DE491338C

DE491338C - Verfahren und Einrichtung zur Messung des UEbersetzungsverhaeltnisses und des Phasenwinkels von Spannungs- und Stromwandlern

Info

Publication number: DE491338C
Application number: DES86643D
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1928-04-05
Filing date: 1928-07-22
Publication date: 1930-02-13

Description

Verfahren und Einrichtung zur Ifessung des Übersetzungsverhältnisses und des Phasenwinkels von Spannungs- und Stromwandlern Die bisher verwendeten Methoden zur Prüfung von Meßtransformatoren haben den Nachteil, daß sie entweder kompliziert sind, kostspielige Instrumente erfordern und sich nicht für laufende Messungen eignen, oder aber, daß sie zu ungenau sind. Durch vorliegende Erfindung soll diesem Mangel abgeholfen werden.
Die Erfindung sei an Hand der Abbildungen erläutert.
Abb. z zeigt ein Schaltschema zur Prüfung von Spannungswandlern.
I und II sind Zweisystemzähler, an denen auch Bruchteile der Scheibenumdrehungen genau abgelesen werden können. Die Triebsysteme des Zählers I sind C, und S" die Triebsysteme des Zählers II sind C2 und S2. Die Klemmen der Spannungspfade der einzelnen Triebsysteme sind c" c,', s" s,' und c2, c,', s2, s2'. In die Spannungspfade der Trieb= Systeme S1 und S2 sind Kondensatoren C und Ohmsche Widerstände R von solcher Größe eingeschaltet, daß bei gemeinsamer Spannung an den Klemmen aller Spannungspfade die Vektoren der Ströme in den Spannungspfaden S, und SZ um 9o° gegenüber denen der Spannungspfade C, und C2 verdreht sind. S1 und - SZ sind dann Blindverbrauchssysteme (Sinussysteme), Cl und C, Wattverbrauchssysteme (Cosinussysteme).
Die gewünschte Wirkung kann allerdings auch durch andere an sich bekannte Verfahren erzielt werden. Es handelt sich nur darum, die beiden Triebsysteme so einzurichten, daß ihre Drehmomente einander stets dann gleich sind, wenn bei gemeinsamer Speisung der beiden Spannungspfade die Vektoren der Ströme in den Leiden Stromspulen zueinander senkrecht stehen.
Die Stromspulen aller Systeme sind hintereinandergeschaltet und werden durch einen Hilfsstrom gespeist, dessen Phase in an sich bekannter Art in bestimmten Grenzen verändert werden kann. Zu diesem Zwecke ist beispielsweise ein Pol des Hilfstransformators T mit einer Phase der Dreiphasenspannung X Y Z verbunden, während sein zweiter Pol mit einem Schleifkontakt in Verbindung steht, der sich auf einem die zwei übrigen Phasen verbindenden Widerstand W bewegt.
Bei der Messung des Gbersetzungsverhältnisses wird die Sekundärwicklung des zu messenden Spannungswandlers DZ, an den Spannungspfad c1, ci geschaltet, während die übrigen Spannungspfade an die Enden der Sekundärwicklung des Normalwandlers Ne, dessen Fehler genau bekannt sind, geschaltet werden. Die Phase des Hilfsstromes wird so eingestellt, daß Zähler I in Ruhe ist, wenn der Wandler 11M sekundär ausgeschaltet ist. Da im Zähler I dann nur das Triebsystem St wirksam ist, bedeutet das, daß der Hilfsstrom in Phase mit der Sekundärspannung des Normalwandlers Ne steht. Nach Einschalten des Wandlers M, wird derart gemessen, daß die Anzahl der Umdrehungen zal und n2 der beiden Zähler nach einem beliebigen Zeitabschnitt abgelesen wird. Dann gilt: Bei der Messung des Phasenwinkels werden die Enden m, ni der Sekundärwicklung des zu messenden Wandlers M" an den Spannungspfa,d s, s,', die übrigen Spannungspfade dagegen parallel an die Sekundärwicklung eines Normalwandlers Ne geschaltet. Die Phase des Hilfsstromes bleibt unverändert.
Die Angaben n1 und n2 der beiden Zähler sind: aal - t k En Ih ± t k E," Ih sin (E" E,") und da E" ,= Ein und sin (E" E,") ._ tg (En E,"), so wird n, = t k En Ih (x ± tg (E" E,.» und n" - t k E" IiL ± o, schließlich Dabei bedeuten: t = Zeit, k - Konstante der 7ählertriebsysteme, E'" und Ein die Sekundärspannungen der Wandler Ne und Me, Ih = Hilfsstrom.
Damit sich die Fehler infolge ungenauer Einstellung der Zählerkonstanten aufheben, werden alle Messungen mit vertauschten Zählern wiederholt und daraus das Mittel genommen.
Ganz ähnlich geschieht die Messung bei Stromwandlern. Abb.2 zeigt das dazugehörige Schaltschema. Hier werden bei der Messung des Übersetzungsverhältnisses und Phasenwinkels alle Spannungspfade der Zähler parallel an die Hilfsspannung Eh, die Enden in, m' der Sekundärwicklung des zu messenden Wandlers M= hingegen nacheinander an die Stromspule jedes Systems angeschlossen, wobei die übrigen Stromspulen stets hintereinander an den Enden iz, ri der Sekundärspule des Normalwandlers N1 liegen.
Die Umschaltung kann auf beliebige Art geschehen, beispielsweise mittels eines Walzen-, Hebel- oder Stöpselschalters o. dgl.
Zur genauen und schnellen Einstellung der beiden Zähler in die Nullage und zu ihrer gleichzeitigen Freigabe zu Beginn der Messung wird vorteilhaft eine gemeinsame Arretierungsvorrichtung vorgesehen, etwa ähnlich, wie in Abb. 3 schematisch gezeichnet. Hl und B. sind die Triebscheiben bzw. Bremsscheiben der beiden Zähler und je mit einem Anschlagstift A, und AZ versehen. Durch die Riegel R, und R2, die auf einer Welle H sitzen, kann die Drehung der Zählerscheiben gehemmt bzw. können diese gleichzeitig freigegeben werden. Ebenso könnten natürlich auch andere Arretiervorrichtungen, etwa elektromagnetische, verwendet werden.
Zur bequemen Anwendung der beschriebenen Einrichtung in der Praxis ist es vorteilhaft, beide Zähler samt der zur Durchführung der erforderlichen Schaltungen bestimmten Vorrichtung in ein gemeinsames Gehäuse einzubauen.
Die hauptsächlichsten Vorteile der Erfindung sind folgende: i. Hohe Genauigkeit und Schnelligkeit der Messung, selbst bei schwankender Netzspannung; alle Messungen, also auch jene des Phasenwinkels, erfolgen bei voller Drehgeschwindigkeit der Zähler.
2. Daraus folgende Möglichkeit, die Messungen auch außerhalb des Laboratoriums, ja sogar während des normalen Betriebes auszuführen.
3. Verhältnismäßige Billigkeit der benutzten Instrumente; die Zähler sind nicht wesentlich teurer als normale Zweisystemzähler.
q.. Es entfällt die übliche Verstellung der Phase des Hilfsstromes oder der Hilfsspannung um 9o elektrische Grade und somit die hierfür erforderliche Einrichtung, Ausgleichung der drei Phasenspannungen usw.
5. Für alle Messungen genügt ein einziger Beobachter.

