RU150185U1 - DEVICE FOR MEASURING VOLTAGE OF A POWER TRANSFORMER - Google Patents

DEVICE FOR MEASURING VOLTAGE OF A POWER TRANSFORMER Download PDF

Info

Publication number
RU150185U1
RU150185U1 RU2014130817/28U RU2014130817U RU150185U1 RU 150185 U1 RU150185 U1 RU 150185U1 RU 2014130817/28 U RU2014130817/28 U RU 2014130817/28U RU 2014130817 U RU2014130817 U RU 2014130817U RU 150185 U1 RU150185 U1 RU 150185U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
input
voltage
output
power transformer
multiplication
Prior art date
Application number
RU2014130817/28U
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юрий Сергеевич Кабалык
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС)
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС) filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Дальневосточный государственный университет путей сообщения" (ДВГУПС)
Priority to RU2014130817/28U priority Critical patent/RU150185U1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU150185U1 publication Critical patent/RU150185U1/en

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Abstract

Устройство для измерения напряжения силового трансформатора, содержащее датчик напряжения, вход которого является входом устройства для измерения напряжения силового трансформатора, подключенный к вторичной обмотке силового трансформатора, соединенного с нагрузкой, усилитель и устройство для регистрации параметров напряжения, при этом выход усилителя подключен к входу устройства для регистрации параметров напряжения, отличающееся тем, что в него введены датчик тока, дифференциатор, первый и второй элементы умножения, элемент индуктивного сопротивления, элемент активного сопротивления, сумматор и элемент сравнения, причем вход датчика тока является вторым входом устройства для измерения напряжения силового трансформатора, подключенным к проводам, соединяющим вторичную обмотку силового трансформатора с нагрузкой, выход датчика напряжения подключен к суммирующему входу элемента сравнения, выход датчика тока подключен к входам дифференциатора, элемента индуктивного сопротивления, элемента активного сопротивления и первому входу второго устройства умножения, выход дифференциатора подключен к первому входу первого элемента умножения, выход элемента индуктивного сопротивления соединен со вторым входом первого элемента умножения, выход которого подключен к первому входу сумматора, выход элемента активного сопротивления подключен ко второму входу второго элемента умножения, выход которого соединен с вторым входом сумматора, выход которого соединен с вычитающим входом элемента сравнения, выход которого подключен к усилителю.A device for measuring voltage of a power transformer, comprising a voltage sensor, the input of which is an input of a device for measuring voltage of a power transformer connected to the secondary winding of a power transformer connected to a load, an amplifier and a device for recording voltage parameters, while the output of the amplifier is connected to the input of the device for registration of voltage parameters, characterized in that a current sensor, a differentiator, first and second multiplication elements, an induction element are introduced into it the apparent resistance, the active resistance element, the adder and the comparison element, the current sensor input being the second input of the voltage transformer measuring device connected to wires connecting the secondary winding of the power transformer to the load, the voltage sensor output is connected to the summing input of the comparison element, the sensor output current is connected to the inputs of the differentiator, the element of inductive resistance, the element of active resistance and the first input of the second multiplication device, in the differentiator stroke is connected to the first input of the first multiplication element, the output of the inductive resistance element is connected to the second input of the first multiplication element, the output of which is connected to the first input of the adder, the output of the active resistance element is connected to the second input of the second multiplication element, the output of which is connected to the second input of the adder, the output of which is connected to the subtracting input of the comparison element, the output of which is connected to the amplifier.

Description

Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для измерения переменного напряжения высокого уровня на первичной обмотке силового трансформатора.The invention relates to electrical engineering and is intended to measure a high level alternating voltage on the primary winding of a power transformer.

Известно устройство для измерения напряжения силового трансформатора, основанное на измерении напряжения первичной обмотки силового трансформатора путем непосредственного его подключения к этой обмотке [Автоматизированная информационно-измерительная система (АИИС) учета расхода и контроля качества электрической энергии на электровозах переменного тока // Всероссийской конференции - конкурса инновационных проектов студентов и аспирантов по приоритетному направлению «энергетика и энергосбережение», 26-29 сентября 2006 года на базе Электротехнического института Теплоэнергетического факультета Томского политехнического университета, секция 1. «электроэнергетика, электромеханика, электротехнологии и материаловедение»].A device for measuring the voltage of a power transformer is known, based on measuring the voltage of the primary winding of a power transformer by directly connecting it to this winding [Automated information-measuring system (AIIS) for metering the flow and quality control of electric energy on AC electric locomotives // All-Russian Conference - Innovation Competition projects of students and graduate students in the priority area "energy and energy conservation", September 26-29, 2006 on the basis of Ele trotehnicheskogo Heat Energy Institute of the Faculty of the Tomsk Polytechnic University, section 1. "electricity, electrical engineering, electrotechnology and Materials"].

