DE577880C

DE577880C - Verfahren zur Messung des UEbersetzungsverhaeltnisses von Transformatoren

Info

Publication number: DE577880C
Application number: DEH129847D
Authority: DE
Original assignee: Hartmann and Braun AG
Current assignee: ABB Training Center GmbH and Co KG
Priority date: 1931-12-13
Filing date: 1931-12-13
Publication date: 1933-06-06

Description

Verfahren zur Messung des Übersetzungsverhältnisses von Transformatoren Bei Hochspannungsisolierungen mißt man den Verlustfaktor in seiner Abhängigkeit von der Spannung, um ein Urteil über dielektrische Güte und Dauerhaftigkeit zu gewinnen. Der Verlustfaktor, das Verhältnis von Wirkwiderstand zu Blindwiderstand, ergibt sich aus der Brückenmessung direkt mit großer Genauigkeit. Daneben ist noch die zugehörige Hochspannung zu messen, wobei eine Genauigkeit von i bis 2 °[o durchaus genügt. Die bequemste Methode der Bestimmung des Effektivwertes der Hochspannung, nämlich Messung der Primärspannung und Multiplikation derselben mit dem Nennübersetzungsverhältnis des Transformators, wird aber bei Laboratoriumstransformatoren für hohe Spannungen wegen der meist erheblichen Streuinduktivität unzuverlässig.
Statische Hochspannungsmesser sind kostspielig, in der Höhe der Spannung begrenzt und für technische Massenmessungen nicht einfach genug. Kapazitive Spannungsteilung mit statischem Niederspannungsmesser mit dem zur Verlustfaktormessung dienenden Vergleichskondensator, wie sie von J e n s s E t z 193z, Seite 7, angegeben ist, erlaubt die Spannungsmessung bis zur selben Höhe wie die Verlustmessung, sie zerstört aber die Einfachheit und Zuverlässigkeit der Verlustfaktorbrücke und gibt dem nicht in Brückenmessungen Erfahrenen Gelegenheit zu Fehlern.
Erfindungsgegenstand ist eine Art Brückenanordnung (Abb.2), die es nach Umlegen eines Schalters i gestattet, aus dem Primärstrom und der Primärspannung des Speisetransformators 2 mit Hilfe einer einfachen Kurventabelle die an dem Prüfling liegende Hochspannung zu ermitteln. Die bisher bekannte Schaltung der Scheringbrücke zur Messung des Verlustfaktors ist in Abb. i dargestellt. Die neue Brückenanordnung (Abb.2) behält diese Schaltung zum Zweck der Verlustmessung unverändert bei. Die Scheringbrücke ist so allgemein bekannt, daß hier auf ihre Beschreibung verzichtet wird.
Zur Bestimmung der Sekundärspannung am Speisetransfbrmator werden nach Abb. 2 durch den Schalter i der Kondensator CS und in Reihe damit der Widerstand R5 mit der einen Klemme an den Brückeneckpunkt i i gelegt, während die andere Klemme i2 an die Klemme 13 des Speisetransformators 2 angeschlossen wird. Die zweite Primärklemme 14 des Speisetransformators ist geerdet, ebenso wie die eine Sekundärklemme 15.
Notwendige Zusatzgeräte sind der Spannungsmesser 17 und der Strommesser 18 auf der Niederspannungsseite des Transformators. Nach Einschalten der Spannung wird die Brücke mit dem Widerstand R, und dem Kondensator C4 genau wie bei einer gewöhnlichen Verlustfaktormessung abgeglichen.
Die Scheinwiderstände der Brückenzweige sind in komplexer Schreibweise, wenn man Ui ist die primäre, U2 die sekundäre Spannung; U2 bezeichnet im folgenden stets den um i8o° herumgeklappten, also gegen Ui nur einen geringen Phasenunterschied s zeigenden Vektor von U2. Das Vibrationsgalvanometer wird stromlos, wenn die Spannung am Zweige 3 nach Größe und Phase gleich der Spannung am Zweige q. ist: Es ist nun und in Abkürzung: tgy=+(RJ+Rs)u'C5@ tg 8 - -f- R4 0 C4 Ferner ist . Die Kapazität des Hochspannungsmeßkondensators ist nun so klein, daß das letzte Glied gegen i vernachlässigbar ist (z. B. sei C2 = =0o X io-'=F, und R4 - xooo]vr, dann ist bei 5o Hertz R40) C2 - i X I0-5).
Der Übersetzungsfaktor wird dann: Geht man zu den Effektivwerten über und vernachlässigt erlaubterweise die vierten Potenzen der tgö und tgy, so erhält man Das Korrektionsglied K ist meist vernachlässigbar, so daß der übersetzungsfaktor übergeht in die einfache Beziehung Ferner ist die Gleichung unter Annahme einer ganz bestimmten Belastung des Transformators aufgestellt. Um den Übersetzungsfaktor ein für allemal für die verschiedenen vorkommenden Belastungen festzulegen, genügt es vollständig, diesen übersetzungsfaktor in Abhängigkeit vom Primärstrom zu bestimmen und entweder tabellarisch oder in Form einer Kurve festzulegen. Baut man in den Primärkreis ein Amperemeter 18 ein, wie dies bei Abb.2 vorgesehen ist, so kann der Beobachter durch Ablesen dieses Instrumentes und unter Zuhilfenahme seiner Tabelle oder Kurve in sehr einfacher Weise den richtigen Übersetzungsfaktor bestimmen.

Claims

PATENTANSPRÜCHE i. Verfahren zur Messung des übersetzttngsverhältnisses- von Transformatoren mit den wesentlichen Bestandteilen der Hochspannungsmeßbrücke nach Schering, dadurch gekennzeichnet, daß die Brückeneinrichtung zeitweise auf _ein aus einem Widerstand (R5) in Reihe mit einer Kapazität (C5) bestehendes Zusatzgerät umgeschaltet wird, derart, daß die eine Klemme des Zusatzgerätes mit dem einen Brückeneckpunkt (ii)- und die andere Klemme (1:2) des Zusatzgerätes mit der einen Klemme (13) der Primärwicklung des" Transformators verbunden sind, und daß sich nach Abgleichung der so umgeschalteten Brücke das übersetzungsverbältnis -aus den abgelesenen Kapazitäts- und Widerstandswerten ergibt.
2. Verfahren nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß neben dem Primärvoltmeter des Transformators noch ein Amperemeter vorgesehen ist, - das den Primärstrom mißt und aus dessen Angabe an Hand einer Tabelle oderKurve -in Verbindung mit dem Zusatzgerät nach Anspruch i das übersetzungsverhältnis des Transformators für jede Belastung ermittelt werden kann.