DE844622C

DE844622C - Measuring device for active losses in electrical arrangements of high voltage

Info

Publication number: DE844622C
Application number: DEL2195A
Authority: DE
Inventors: Albert Kaltofen; Rudolf Kuechler
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1950-05-31
Filing date: 1950-05-31
Publication date: 1952-07-21

Description

Meßeinrichtung für Wirkverluste elektrischer Anordnungen hoher Spannung Zur Messung von niedrigen Wirkverlusten in elektrischen Anordnungen hoher Spannung und niedrigem Leistungsfaktor durch direkt anzeigende wattmetrische Meßgeräte ist es bekannt, einen Differentialstromwandler zu benutzen, welcher die Kompensierung des Blindstromanteiles des Prüflings ermöglicht und der Stromspule des Leistungsmessers nur die Wirkkomponente des Stromes zuführt. Hierbei wird eine hohe Empfindlichkeit des Meßgeräts und eine Verringerung des Fehlers erreicht, da die Messung der Wirkverluste bei einem cos<p von angenähert I erfolgt. Bei ,dem Differentialstromwandler ist die Primärwicklung so unterteilt, daß über den einen Teil der Prüfling, z. B. eine Frei leitung zwecks Messung der Koronaverluste, und über den anderen Teil ein verlustfreier Kondensator angeschlossen ist. Es ist dabei üblich einen mit Preßgas gefüllten Kondensator zu verwenden. Dieser ist jedoch in seiner Größe durch die techn.ische und wirtschaftliche Ausführbarkeit begrenzt. Daher muß sich bei der Kompensierung von größeren Blindströmen das Windung.szahlverhältnis der beiden Teile der Primärwicklung des Differentialstromwandlers erheblich vergrößern. Damit wird aber der Widerstand des zum Kondensator führenden und zur,Kompensation dienenden Wicklungsteiles sehr groß, wenn man die Abmessungen des Differentialstromwandlers in wirtschaftlichen Grenzen halten will. Dieser Widerstand verursacht aber eine Winkelverdrehung des Kompensationsstromes, die die Messungen erheblich verfälscht.Measuring device for active losses in electrical arrangements of high voltage To the Measurement of low active power losses in high voltage electrical arrangements and It is a low power factor through directly displaying wattmetric measuring devices known to use a differential current transformer, which the compensation of the Reactive current component of the test object and the current coil of the power meter only supplies the active component of the current. This is very sensitive of the measuring device and a reduction in the error achieved since the measurement of the active power loss takes place at a cos <p of approximately I. At, the differential current transformer is the primary winding subdivided so that over one part of the test object, for. Legs Free line for the purpose of measuring the corona losses, and a lossless one via the other part Capacitor is connected. It is customary to use a condenser filled with compressed gas to use. However, this is due to the technical and economic in its size Limited feasibility. Therefore, when compensating for larger reactive currents the number of turns ratio of the two parts of the primary winding of the differential current transformer increase considerably. But this is the resistance of the leading to the capacitor and the winding part used for compensation is very large if you consider the dimensions the differential current transformer wants to keep within economic limits. This resistance but causes an angular rotation of the compensation current, which the measurements significantly falsified.

Durch die Erfindung lassen sich diese Verhältnisse wesentlich verbessern. Sie sieht vor, daß durch einen Ausgleichswiderstand der Spannungs- abfall an dem zum Prüfling führenden Wicklungsteil des Stromwandlers im wesentlichen gleich dem an dem zum Kondensator führenden Wicklungsteil gemacht wird. Dieser Widerstand muß unter Berücksichtigung des Windungszahlverhältnisses der I)eiden Wicklungsteile dem Widerstand des zur Kompen,sation dienenden Wicklungsteiles entsprechen. Die Spannung am Prüfling ist dann-nach Größe und Winkel gleich der Spannung am Kondensator, so daß einwandfreie Messungen ohne weiteres moglich sind, selbst dann, wenn das Windungszahlverhältni,s bei großen Blindströmen stark vergrößert werden muß. These relationships can be significantly improved by the invention. It provides that the voltage waste at the winding part of the current transformer leading to the test object is essentially the same which is done on the part of the winding leading to the capacitor. This resistance must take into account the number of turns ratio of the I) two winding parts correspond to the resistance of the part of the winding used for compensation. the The voltage on the test object is then equal to the voltage on the capacitor in terms of size and angle, so that perfect measurements are easily possible, even if that Winding number ratio, s must be greatly increased in the case of large reactive currents.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand der Zeichnung an gbeispielsweisen Ausführungen näher erläutert. The invention is illustrated below with reference to the drawing of example Explanations explained in more detail.