Устройство для измерения напряжения силового трансформатора содержит измерительный трансформатор, датчик напряжения, усилитель, устройство для регистрации параметров напряжения и устройство для защиты измерительного трансформатора.A device for measuring voltage of a power transformer comprises a measuring transformer, a voltage sensor, an amplifier, a device for recording voltage parameters and a device for protecting the measuring transformer.

Вход устройства для защиты измерительного трансформатора является входом устройства для измерения напряжения силового трансформатора.The input of the device for protecting the measuring transformer is the input of the device for measuring the voltage of the power transformer.

Выход устройства для защиты измерительного трансформатора подключен первичной обмотке измерительного трансформатора, вторичная обмотка которого подключена к входу датчику напряжения. Выход датчика напряжения соединен с входом усилителя, выход которого подключен к устройству для регистрации параметров напряжения.The output of the device for protecting the measuring transformer is connected to the primary winding of the measuring transformer, the secondary winding of which is connected to the input of the voltage sensor. The output of the voltage sensor is connected to the input of the amplifier, the output of which is connected to a device for recording voltage parameters.

Вход устройства для измерения напряжения силового соединен с первичной обмоткой силового трансформатора. К вторичной обмотке силового трансформатора подключена силовая нагрузка, которая представляет собой, например, силовые преобразователи электроэнергии. Вторичная обмотка силового трансформатора используется для питания нагрузки.The input of the device for measuring the voltage of the power is connected to the primary winding of the power transformer. A power load is connected to the secondary winding of the power transformer, which is, for example, power converters of electricity. The secondary winding of the power transformer is used to power the load.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Силовой трансформатор, получая на первичной обмотке повышенное напряжение сети, преобразует его в пониженное напряжение на его вторичной обмотке, необходимое для питания нагрузки.A power transformer, receiving an increased mains voltage on the primary winding, converts it to a lower voltage on its secondary winding, necessary to power the load.

Протекающий по нагрузке электрический ток создает падение напряжения на токоведущих частях силового трансформатора и сети, искажая синусоидальную форму напряжения на первичной обмотке силового трансформатора.The electric current flowing through the load creates a voltage drop on the live parts of the power transformer and the network, distorting the sinusoidal voltage shape on the primary winding of the power transformer.

На первичную обмотку измерительного трансформатора поступает напряжение с первичной обмотки силового трансформатора, которое во вторичной обмотке измерительного трансформатора понижается до уровня, допустимого для датчика напряжения.The primary winding of the measuring transformer receives voltage from the primary winding of the power transformer, which in the secondary winding of the measuring transformer is reduced to a level acceptable for the voltage sensor.

Датчик напряжения измеряет мгновенное значение напряжения в каждый момент времени, которое, поступая в усилитель, усиливаются до уровня сетевого напряжения. Усиленное напряжение поступает на устройство регистрации параметров напряжения, в котором сохраняются данные о напряжении на первичной обмотке силового трансформатора. Полученная информация используется для мониторинга качества электроэнергии в питающей сети.The voltage sensor measures the instantaneous voltage value at each moment of time, which, entering the amplifier, are amplified to the level of the mains voltage. The amplified voltage is supplied to the voltage parameter recording device, in which voltage data is stored on the primary winding of the power transformer. The information obtained is used to monitor the quality of electricity in the supply network.

В случае возникновения аварийного режима, например короткое замыкание в обмотках измерительного трансформатора, срабатывает устройство для защиты измерительного трансформатора, в результате чего напряжение с первичной обмотки силового трансформатора не поступает на измерительный трансформатор. Устройство для измерения напряжения прекращает измерять мгновенные значения напряжения на первичной обмотке силового трансформатора и накапливать информацию параметрах напряжения в питающей сети до устранения аварийного режима и отключения защиты.In the event of an emergency mode, for example, a short circuit in the windings of the measuring transformer, the device for protecting the measuring transformer is triggered, as a result of which the voltage from the primary winding of the power transformer is not supplied to the measuring transformer. The voltage measuring device stops measuring the instantaneous voltage values on the primary winding of the power transformer and accumulates information on the voltage parameters in the supply network until the emergency mode is removed and the protection is turned off.

