DE655587C

DE655587C - Einrichtung zur Pruefung von Messwandlern

Info

Publication number: DE655587C
Application number: DEK136328D
Authority: DE
Inventors: Hans Kleeberg
Original assignee: Koch and Sterzel AG
Current assignee: Koch and Sterzel AG
Priority date: 1934-12-23
Filing date: 1934-12-23
Publication date: 1938-01-19

Description

Einrichtung zur Prüfung von Meßwandlern Es sind bereits Einrichtungen zur Prüfung von Meßwandlern (Strom- oder Spannungswandler) durch Vergleich mit einem Normalwandler bekanntgeworden, bei denen der Prüfling und der Normalwandler sekundärseitig gegeneinandergeschaltet sind und zur Kompensation der Spannung, die bei dieser Gegeneinanderschaltung je nach der Größe der Fehler des Prüflings hervorgerufen wird, zwei aufeinander senkrecht stehende Spannungskomponenten benutzt werden. Zur Gewinnung dieser beiden senkrecht aufeinanderstehenden Spannungskomponenten wird bei den bekannten Prüfeinrichtungen ein Phasenverschieber für Drehstromsternwicklung verwendet.
Gemäß der Erfindung werden die beiden senkrecht aufeinanderstehenden Spannungskomponenten aus zwei gleich großen Phasenströmen bzw. Phasenspannungen eines Mehrphasensystems gewonnen, indem aus ihnen der Summenstrom bzw. die Summenspannung und der zu diesem Summenstrom bzw. dieser Summenspannung senkrecht stehende Differenzstrom bzw. Differenzspannung gebildet wird. Gegenüber den bisher bekanntgewordenen Einrichtungen zur Prüfung von Meßwandlern hat die Erfindung einmal den Vorteil, daß Normalwiderstände nicht benötigt werden, sondern nur Normalwandler. Von ganz besonderer Bedeutung aber ist die Frequenzunabhängigkeit der Prüfeinrichtung gemäß der Erfindung. Die bekannten Einrichtungen haben sämtlich infolge der bei ihnen benutzten Arten der Erzeugung der zur Fehlerbestimmung benutzten beiden Spannungskomponenten den Nachteil, daß sie frequenzabhängig sind; sie müssen also mit besonderen Einrichtungen zur Konstanthaltung der Frequenz ausgerüstet werden, die bei der Erfindung auf einfache Art und Weise vermieden sind.
In den Abbildungen sind einige Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Abb. i und a zeigen zwei verschiedene Stromwandlerprüfeinrichtungen, während in Abb. 3 eine Spannungswandlerprüfeinrichtung gezeichnet ist.
Bei dem in Abb. i dargestellten Beispiel ist an das Drehstromnetz i i ein Hochstromtransformator 12 in V-Schaltung angeschlossen. Die beiden Sekundärwicklungen sind einerseits miteinander verbunden; ihre freien Enden sind über Amperemeter 13, 14 mit den beiden Primärwicklungen eines Hilfsstromwandlers 15 verbunden, die ebenfalls mit ihren einen Enden miteinander in Verbindung stehen. Dieser Verbindungspunkt ist mit demjenigen der Sekundärwicklungen des Transformators 12 durch eine Leitung 16 verbunden, in welcher die Primärwicklungen des Prüflings 17 und eines Normalwandlers 18 in Reihe liegen. Diese Schaltung ist so getroffen, daß in der Verbindungsleitung 16 die Summe der über den Transformator 12 ,n1 Netz i i entnommenen beiden Phasenstroh fließt, während in der Sekundärwicklung j des Hilfswandlers 15 die Differenz dieser beiden Ströme fließt. Auf diese Weise erhält man in dem Summenstrom und dem Differenzstrom zwei Ströme, die aufeinander senkrecht stehen, vorausgesetzt, daß die beiden Phasenströme gleich groß sind. Die Sekundärwicklung des Prüflings 17 und die Sekundärwicklung 2o des Normalwandlers 18 sind gegeneinandergeschaltet, so daß in dem Widerstand 2i bei einem Fehler des Prüflings ein Strom in der einen oder anderen Richtung fließt; der dadurch hervorgerufene Spannungsabfall wird nun durch Verändern zweier Widerstände 22 und 23, die zweckmäßig als Schleifdrähte ausgebildet sind, kompensiert, bis das Galvanometer 24 keinen Ausschlag mehr zeigt. Der Widerstand 22 liegt an der Sekundärwicklung i9 und wird von dein Differenzstrom durchflossen, so daß an ihm nach Abgleichen die Größe des Fehlwinkels abgelesen werden kann. Der Widerstand 23 ist an eine Hilfssekundärwicklung 25 des Normalwandlers 18 angeschlossen und wird vom Summenstrom durchflossen, so daß an ihm der Übersetzungs- oder Stromfehler des Prüflings abgelesen werden kann.