Zunächst ist in Fig. 1 das Schaltschema einer Koronameßanordnung bekannter Art dargestellt. First, in Fig. 1 is the circuit diagram of a corona measuring arrangement known type shown.

Der den Prüfling darstellenden Freileitung fließt der Strom J vom Transformator T über den zwischen den Punkten P1 und P2 liegenden W.icklungsteil W1 der aus den Teilen Wl und W2 bestehenden I>rimärwicklung des Differentialstromwandlers 2 zu. ueber den anderen zwischen den Punkten P1 und Pa liegenden Wicklungsteil W2 wird ein verlustfreier Kondensator C gespeist, welcher den I(ompensatiqnsstrom Je aufnimmt. Das Windungszahlverhältnis W2 zu Ws des Differentialstromwandlers wird so gewählt, daß die durch die Ströme J und Jc erzeugten AW bzw. der von der Sekundärwicklung W3 zum Leistungsmesser M fließende Sekundärstrom Jw ein Minimum wird. The current J flows from the overhead line representing the test object Transformer T via the part of the winding located between points P1 and P2 W1 of the I> rimary winding of the differential current transformer consisting of parts Wl and W2 2 to. over the other winding part W2 lying between points P1 and Pa a lossless capacitor C is fed, which the I (ompensatiqnsstrom Je records. The turns ratio W2 to Ws of the differential current transformer becomes chosen so that the AW generated by the currents J and Jc or that of the secondary winding W3 secondary current Jw flowing to the power meter M becomes a minimum.

Nicht gezeichnete Anzapfungen der Differentialwicklung des Stromwandlers ermöglichen einen genauen Abgleich je nach dem angeschlossenen lrüfling. Die Spannungsspule des Leistungsmessers M wird einerseits an die vom Transformator kommende Speiseleitung (Punkt P), andererseits über einen Vorwiderstand R2 an Erde angeschlossen. Der Leistungsmesser M und der Differentialstromwandler 2 befinden sich ahgesehirmt auf Hochspannungspotential. Das Meßgerät wird mittels Fernrohr abgelesen.Not shown taps of the differential winding of the current transformer allow an exact comparison depending on the connected test specimen. The tension coil of the power meter M is connected on the one hand to the feed line coming from the transformer (Point P), on the other hand connected to earth via a series resistor R2. The power meter M and the differential current transformer 2 are shielded at high voltage potential. The measuring device is read by means of a telescope.

Der Kondensator C ist ein Freßgaskondensator. The capacitor C is a gas condenser.

Wenn man seine Größe in wirtschaftlichen Grenzen halten will, muß sich bei der Kompensierung von größeren Blindströmen das Win,dunglszahlverhältnis W2 zu W1 stark vergrößern. Da man aber auch die Abmessungen des Differentialstromwandlers 2 in wirtschaftlichen Grenzen halten will, wird der Widerstand des zur Kompensation dienenden Wicklungsteiles W2 sehr groß, wodurch dann die bereits erwähnte Winkelverdrehung des Kompensationsstromes und damit eine Verfälschung der Messungen entsteht.If you want to keep your size within economic limits, you have to When compensating for larger reactive currents, the wind speed ratio increases Strongly increase W2 to W1. But since you also have the dimensions of the differential current transformer 2 wants to keep within economic limits, the resistance of the to compensate serving winding part W2 very large, which then causes the aforementioned angular rotation of the compensation current and thus a falsification of the measurements.

In Fig. 2 ist ein Schaltschemå einer Koronameßanlage dargestellt, bei der diese Schwierigkeiten nicht bestehen. Gleiche Teile sind hier mit den gleichell Bezeichnungen versehen wie in Fig. I. Durch Einfügung des Widerstandes R1 zwischen dem Wicklungsteil W1 und dem Punkt P2 wird der Spannungsabfall an dem Wicklungsteil W1 und dem Wicklungsteil W2 gleich groß gemacht. Die Spannung am Punkt P2 ist dann nach Größe und Winkel gleich der Spannung am Punkt P3. Der Widerstand Rt entspricht unter Berücksichtigung des Windungszahlverhältnisses der Wicklungen W1 und W2 dem Widerstand des Wieklungsteiles W2. In Fig. 2 a circuit diagram of a corona measuring system is shown, where these difficulties do not exist. Same parts are the same as here Designations provided as in Fig. I. By inserting the resistor R1 between the winding part W1 and the point P2 becomes the voltage drop across the winding part W1 and the winding part W2 made the same size. The voltage at point P2 is then equal in size and angle to the voltage at point P3. The resistance Rt corresponds to taking into account the number of turns ratio of the windings W1 and W2 dem Resistance of the weighing part W2.