В результате этого, в устройстве для измерения напряжения данные о напряжении на первичной обмотке силового трансформатора сохраняются только в моменты передачи напряжения сети на устройство для измерения напряжения, и поэтому носят прерывистый характер накопления информации. При этом качество электроэнергии в сети по результатам измерений напряжении на первичной обмотке силового трансформатора характеризуется только в период времени передачи напряжения сети на устройство для измерения напряжения.As a result of this, in the voltage measuring device, voltage data on the primary winding of the power transformer is stored only at the moments of transmission of the network voltage to the voltage measuring device, and therefore are intermittent in the accumulation of information. In this case, the quality of electric power in the network according to the results of voltage measurements on the primary winding of the power transformer is characterized only during the period of transmission of the network voltage to the voltage measuring device.

Достоинством известного устройства является высокая точность измерений за счет непосредственного измерения напряжения на первичной обмотке силового трансформатора.The advantage of the known device is the high accuracy of measurements due to the direct measurement of the voltage on the primary winding of the power transformer.

Недостатком известного устройства является прерывистость информации о качестве электроэнергии в сети, обусловленная прерывистым характером накопления информации о напряжении в первичной обмотке силового трансформатора за счет отсутствия поступления информации при появлении аварийного режима.A disadvantage of the known device is the discontinuity of information about the quality of electricity in the network, due to the intermittent nature of the accumulation of information about the voltage in the primary winding of the power transformer due to the lack of information when an emergency mode occurs.

Известно устройство для измерения напряжения силового трансформатора, основанное на измерении напряжения первичной обмотки силового трансформатора путем подключения к его вторичной обмотке [Схемы принципиальные электрические распределительных устройств подстанций 35-750 кв. Типовые решения. Дата введения - 2007-12-20. Издание официальное. ОАО «ФСК ЕЭС», 2007].A device for measuring the voltage of a power transformer is known, based on measuring the voltage of the primary winding of a power transformer by connecting to its secondary winding [Schematic diagrams of electrical switchgear substations 35-750 square meters. Standard solutions. The date of introduction is 2007-12-20. The publication is official. JSC FGC UES, 2007].

Устройство для измерения напряжения силового трансформатора содержит последовательно соединенные датчик напряжения, усилитель и устройство для регистрации параметров напряжения. Вход датчика напряжения является входом устройства для измерения напряжения силового трансформатора.A device for measuring the voltage of a power transformer contains a series-connected voltage sensor, an amplifier and a device for recording voltage parameters. The input of the voltage sensor is the input of the device for measuring the voltage of the power transformer.

Первичная обмотка силового трансформатора, на которой измеряется напряжение, подключена к сети, а к вторичной обмотке силового трансформатора подключена нагрузка, которая представляет собой, например, силовые преобразователи электроэнергии. Вторичная обмотка силового трансформатора используется для питания нагрузки.The primary winding of the power transformer, on which the voltage is measured, is connected to the network, and the load, which is, for example, electric power converters, is connected to the secondary winding of the power transformer. The secondary winding of the power transformer is used to power the load.

Устройство для измерения напряжения силового трансформатора подключено к вторичной обмотке силового трансформатора параллельно нагрузке.A device for measuring the voltage of a power transformer is connected to the secondary winding of the power transformer in parallel with the load.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Силовой трансформатор, получая на первичной обмотке повышенное напряжение сети, преобразует его в пониженное напряжение на его вторичной обмотке, необходимое для питания нагрузки.A power transformer, receiving an increased mains voltage on the primary winding, converts it to a lower voltage on its secondary winding, necessary to power the load.

Протекающий по нагрузке электрический ток создает падение напряжения на токоведущих частях силового трансформатора и сети, искажая синусоидальную форму напряжения на обмотках силового трансформатора. При этом ток во вторичной обмотке силового трансформатора больше, тока в первичной обмотке. В силу этого искажение синусоидальности во вторичной обмотке больше искажений в первичной обмотке, что приводит к тому, что мгновенные значения напряжений в первичной и вторичной обмотках силового трансформатора не подобны.The electric current flowing through the load creates a voltage drop on the live parts of the power transformer and the network, distorting the sinusoidal voltage shape on the windings of the power transformer. In this case, the current in the secondary winding of the power transformer is greater than the current in the primary winding. Due to this, the distortion of the sinusoidality in the secondary winding is greater than the distortions in the primary winding, which leads to the fact that the instantaneous voltage values in the primary and secondary windings of the power transformer are not similar.

На датчик напряжения с вторичной обмотки силового трансформатора поступает напряжение, которое в усилителе повышается до уровня напряжения в первичной обмотке силового трансформатора. При этом полученные на выходе усилителя мгновенные значения напряжения имеют неполное подобие с реальным мгновенным значением напряжений в первичной обмотке силового трансформатора.Voltage is supplied to the voltage sensor from the secondary winding of the power transformer, which in the amplifier rises to the voltage level in the primary winding of the power transformer. At the same time, the instantaneous voltage values obtained at the amplifier output are not completely similar to the real instantaneous voltage values in the primary winding of the power transformer.