Die in Abb. 2 dargestellte Schaltung unterscheidet sich von der Abb. i dadurch, daß der Normalwandler und der Hilfswandler zu einem einzigen Wandler vereinigt sind. Der Normalwandler 26 erhält zwei Eisenkerne 27, 28; die von zwei Primärwicklungen 29; 3o erregt werden, welche an den Hochstromtransformator 12 ebenso angeschlossen sind wie in Abb. i die beiden Primärwicklungen des Hilfswandlers 15, nur liegt in der Verbindungsleitung 16 in Abb. 2 lediglich die Primärwicklung des Prüflings 17. Auf dem einen Eisenkern 28 liegen zwei Sekundärwicklungen 31, 32, welche so geschaltet sind, daß der an sie angeschlossene veränderliche Widerstand (Schleifdraht) 33 von dem Differenzstrom durchflossen wird, also zur Ermittelung des Fehlwinkels dient. Auf dem anderen Eisenkern 27 liegen ebenfalls zwei Sekundärwicklungen 34, 35, die jedoch so geschaltet sind, daß in ihnen der Summenstrom fließt. An dem veränderlichen Widerstand 36 kann also, wenn beide Widerstände so eingestellt sind, daß das Galvanometer 24 keinen Ausschlag mehr zeigt, die Größe des übersetzungs- oder Stromfehlers des Prüflings festgestellt werden. Die Amperemeter 13 und 14, welche die Größe der beiden Phasenströme anzeigen, können abweichend von der in Abb. 2 gezeichneten Anordnung auch wieder so wie in Abb. i geschaltet werden. ....,Die Abb. 3 zeigt eine Spannungswandler-@,pfeinrichtung. An das Drehstromnetz ii ist `..ex Hochspannungswandler 38 in V-SchaltT@@ng angeschlossen, dessen in Summenschaltung angeordneten Sekundärwicklungen 39 und 4o die Primärwicklung des Prüflings 41 und die beiden in Summenschaltung angeordneten Primärwicklungen 4a und 43 eines Normalwandlers 44 speisen. Dieser besitzt außer den beiden Sekundärwicklungen 45 und 46 noch zwei Hilfssekundärwicklungspaare 47, 48 und 49, 50. - Die Wicklungen 47 und 48 liefern die Differenz der beiden aus dem Netz i i über den Transformator 38 entnommenen Phasenspannungen und speisen einen veränderlichen Widerstand (Schleifdraht) 52, während die Wicklungen 49, 5o die Summenspannung erzeugen, mit welcher der Schleifdraht 51 gespeist wird. Die Sekundärwicklungen 42, 43 des Normalwandlers sind in Reihe mit der Sekundärwicklung des Prüflings 41 und den beiden Schleifdrähten 51 und 52 sowie einem Vibrationsgalvanometer 53 geschaltet. Die beiden Phasenspannungen werden an den Voltmetern 54 und 55 abgelesen. Mit 56 ist die Bürde des Prüflings 41 bezeichnet. Durch entsprechende Einstellung der Schleifdrähte 51 und 52 kann nun der Fehler des Prüflings auskompensiert werden, so daß dann, wenn das Galvanometer 53 nicht mehr ausschlägt, an dem Schleifdraht 51 der Fehlwinkel, an dem Schleifdraht 52 der Übersetzungsfehler festgestellt werden kann. Die beiden Phasenspannungen müssen gleich groß sein.
Als Normalspannungswandler kann man zwei Einphasenwandler oder auch einen Dreischenkelspannungswandler mit unbewickeltem Mittelschenkel verwenden. Der Normalstromwandler in Abb. 2 kann auch aus zwei getrennten Wandlern mit je zwei Eisenkernen bestehen. An Stelle des in den Ausführungsbeispielen benutzten Transformators in V-Schaltung kann man auch einen Transformator benutzen, der ein Dreiphasensystem in ein Zweiphasensystem mit beliebig zueinander liegenden Phasen, z. B. nach Art einer Skott-Schaltung, verwandelt, der dann entsprechend mit dem Hilfswandler bzw. Normalwandler verbunden wird. Der Hilfsstromwandler gemäß Abb. i kann auch einen dreischenkligen Eisenkern besitzen, auf dessen beiden äußeren Schenkeln die beiden Primärwicklungen liegen, während die Sekundärwicklung auf dem mittleren Schenkel angeordnet ist. Statt der Ohmschen Widerstände, i z. B. in Abb. i der Widerstände 21, 22 und 23, kann man Gegeninduktivitäten zur Kompensation benutzen, wodurch die Empfindlichkeit gesteigert werden kann. Die Einrichtung bleibt auch dann vollkommen frequenzunabhängig.