Claims

PATENTANSPRÜCHE i. Verfahren und Einrichtung zur Messung des Übersetzungsverhältnisses und des Phasenwinkels von Spannungs- und Stromwandlern, dadurch gekennzeichnet, daß zwei Zweisystemzähler mit Triebsystemen solcher Art verwendet werden, daß die Drehmomente der beiden Systeme eines jeden Zählers einarider dann gleich sind, wenn die Vektoren der Ströme in den beiden Stromspulen bei gemeinsamer Speisung der beiden Spannungspfade zueinander senkrecht stehen und daß bei der Prüfung von Spannungswandlern alle Stromspulen beider Zähler hintereinander von einem Hilfsstrom durchflossen werden und die Sekundärwicklung des zu messenden Wandlers aufeinanderfolgend an den Spannungspfad eines jeden Systems geschaltet wird, wobei, die übrigen Spannungspfade stets nebeneinander an der Sekundärwicklung des Normalwandlers liegen, und umgekehrt, daß bei der Prüfung von Stromwandlern alle Spannungspfade von einer gemeinsamen Hilfsspannung gespeist werden und die Sekundärwicklung des zu messenden Wandlers a.ufeinanderfolgend an die Stromspule eines jeden Systems geschaltet wird, wobei die übrigen Stromspulen stets hintereinander an der Sekundärwicklung des Normalwandlers liegen.
2. Einrichtung nach Anspruch r, dadurch gekennzeichnet, daß beide Zähler mit einer gemeinsamen Arretiervorrichtung versehen sind, welche ihre Einstellung in die Ausgangslage und ihre gleichzeitige Freigabe bewirkt.
3. Einrichtung nach Anspruch z und 2, dadurch gekennzeichnet, daß beide Zähler samt der zur Durchführung der erforderlichen Schaltungen dienenden Vorrichtung in einem gemeinsamen Instrument vereinigt sind.