Полученное на выходе усилителя напряжение поступает на устройство регистрации параметров напряжения, в котором сохраняются данные о напряжении на первичной обмотке силового трансформатора. Полученная информация используется для мониторинга качества электроэнергии в питающей сети.The voltage received at the amplifier output is supplied to the voltage parameter recording device, in which voltage data is stored on the primary winding of the power transformer. The information obtained is used to monitor the quality of electricity in the supply network.

Достоинством известного устройства является непрерывность информации о качестве электроэнергии в сети в течение работы устройства, обусловленная непрерывным характером накопления информации о напряжении в сети.The advantage of the known device is the continuity of information about the quality of electricity in the network during the operation of the device, due to the continuous nature of the accumulation of information about the voltage in the network.

Недостатком известного устройства является низкая достоверность информации о качестве электроэнергии, обусловленная низкой точностью определения мгновенного напряжения на первичной обмотке силового трансформатора за счет неполного подобия между напряжениями на первичной и вторичной обмотках благодаря току нагрузки, искажающему измеряемое напряжение во вторичной обмотке силового трансформатора.A disadvantage of the known device is the low reliability of information about the quality of electricity, due to the low accuracy of determining the instantaneous voltage on the primary winding of the power transformer due to the incomplete similarity between the voltages on the primary and secondary windings due to the load current, which distorts the measured voltage in the secondary winding of the power transformer.

Задача, решаемая полезной моделью, заключается в разработке устройства для измерения напряжения силового трансформатора, позволяющего повысить достоверность информации о качестве электроэнергии за счет повышения точности определения мгновенного напряжения на первичной обмотке силового трансформатора благодаря приближению к полному подобию между напряжениями в первичной и вторичной обмотках путем компенсации искажений напряжения на его вторичной обмотке, вызванных током нагрузки.The problem solved by the utility model is to develop a device for measuring the voltage of a power transformer, which allows to increase the reliability of information about the quality of electricity by improving the accuracy of determining the instantaneous voltage on the primary winding of the power transformer due to approaching the complete similarity between the voltages in the primary and secondary windings by compensating for distortions voltage on its secondary winding caused by the load current.

Для решения задачи в устройство для измерения напряжения силового трансформатора, содержащее датчик напряжения, вход которого является входом устройства для измерения напряжения силового трансформатора, подключенным к вторичной обмотке силового трансформатора, соединенного с нагрузкой, усилитель и устройство для регистрации параметров напряжения, при этом выход усилителя подключен к входу устройства для регистрации параметров напряжения, дополнительно введены датчик тока, дифференциатор, первый и второй элементы умножения, элемент индуктивного сопротивления, элемент активного сопротивления, сумматор и элемент сравнения, причем вход датчика тока является вторым входом устройства для измерения напряжения силового трансформатора, подключенным к проводам, соединяющим вторичную обмотку силового трансформатора с нагрузкой, выход датчика напряжения подключен к суммирующему входу элемента сравнения, выход датчика тока подключен к входам дифференциатора, элемента индуктивного сопротивления, элемента активного сопротивления и первому входу второго устройства умножения, выход дифференциатора подключен к первому входу первого элемента умножения, выход элемента индуктивного сопротивления соединен со вторым входом первого элемента умножения, выход которого подключен к первому входу сумматора, выход элемента активного сопротивления подключен ко второму входу второго элемента умножения, выход которого соединен с вторым входом сумматора, выход которого соединен с вычитающим входом элемента сравнения, выход которого подключен к усилителю.To solve the problem, an amplifier and a device for measuring voltage parameters are connected to the device for measuring the voltage of the power transformer, the input of which is the input of the device for measuring the voltage of the power transformer connected to the secondary winding of the power transformer connected to the load, while the output of the amplifier is connected to the input of the device for recording voltage parameters, a current sensor, a differentiator, first and second multiplication elements, an element are additionally introduced inductive resistance element, active resistance element, adder and comparison element, the current sensor input being the second input of the power transformer voltage measuring device connected to wires connecting the secondary winding of the power transformer to the load, the voltage sensor output is connected to the summing input of the comparison element, the sensor output current is connected to the inputs of the differentiator, the element of inductive resistance, the element of active resistance and the first input of the second device, multiplying The output of the differentiator is connected to the first input of the first multiplication element, the output of the inductive resistance element is connected to the second input of the first multiplication element, the output of which is connected to the first input of the adder, the output of the active resistance element is connected to the second input of the second multiplication element, the output of which is connected to the second input the adder, the output of which is connected to the subtracting input of the comparison element, the output of which is connected to the amplifier.