Claims

PATENTANSPRÜCHE: i. Einrichtung zur Prüfung von Meßwandlern (Strom- oder Spannungswandler) durch Vergleich mit einem Normalwandler, bei welcher der Prüfling und der Normalwandler sekundärseitig gegeneinandergeschaltet sind und zur Kompensation der Spannung, die bei dieser Gegeneinanderschaltung je nach der Größe der Fehler des Prüflings hervorgerufen wird, zwei aufeinander senkrecht stehende, aus einem Mehrphasensystein gewonnene Spannungskoniponenten benutzt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die beiden senkrecht aufeinanderstehenden Spannungskomponenten aus zwei gleich großen Phasenströmen bzw. Phasenspannungen eines Mehrphasensystems gewonnen werden, indem aus ihnen der Summenstrom bzw. die Summenspannung und der zu - diesem Summenstrom bzw. dieser Summenspannung senkrecht stehende Differenzstrom bzw. Differenzspannung gebildet wird. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Prüfung von Stromwandlern der Summenstrom und der Differenzstrom der beiden Phasenströme durch zwei Widerstände fließt, an welchen die beiden zur Kompensation erforderlichen Spannungen abgenommen werden, die ein Maß für den Übersetzungsfehler bzw. den Fehlwinkel sind. 3. Einrichtung nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß zur Prüfung von Spannungswandlern die Summenspannung und die Differenzspannung der beiden Phasenspannungen an zwei Widerständen liegen, an welchen die beiden zur Kompensation erforderlichen Spannungen abgenommen werden, die ein Maß für den Übersetzungsfehler bzw. den Fehlwinkel sind. 4.. Einrichtung nach Anspruch i und :2, dadurch gekennzeichnet, daß an ein Dreiphasennetz ein Hochstromtransformator in V-Schaltung angeschlossen ist, dessen beide Sekundärwicklungen mit den beiden Primärwicklungen eines Hilfswandlers derart verbunden sind, daß in der gemeinsamen, den Summenstrom führenden Verbindungsleitung der Prüfling und der Normalwandler primärseitig in Reihe liegen und daß in der Sekundärwicklung des Hilfsstromwandlers der Differenz-, strom, in der zweiten Sekundärwicklung des Normalwandlers dagegen der Summenstrom der von dem Hochstromtransformator gelieferten Phasenströme fließt. 5. Einrichtung nach Anspruch., dadurch gekennzeichnet, daß der Hilfsstromwandler gleichzeitig als Normalwandler verwendet wird, indem er mit zwei von den beiden Primärwicklungen gemeinsam erregten Eisenkernen ausgerüstet wird, von denen der eine zwei zur Differenzstrombildung dienende Sekundärwicklungen, der andere zwei zur Summenstrornbildung dienende Sekundärwicklungen trägt. 6. Einrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß an ein Dreiphasennetz ein Hochspannungstransformator in V-Schaltung angeschlossen ist, dessen in Summenschaltung angeordneten beiden Sekundärwicklungen die Primärwicklung des Prüflings und die beiden in Summenschaltung angeordneten Primärwicklungen des Normalwandlers speisen, daß die Sekundärseite des Prüflings und des Normalwandlers mit den zur Kompensation dienenden veränderlichen Widerständen in Reihe geschaltet sind und daß die an die Widerstände angelegten Spannungen (Summenspannung und Differenzspannung) von zwei auf dem Norinalwandler angeordneten zusätzlichen Sekundärhilfswicklungsanordnungen geliefert werden. 7. Einrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Normalspannungswandler aus zwei Einphasenspannungswandlern oder einem Dreischenkelspannungswandler besteht. B. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der gleichzeitig als Normalwandler dienende Hilfswandler aus zwei getrennten Wandlern finit je zwei Eisenkernen besteht. g. Einrichtung nach Anspruch i oder folgenden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erzielung eines Winkels von genau go° zwischen den beiden Spannungskomponenten an sich bekannte Abstimmittel vorgesehen sind.