Die genaue Kompensation des Blindstromanteiles der Frei leitung I kann man durch Anzapfungen am Wicklung,steil W2 erreichen. Durch Vorwiderstände an diesen Anzapfungen läßt sich die Beibehaltung des gleichen Widerstandes Rl unabhängig von der gewählten Anzapfung erreichen. Der Spannungsabfall am Widerstand Rt wird durch einen Spannungswandler 3 auf den Spannungspfad des LeistungsmessersM übertragen. Die Punkte P2 und P4 haben somit also auch nach Größe und Winkel das gleiche Potential. Ist die Abstimmung des Differentialstromwandlers vollkommen, so erfolgt die Messung der Wirkverluste bei einem cos f von angenähert I.The exact compensation of the reactive current component of the overhead line I. can be reached by taps on the winding, steep W2. Through series resistors at these taps it is possible to maintain the same resistance R1 independently from the selected tap. The voltage drop across the resistor Rt is transmitted through a voltage converter 3 to the voltage path of the power meter M. The points P2 and P4 therefore also have the same potential in terms of size and angle. When the differential current transformer is perfectly matched, the measurement is carried out the active losses at a cos f of approximately I.

Man kann auch den Spannungspfad des Leistungsmessers M gemäß Fig. 3 hinter dem Widerstand Rt an' die Freileitung anschließen. Durch eine vierte Wicklung 1V4 des Differentialstromwandlers 2 lassen sich dann die Wirkverfluste des Spannungspfades des Lei stungsmessers kompensieren. You can also use the voltage path of the power meter M according to Fig. 3 after the resistor Rt to 'connect the overhead line. By a fourth winding 1V4 of the differential current transformer 2 can then be the active losses of the voltage path of the power meter.

Die Meßanordnung gemäß der Erfindung läßt sich auch zur Verlustmessung an Drosselspulen benutzen. Dabei erhält der zur Kompensation des Blindstromanteiles dienende Wicklungsteil W2 des Differentialstromwandlers 2 den umgekehrten Wickelsinn gegenüber dem hei Messungen an Freileitungen vorgesehenen. The measuring arrangement according to the invention can also be used for loss measurement use on choke coils. The receives to compensate for the reactive current component serving winding part W2 of the differential current transformer 2 the reverse direction of winding compared to the measures taken on overhead lines.

PATENTANSPRCCHE I. Meßeinrichtung für Wirkverluste elektrischer Anordnungen hoher Spannung und insbesondere niedrigem Leistungsfaktor, mit einem Differentialstromwandler, dessen Primärwicklung so unterteilt ist, daß über den einen Teil der Prüfling, z. B. eine Freileitung, und über den anderen Teil z. 13. ein verlustfreier Kondensator angeschlossen ist, insbesondere zur Messung von Koronaverlusten an Freileitungen, dadurch gekennzeichnet, daß durch einen Ausgleichswiderstand (R1) der Spannungsabfall an dem zum Prüfling (I) führenden Wicklungsteil (Wi) des Differentialstromwandlers (2) im wesentlichen gleich dem Spannungsabfall an dem zum Kondensator (C) führenden Wicklungsteil (W2) gemacht ist (Fig. 2 und 3). PATENT CLAIM I. Measuring device for active losses in electrical arrangements high voltage and especially low power factor, with a differential current transformer, whose primary winding is subdivided so that over one part of the test object, for. B. an overhead line, and on the other part z. 13. a lossless capacitor is connected, in particular for measuring corona losses on overhead lines, characterized in that the voltage drop is controlled by a balancing resistor (R1) on the winding part (Wi) of the differential current transformer leading to the test item (I) (2) essentially equal to the voltage drop across the one leading to capacitor (C) Winding part (W2) is made (Fig. 2 and 3).

Claims

2. Device according to claim I, characterized in that by Taps, especially on the winding part (W2) leading to the capacitor (C) of the differential current transformer (2) the exact compensation of the reactive current component of the test item (I) is reached, and that series resistors at these taps the Maintaining the same equalizing resistance (R,) unal) depending on the selected Allow tapping (Fig. 2).

3. Device according to claim I and 2, characterized in that the voltage drop at the equalizing resistor (Rl) through a voltage converter (3) is transmitted to the voltage path of the power meter (III).

4. Device according to claim I and 2, characterized in that the active losses of the connected downstream of the balancing resistor (R) at the test ling (1) Voltage path of the first power meter (M) through a fourth winding (W4) in the differential current transformer (2) are compensated (Fig. 3).

5. Device according to claim I to 4, characterized by the use for loss measurement on choke coils, with the for compensation of the reactive current component serving winding part of the differential current transformer reverses the winding direction compared to that provided for measurements on overhead lines.