Введение в устройство для измерения напряжения силового трансформатора датчика тока, дифференциатора, первого и второго элементов умножения, элементов индуктивного и активного сопротивлений, сумматора и элемента сравнения, и изменение взаимосвязей между элементами, заключающееся в том, что вход датчика тока является вторым входом устройства для измерения напряжения силового трансформатора, подключенным к проводам, соединяющим вторичную обмотку силового трансформатора с нагрузкой, выход датчика напряжения подключен к суммирующему входу элемента сравнения, выход датчика тока подключен к входам дифференциатора, элемента индуктивного сопротивления, элемента активного сопротивления и первому входу второго устройства умножения, выход дифференциатора подключен к первому входу первого элемента умножения, выход элемента индуктивного сопротивления соединен со вторым входом первого элемента умножения, выход которого подключен к первому входу сумматора, выход элемента активного сопротивления подключен ко второму входу второго элемента умножения, выход которого соединен с вторым входом сумматора, выход которого соединен с вычитающим входом элемента сравнения, выход которого подключен к усилителю отличает заявляемое решение от прототипа. Наличие существенных отличительных признаков в совокупности существенных признаков, характеризующих заявляемое решение, свидетельствует о его соответствии критерию патентоспособности полезной модели «новизна».Introduction to the device for measuring the voltage of the power transformer of a current sensor, a differentiator, first and second multiplication elements, elements of inductive and active resistances, an adder and a comparison element, and changing the relationship between the elements, namely, that the input of the current sensor is the second input of the measuring device voltage of the power transformer connected to the wires connecting the secondary winding of the power transformer with the load, the output of the voltage sensor is connected to the summing during the comparison element, the output of the current sensor is connected to the inputs of the differentiator, the inductive resistance element, the active resistance element and the first input of the second multiplication device, the output of the differentiator is connected to the first input of the first multiplication element, the output of the inductive resistance element is connected to the second input of the first multiplication element, the output of which connected to the first input of the adder, the output of the active resistance element is connected to the second input of the second multiplication element, the output of which is connected is connected with the second input of the adder, the output of which is connected to the subtracting input of the comparison element, the output of which is connected to the amplifier distinguishes the claimed solution from the prototype. The presence of significant distinguishing features in the aggregate of essential features characterizing the claimed solution, indicates its compliance with the patentability criterion of the useful model of "novelty."

Наличие существенных признаков в совокупности существенных признаков заявляемого решения приводит при использовании заявляемого устройства к повышению достоверности информации о качестве электроэнергии за счет повышения точности определения мгновенного напряжения на первичной обмотке силового трансформатора благодаря приближению к полному подобию между напряжениями в первичной и вторичной обмотках путем компенсации искажений напряжения на его вторичной обмотке, вызванных током нагрузки, что свидетельствует о причинно-следственной связи между существенными отличительными признаками решения и техническим результатом, а также о соответствии заявляемого устройства критерию патентоспособности полезной модели «промышленная применимость».The presence of essential features in the aggregate of essential features of the proposed solution leads to an increase in the reliability of information about the quality of electricity when using the inventive device by improving the accuracy of determining the instantaneous voltage on the primary winding of a power transformer due to approaching the complete similarity between the voltages in the primary and secondary windings by compensating for voltage distortions on its secondary winding caused by the load current, indicating a causal effect the connection between the essential distinguishing features of the solution and the technical result, as well as the compliance of the claimed device with the patentability criterion of the utility model “industrial applicability”.

На фигуре представлена схема устройства для измерения напряжения силового трансформатора, поясняющая его работоспособность и промышленную применимость.The figure shows a diagram of a device for measuring the voltage of a power transformer, explaining its performance and industrial applicability.

Устройство для измерения напряжения силового трансформатора предназначено для установки во вторичную обмотку силового трансформатора 1, соединенного с нагрузкой 2. Вторичная обмотка силового трансформатора 1 используется для питания нагрузки 2, для чего нагрузка 2 через провода подключается к вторичной обмотке силового трансформатора 1.The device for measuring the voltage of the power transformer is designed to be installed in the secondary winding of the power transformer 1 connected to the load 2. The secondary winding of the power transformer 1 is used to power the load 2, for which load 2 is connected via wires to the secondary winding of the power transformer 1.

