Способ измерения намагничивающего тока трансформаторов в режиме нагрузки

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических РвсптбликКомитет по делам зобретеиий и открытий при Совете ВЛинистров СССРПриорите Опублико 11,Ч 1,196 Бюллетень о писания 12.П.19 та опубликов Авторыизобретени В. С. Гавриш и Ю, С. Гродецкий, Пенте Заявитель ститут электросварки им, Е. О. Патон ПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ НАМАГНИЧИВАЮЩЕГО ТОК ТРАНСФОРМАТОРОВ В РЕЖИМЕ НАГРУЗКИЙ, - коэффи между метра А, - коэффи между обмоткчьно циент пропортоком в токовойи первичным токоциент пропорнапряжением, поу напряжения циона обмотм, циона даваеваттме ваттльности мым на тра, и 5 д 1торичным током- 1.1 а у 2 2 2 т значение первич тия первого ам заключается вансформатор Известен способ измерения намагничиваю- щего 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: е 11 - среднеквадратичноеного тока (показаперметра (а),У 2 - среднеквадратичное значение втричного тока (показания второамперметра (а),К в показания ваттметра (вт),Ат - коэффициент трансформации,10 Такое решение позволяет измерять намагничивающий ток в трансформаторах с коэффициентом трансформации, не равным единице, при отсутствии гальванической связи между обмотками,15 Сущность способа поясняется схемами.На фиг. 1 приведена эквивалентная схемазамещения трансформатора; на фиг. 2 - принципиальная схема измерения намагничивающего тока при работе трансформатора на 20 активную нагрузку (случай непосредственного включения приборов); на фиг. 3 - принципиальная схема измерения намагничиваю- щего тока при работе трансформатора па активнуо нагрузку (случай включения прибо ров через трансформаторы тока); на фиг. 4 -принципиальная схема измерения намагничивающего тока при работе трансформатора на смешанну ю нагрузку.Сущность способа следую щем. Представим тр в виде245939 12 - Кг =10 Среднеквадратичное значение намагничивающего тока может быть определено по фор мчле: Г;т г1 в - / -10 т 11- Ут оПервые две величины измеряют при помощи амперметров (с шунтом или трансформатором тока). Третью величину измеряют при помощи ваттметра, токовую обмотку которого включают так, что по ней протекает ток, З 0 пропорциональный первичному току, а на обмотку напряжения подают напряжение, пропорциональное вторичному току. Пусть ток, проходящий через токовую обмотку ваттметра, равен1 н=А, 1 а напряжение, подаваемое на обмотку напряжения ваттметра, равно40 Тогда1 т .1 т . от- 1,2 й= --И(П=, (4) 457 О 1 2 7 с О 11 2 эквивалентной схемы замещения (см. фиг. 1), где Л, - полное сопротивление первичной цепи трансформатора; Лг - полное сопротивление вторичной обмотки трансформатора, приведенное к первичной; Л - полное сопротивление нагрузки, приведенное к первичной цепи; Го - полное сопротивление намагничивающей цепи, учитывающее потери в сердечнике трансформатора; 1, - среднеквадратичное значение первичного тока; 1, - 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. Таким образом, среднеквадратичное значение намагничивающего тока может быть вычислено по формуле (3), в которую входят три величины, подлежащие определению;1, - действующее значение первичного токг.;12 - действующее значение вторичного тока и выражение, равное где йт - показания ваттметра, Й, - коэффициент пропорциональности между током в токовой обмотке ваттметра и первичным тоДля этой схемы при принятых направлениях токов справедливо равенство где , - мгновенное значение первичного тока,- мгновенное значение приведенного вторичного тока, 10 - мгновенное значение намагничиваю- щего тока,Подставим формулу (1) во (2) и получим: ком, Йг - коэффициент пропорциональности между напряжением, подаваемым на обмотку напряжения ваттметра, и вторичным током Окончательно формулу (3) с учетом формулы (4) можно записать в следующем виде; По этой формуле и необходимо вычислять среднеквадратичное значение намагничиваю- щего тока. Для измерения первичного и вторичного токов в схеме имеются амперметры А 2 и Аг, включенные соответственно в первичную и вторичную цепи трансформатора Тр непосредственно (см. фиг. 4) при небольших токах, либо через трансформаторы тока ТТ 2 и ТТ, (см. фиг. 3),При активной нагрузке ваттметр йт может включаться в цепь при незначительных мощностях непосредственно токовой обмоткой в первичную цепь, обмотка напряжения при этом подсоединяется к нагрузке. В этом случае й,=1, йг - РнЕсли величина Йн неизвестна, то можно подключить дополнительный вольтметр Г к зажимам нагрузки и определитьВ случае больших токов ваттметр К подсоединяется через трансформатор тока ТТ 2(см, фиг. 3).Если нагрузка трансформатора Тр смешанная /7/, то необходимо применять электронный микроваттметр 1; при этом ток и напряжение снимаются с шунтов Рши Яш, (см.фиг, 4).шВ этом случае 11=ТВ 2 + 1,где Рв - сопротивление токового входа прибора.Величина й 2= Рш, =/2По своим параметрам для измерения намагничивающего тока в этих условиях подхо-дит электронный микроваттметр типа Ф=530(Точэлектроприбор, Киев),Таким образом, по формуле (5), зная показания двух амперметров и ваттметра, можно определить среднеквадратичное значениенамагничивающего тока трансформатора в режиме нагрузки.Этот способ пригоден также для измерениясреднеквадратичного значения намагничивающего тока трансформатора при несинусоидальных токах, а также при наличии управляемых или неуправляемых вентилей во вторичной цепи (см. фиг. 4).Предмет изобретенияСпособ измерения намагничивающего токатрансформаторов в режиме нагрузки, основанный на использовании показаний электро- измерительных приборов, отличающийся тем, что, с целью измерения намагничивающего тока в трансформаторах с коэффициентом транс формации, не равным единице, при отсутствии гальванической связи между обмотками, снимают показания двух амперметров, включаемых в первичную и вторичную цепи трансформатора, и показания ваттметра, токовую 10 обмотку которого включают в цепь первичной обмотки трансформатора, а обмотку напряжения - в цепь его вторичной обмотки, при этом среднеквадратичное значение намагничивающего тока определяют по формуле15 20где 1, - среднеквадратичное значение первичного тока,/2 - среднеквадратичное значение вторичного тока,У в показания ваттметра (вт),т - коэффициент трансформации,Й 1 - коэффициент пропорциональностимежду током в токовой обмотке ваттметра и первичным током,30Аг - коэффициент пропорциональностимежду напряжением, подаваемым наобмотку напряжения ваттметра, иГЬ 1 вторичным током- . аграфин, пр. Сапунова, 2 Заказ 206/19ЦНИИПИ Когиитета по делМ Тираж 480изобретений и открытий прква, Центр, пр. Серова, д. 4 Подписное овете Министров СССР