметров, содержащее испытуемый и образцовый элементы, блок сравнения и индикатор (2).

Однако точность измерений в нем недостаточна.

Цель изобретения — повышение точности процесса измерений.

Эта цель достигается тем, что в устройство, содержащее испытуемый и образцовый трансформаторы тока с последовательно соединенными первичными обмотками и резисторами, подключенными к их вторичным обмоткам, и электроизмерительный прибор, введены интегратор, два сумматора, нелинейный функциональный преобразователь, блок сравнения и трн масштабирующих блока, входы двух из которых и вход интегратора подключены к резистору испытуемого трансформатора, вход третьего масштабирующего блока — к резисто= ру образцового трансформатора, выход его u выход второго масштабирующего блока через

922668 первый сумматор и нелинейный функциональный преобразователь подключены к первому входу блока сравнения, выход интегратора и первого масштабирующего блока через второй сумматор — к втором" входу блока сравнения, связанного с регистрирующим прибором.

На чертеже изображена блок-схема устройства.

Испытуемый трансформатор 1 тока нагружен резистором 2, который осуществляет преобразование вторичного тока в пропорциональное напряжение, Трансформатор 3 тока образцовый, предназначен для точного замера первичного тока трансформатора 1. Трансформатор 3 также нагружен резистором 4, напряжение на котором пропорционально первичному току трансформатора 1, поскольку трансформатор3 должен работать практически без заметной погрешности, что обеспечивается соответствующим его исполнением и надлежащей величиной вторичной нагрузки. Устройство содержит также интегрирующий блок 5; масштабирующие блоки 6, 7 и 8 служат для изменения масштаба, т, е. для увеличения или уменьшения в необходимом размере величины подаваемых на вход напряжений, тем самым вводятся-необходимые постоянные коэффициенты. Сумматоры 9 и 10 суммируют подаваемые на их входы напряжения. Н::линейный функциональный преобразователь 11 призван обеспечить зависимость выходного напряжения от входного такого же вида, что и зависимость В(Н) в сердечнике испытуемого трансформатора 1, Блок сравнения на резисторах 12 и 13 осуществляет вычитание, в результате которого образуется постоянное напряжение, представляющее остаточную индукцию Bt, какой она была до начала измерения в сердечнике трансформатора 1. Постоянную эту величину измеряют показывающим прибором 14.

Работает устройство следующим образом.

Первичный и вторичный ток испытуемого трансформатора 1 преобразуют с помощью резисторов 2 и 4, подключенных к вторичным обмоткам трансформаторов 1 и 3, в измеряемые пропорциональные напряжения, которые затем преобразуют интегрирующим, масштабными, суммирующими и нелинейными блоками и вычитают друг из друга, причем результат вычитания измеряют показывающим прибором, В устройстве образцовый предварительно размагниченный трансформатор 3 служит для точного измерения первичного тока, протекающего в первичной обмотке трансформатора 1.

Напряжения, пропорциональные вторичному и первичному току испытуемого трансформатора

1, снимаются с резисторов 2 и 4 соответственно. Напряжение на резисторе 2 пропорционально вторичному току с коэффициентом k, ко5

4 торый зависит от сопротивления резистора 2.

Напряжение на резисторе 4 пропорционально вторичному току трансформатора 3, а поскольку он образцовый, то оно пропорционально первичному току, протекающему в первичных обмотках трансформаторов 1 и 3, соединенных последовательно, с коэффициентом и, который зависит от коэффициента трансформации трансформатора 3 и величины сопротивления резистора 4. -Напряжение с резистора 2 поступает на вход интегрирующего блока 5 с коэффициентом В/k W p и на входы двух масштабирующих блоков: 6 с коэффициентом 1/к W S и 7 с коэффициентом W>/kl. Выходное напряжение интегрирующего блока 5 и масштабирующего блока 6 подается в сумматор 9, напряжение на выходе которого представляет индукцию В в сердечнике трансформатора 1 с учетом остаточной .индукцни Br, Напряжение с резистора 4 подается на масштабирующий блок 8 с коэффициентом И/1/п3, из которого вычитается выходное напряжение масштабирующего блока 7, так что на выходе сумматора 10 образуется напряжение, представляющее напряженность Н в сердечнике трасформатора 1, Это последнее поступает на вход нелинейного функционального преобразователя 11, который осуществляет зависимость выход-вход В(Н), характерную для сердечника трансформатора 1, и на выходе преобразователя 11 получаем напряжение, представляющее индукцию В в сердечнике трансформатора 1, обусловленную током

i:. Ha резисторах 12 и 13 производится вычитание  — В, т. е. вычитание соответствующих

I напряжений, в результате чего получаем напряжение, представляющее остаточную инцукцию

В1 в сердечнике испытуемого трансформатора 1, какова она была до начала измерений. Это напряжение измеряем показывающим прибором

11 с соответствующей градуировкой, Таким образом, благодаря достижению цели изобретения, процесс измерения остаточной индукции в сердечниках трансформаторов значительно упрощается. В техническом аспекте это позволит более точно учитывать фактические характеристики применяемых трансформаторов и их параметры, что должно повысить точность измерений, Зкономический эффект будет сказываться в уменьшении затрат на измерения, благодаря их ускорению.

Формула изобретения

Устройство для измерения остаточной индукции в сердечнике трансформатора тока, содержащее испытуемый и образцовый трансформаторы тока с последовательно соединенными первичными обмотками и резисторами, подключен922668

Составитель Е. Данилина

Техред С. Мигунова Корректор A Дзятко

Редактор А. Коэориэ

Заказ 2575/60 Тираж 719

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Йодписиое

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4

5 ными к их вторичным обмоткам, и электроизмерительный прибор, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности измерений, в него дополнительно введены интегратор, два сумматора, нелинейный функциональный преобразователь, блок сравненйя и три масштабирующих блока, входы двух из которых и вход интегратора подключены к резистору испытуемого трансформатора, вход третьего масштабирующего блока — к резне- to тору образцового трансформатора, выход его и выход второго масштабирующего блока через первый сумматор и нелинейный функцио6 нальный преобразователь подключены к первому входу блока сравнения, выход интегратора и первого масштабирующего блока через второй сумматор — к второму входу блока сравнения, связанного с регистрирующим прибором.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

l. Электрические измерения. Под. ред.

А. В. Фремке. Л., "Энергия", .1973, с. 263—

265.

2. Авторское свидетельство СССР И 664133, кл. G 01 R 33/12, 1975.