Устройство для измерения напряжения силового трансформатора содержит датчик напряжения 3, датчик тока 4, дифференциатор 5, первый элемент умножения 6, элемент индуктивного сопротивления 7, элемент активного сопротивления 8, второй элемент умножения 9, сумматор 10, элемент сравнения 11, усилитель 12 и устройство для регистрации параметров напряжения 13.A device for measuring the voltage of a power transformer comprises a voltage sensor 3, a current sensor 4, a differentiator 5, a first multiplication element 6, an inductive resistance element 7, an active resistance element 8, a second multiplication element 9, an adder 10, a comparison element 11, an amplifier 12, and a device for registration of voltage parameters 13.

Вход датчика напряжения 3 является первым входом устройства для измерения напряжения силового трансформатора, а вход датчика тока 4 является вторым входом устройства для измерения напряжения силового трансформатора.The input of the voltage sensor 3 is the first input of the device for measuring the voltage of the power transformer, and the input of the current sensor 4 is the second input of the device for measuring the voltage of the power transformer.

Выход датчика напряжения 3 подключен к суммирующему входу элемента сравнения 11. Выход датчика тока 4 подключен к входу дифференциатора 5, к входу элемента индуктивного сопротивления 7, к входу элемента активного сопротивления 8 и первому входу второго устройства умножения 9.The output of the voltage sensor 3 is connected to the summing input of the comparison element 11. The output of the current sensor 4 is connected to the input of the differentiator 5, to the input of the inductive resistance element 7, to the input of the resistance element 8 and the first input of the second multiplication device 9.

Выход дифференциатора 5 подключен к первому входу первого элемента умножения 6. Выход элемента индуктивного сопротивления 7 соединен со вторым входом первого элемента умножения 6, выход которого подключен к первому входу сумматора 10.The output of the differentiator 5 is connected to the first input of the first multiplication element 6. The output of the inductive resistance element 7 is connected to the second input of the first multiplication element 6, the output of which is connected to the first input of the adder 10.

Выход элемента активного сопротивления 8 подключен ко второму входу второго элемента умножения 9, выход которого соединен с вторым входом сумматора 10.The output of the active resistance element 8 is connected to the second input of the second multiplication element 9, the output of which is connected to the second input of the adder 10.

Выход сумматора 10 соединен с вычитающим входом элемента сравнения 11, выход которого подключен к усилителю 12. Выход усилителя 12 подключен к устройству для регистрации параметров напряжения 13.The output of the adder 10 is connected to the subtracting input of the comparison element 11, the output of which is connected to the amplifier 12. The output of the amplifier 12 is connected to a device for recording voltage parameters 13.

Первый вход устройства для измерения напряжения силового трансформатора подключен ко вторичной обмотке силового трансформатора 1, а его второй вход - к проводам, соединяющим вторичную обмотку силового трансформатора 1 с нагрузкой 2.The first input of the device for measuring the voltage of the power transformer is connected to the secondary winding of the power transformer 1, and its second input to the wires connecting the secondary winding of the power transformer 1 with the load 2.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Силовой трансформатор 1, получая на первичной обмотке повышенное напряжение сети, преобразует его в пониженное напряжение на его вторичной обмотке, необходимое для питания нагрузки 2.The power transformer 1, receiving an increased mains voltage on the primary winding, converts it to a lower voltage on its secondary winding, necessary to power the load 2.

Протекающий по нагрузке электрический ток создает падение напряжения на токоведущих частях силового трансформатора 1 и сети, искажая синусоидальную форму напряжения на обмотках силового трансформатора. При этом ток во вторичной обмотке больше тока на первичной обмотке. В силу этого искажение синусоидальности напряжения во вторичной обмотке больше искажений в первичной обмотке, что приводит к тому, что мгновенные значения напряжений в первичной и вторичной обмотках не подобны.The electric current flowing through the load creates a voltage drop on the live parts of the power transformer 1 and the network, distorting the sinusoidal voltage shape on the windings of the power transformer. In this case, the current in the secondary winding is greater than the current in the primary winding. Due to this, the distortion of the sinusoidality of the voltage in the secondary winding is greater than the distortion in the primary winding, which leads to the fact that the instantaneous voltage values in the primary and secondary windings are not similar.

Напряжение со вторичной обмотки силового трансформатора 1 поступает на датчик напряжения 3, на выходе которого создается сигнал о мгновенном значении напряжения, поступающий на суммирующий вход элемента сравнения 11.The voltage from the secondary winding of the power transformer 1 is supplied to the voltage sensor 3, the output of which creates a signal about the instantaneous voltage value, which is fed to the summing input of the comparison element 11.

