Определение коэффициента безопасности прибора косвенным методом

Испытания допускают проводить косвенным методом:

— во время разомкнутой первичной обмотки, на вторичную обмотку, при номинальной частоте, подают практически синусоидальное напряжение, среднеквадратическое значение которой равняется значению граничной вторичной э.д.с.

Ток намагничивания (Iexc), который при этом возникает, определяют как процентное значение от произведения номинального вторичного тока (Isn) и коэффициента безопасности прибора (FS), который должен быть не меньше номинального значения полной погрешности, которая равняется 10 %:

Формула-КБ

Если полученный результат сомнительный, необходимо сделать контрольное испытание прямым методом, результат которого будет достоверным.

Огромное преимущество испытаний косвенным методом в том, что нет необходимости в больших значения силы тока (пример, 30 000 А при номинальном первичном токе 5000 А и коэффициента безопасности 10) и нагрузок, которые должны быть рассчитаны на 50 А.

Рисунок1
Рисунок2

Метод прямой проверки полной погрешности

На рисунке 1 изображен трансформатор тока, имеющий отношение витков 1/1. Его подсоединяют к источнику первичного (синусоидального) тока, вторичная обмотка, соединенная с нагрузкой Zв, которая имеет линейные характеристики, подключена так, что через амперметр проходит разница между первичным и вторичным током. Суммарная сила тока, проходящая через амперметр, равна силе тока намагничивания. Отношение среднеквадратического значения такого тока к среднеквадратичному первичному току является полной погрешностью. Её выражают в процентах.

На рисунке 2 приведена принципиальная схема прямого метода измерения полной погрешности трансформаторов тока, номинальный коэффициент трансформации которых отличается от единицы. На нём изображены два трансформаторы тока, имеющие одинаковые номинальные коэффициенты трансформации.  Трансформатор тока, обозначенный N, считают имеющим незначительную полную погрешность в условиях эксперимента (минимальная нагрузка), тогда как трансформатор тока, проходящего проверку и обозначен Х, подключают к его номинальной нагрузке.

Через первичные обмотки обоих трансформаторов пропускают синусоидальный ток с одного источника, а амперметр подключают для измерения разности между значениями силы тока двух вторичных обмоток. При таких условиях среднеквадратическое значение силы тока, измеренное амперметром А2 по отношению к среднеквадратичному значения силы тока, измеренное амперметром А1, выраженное в процентах, является полной погрешностью трансформатора Х.

Для этого метода необходимо, чтобы полная погрешность трансформатора N была действительно незначительной. Недостаточно, чтобы трансформатор N имел известную полную погрешность, поскольку в результате очень сложного характера полной погрешности (искажена форма кривой) любую полную погрешность эталонного трансформатора N нельзя применять для корректировки результатов испытания.

Альтернативная схема измерения полной погрешности прямым методом

Для измерения полной погрешности можно применять альтернативные схемы, одну из таких изображено на рисунке 3.

Схема, изображенная на рисунке 2, требует применения «специального» эталонного трансформатора N, коэффициент трансформации которого одинаковый с коэффициентом трансформатора Х и имеет незначительную полную погрешность в точности предельной первичной силы тока. Схема, изображенная на рисунке 3, дает возможность применения стандартных эталонных трансформаторов тока N и N’. Хотя для этих эталонных трансформаторов остается существенной наличие незначительной полной погрешности, но это требование удовлетворить легче.

На рисунке 3, Х — это трансформатор, который проходит испытания, N — это стандартный эталонный трансформатор, номинальный первичный ток которого имеет такой же порядок величин, как номинальная первичная сила тока трансформатора Х (Сила тока, при котором проводят испытания), и N’- это стандартный эталонный трансформатор, номинальный первичный ток которого имеет такой же порядок величин вторичного тока трансформатора Х. Стоит отметить, что трансформатор N’ является частью нагрузки Zв трансформатора Х, и поэтому нужно учитывать это при определения значения нагрузки Z’в. А1 и А2 — это два амперметра, амперметр А2 измеряет разницу между вторичными токами трансформаторов N и N’.

Если номинальный коэффициент трансформации трансформатора N обозначен Kn , трансформатора Х – Knx , а трансформатора N ‘- K’n, то коэффициент Kn должен быть равен результату умножения K’n и Knx , то есть:

Kn=K’n*Knx .

При таких условиях среднеквадратическое значение силы тока по амперметру А2 относительно силы тока амперметра А1 является полной погрешностью трансформатора Х, выраженной в процентах.

К каким трансформаторам применима данная информация можно посмотреть <<тут>>.

Рисунок3

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.