По датчику тока 4 протекает ток нагрузки 2, создавая на его выходе сигнал, равный току нагрузки 2, который передается на дифференциатор 5, элемент индуктивного сопротивления 7, элемент активного сопротивления 8 и первый вход второго устройства умножения 9. В дифференциаторе 5 вычисляется первая производная тока нагрузки по времени, значение которой передается в первое устройство умножения 6.A load current 2 flows through the current sensor 4, creating a signal at its output that is equal to the load current 2, which is transmitted to the differentiator 5, the inductive resistance element 7, the active resistance element 8, and the first input of the second multiplication device 9. The first derivative of the current is calculated in the differentiator 5 load time, the value of which is transmitted to the first multiplication device 6.

В элементе индуктивного сопротивления 7 в зависимости от величины тока нагрузки 2 формируется величина индуктивного сопротивления вторичной обмотки силового трансформатора 1, значение которой передается в первое устройство умножения 6.In the element of inductive resistance 7, depending on the magnitude of the load current 2, the magnitude of the inductive resistance of the secondary winding of the power transformer 1 is formed, the value of which is transmitted to the first multiplication device 6.

Таким образом, в первом элементе умножения 6 происходит умножение первой производной тока нагрузки 2 по времени и величины индуктивного сопротивления вторичной обмотки силового трансформатора 1, в результате чего на выходе первого элемента умножения 6 образуется падение напряжения на индуктивном сопротивлении вторичной обмотки силового трансформатора 1.Thus, in the first multiplication element 6, the first derivative of the load current 2 is multiplied in time and the inductive resistance value of the secondary winding of the power transformer 1, as a result of which the voltage drop across the inductive resistance of the secondary winding of the power transformer 1 is formed at the output of the first multiplication element 6.

Полученное падение напряжения на индуктивном сопротивлении вторичной обмотки силового трансформатора 1 поступает на сумматор 10.The resulting voltage drop on the inductive resistance of the secondary winding of the power transformer 1 is supplied to the adder 10.

В элементе активного сопротивления 8 в зависимости от величины тока нагрузки 2 формируется величина активного сопротивления вторичной обмотки силового трансформатора 1, значение которой передается во второе устройство умножения 9.In the element of active resistance 8, depending on the magnitude of the load current 2, the value of the active resistance of the secondary winding of the power transformer 1 is formed, the value of which is transmitted to the second multiplication device 9.

Таким образом, во втором элементе умножения 9 происходит умножение мгновенного значения тока нагрузки 2 и величины активного сопротивления вторичной обмотки силового трансформатора 1, в результате чего на выходе второго элемента умножения 9 образуется падение напряжения на активном сопротивлении вторичной обмотки силового трансформатора 1. Полученное падение напряжения на активном сопротивлении вторичной обмотки силового трансформатора 1 поступает на сумматор 10.Thus, in the second element of multiplication 9, the instantaneous value of the load current 2 and the value of the active resistance of the secondary winding of the power transformer 1 are multiplied, as a result of which the voltage drop across the resistance of the secondary winding of the power transformer 1 is formed at the output of the second multiplication element 9. The resulting voltage drop by the active resistance of the secondary winding of the power transformer 1 is fed to the adder 10.

В сумматоре 10 происходит сложение падений напряжения на активном и индуктивном сопротивлениях вторичной обмотки силового трансформатора 1, в результате чего на выходе сумматора 10 образуется сигнал, равный величине падения напряжения на сопротивлениях вторичной обмотки трансформатора 1, который подается в элемент сравнения 11. Полученный на выходе сумматора 10 сигнал определяется величиной искажения напряжения на вторичной обмотке силового трансформатора 1, которую необходимо компенсировать в форме напряжения для приближения к полному подобию между напряжениями на первичной и вторичной обмотках.In the adder 10, the voltage drops on the active and inductive resistances of the secondary winding of the power transformer 1 are added, as a result of which a signal is generated at the output of the adder 10 equal to the voltage drop across the resistances of the secondary winding of the transformer 1, which is supplied to the comparison element 11. Received at the output of the adder 10, the signal is determined by the magnitude of the voltage distortion on the secondary winding of the power transformer 1, which must be compensated in the form of voltage to approximate the full similarity between the voltages on the primary and secondary windings.

В элементе сравнения 11 из величины напряжения вторичной обмотки силового трансформатора 1 вычитается величина искажения напряжения на этой обмотке, в результате чего на выходе элемента сравнения 11 получается сигнал, равный значению напряжения вторичной обмотки силового трансформатора без искажений, вызванных протеканием тока нагрузки 2.In the comparison element 11, the voltage distortion value on this winding is subtracted from the voltage of the secondary winding of the power transformer 1, as a result of which the output of the comparison element 11 receives a signal equal to the voltage value of the secondary winding of the power transformer without distortion caused by the flow of the load current 2.

С помощью усилителя 12 сигнал с выхода элемента сравнения 11 повышается до уровня напряжения в первичной обмотке силового трансформатора 1, после чего поступает на устройство регистрации параметров напряжения 13, в котором сохраняются данные о напряжении на первичной обмотке силового трансформатора.Using the amplifier 12, the signal from the output of the comparison element 11 rises to the voltage level in the primary winding of the power transformer 1, after which it enters the voltage parameter recording device 13, in which the voltage data on the primary winding of the power transformer is stored.

Полученная информация о напряжении имеет высокую сходимость с реальным значением напряжения на первичной обмотке силового трансформатора и накапливается непрерывно.The received voltage information has a high convergence with the real voltage value on the primary winding of the power transformer and accumulates continuously.

Таким образом устройство эффективно осуществляет сбор информации о напряжении для мониторинга качества электроэнергии в питающей сети в непрерывном режиме.Thus, the device effectively collects voltage information to monitor the quality of electricity in the supply network in a continuous mode.

Устройство для измерения напряжения силового трансформатора при его использовании позволяет непрерывно получать достоверную информацию о качестве электроэнергии без искажений, что позволяет снизить метрологические потери электроэнергии в системах электроснабжения.A device for measuring the voltage of a power transformer when using it allows you to continuously obtain reliable information about the quality of electricity without distortion, which allows to reduce metrological losses of electricity in power supply systems.

Claims (1)

Устройство для измерения напряжения силового трансформатора, содержащее датчик напряжения, вход которого является входом устройства для измерения напряжения силового трансформатора, подключенный к вторичной обмотке силового трансформатора, соединенного с нагрузкой, усилитель и устройство для регистрации параметров напряжения, при этом выход усилителя подключен к входу устройства для регистрации параметров напряжения, отличающееся тем, что в него введены датчик тока, дифференциатор, первый и второй элементы умножения, элемент индуктивного сопротивления, элемент активного сопротивления, сумматор и элемент сравнения, причем вход датчика тока является вторым входом устройства для измерения напряжения силового трансформатора, подключенным к проводам, соединяющим вторичную обмотку силового трансформатора с нагрузкой, выход датчика напряжения подключен к суммирующему входу элемента сравнения, выход датчика тока подключен к входам дифференциатора, элемента индуктивного сопротивления, элемента активного сопротивления и первому входу второго устройства умножения, выход дифференциатора подключен к первому входу первого элемента умножения, выход элемента индуктивного сопротивления соединен со вторым входом первого элемента умножения, выход которого подключен к первому входу сумматора, выход элемента активного сопротивления подключен ко второму входу второго элемента умножения, выход которого соединен с вторым входом сумматора, выход которого соединен с вычитающим входом элемента сравнения, выход которого подключен к усилителю.
Figure 00000001
A device for measuring voltage of a power transformer, comprising a voltage sensor, the input of which is an input of a device for measuring voltage of a power transformer connected to the secondary winding of a power transformer connected to a load, an amplifier and a device for recording voltage parameters, while the output of the amplifier is connected to the input of the device for registration of voltage parameters, characterized in that a current sensor, a differentiator, first and second multiplication elements, an induction element are introduced into it the apparent resistance, the active resistance element, the adder and the comparison element, the current sensor input being the second input of the voltage transformer measuring device connected to wires connecting the secondary winding of the power transformer to the load, the voltage sensor output is connected to the summing input of the comparison element, the sensor output current is connected to the inputs of the differentiator, the element of inductive resistance, the element of active resistance and the first input of the second multiplication device, in the differentiator stroke is connected to the first input of the first multiplication element, the output of the inductive resistance element is connected to the second input of the first multiplication element, the output of which is connected to the first input of the adder, the output of the active resistance element is connected to the second input of the second multiplication element, the output of which is connected to the second input of the adder, the output of which is connected to the subtracting input of the comparison element, the output of which is connected to the amplifier.
Figure 00000001
RU2014130817/28U 2014-07-24 2014-07-24 DEVICE FOR MEASURING VOLTAGE OF A POWER TRANSFORMER RU150185U1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014130817/28U RU150185U1 (en) 2014-07-24 2014-07-24 DEVICE FOR MEASURING VOLTAGE OF A POWER TRANSFORMER

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2014130817/28U RU150185U1 (en) 2014-07-24 2014-07-24 DEVICE FOR MEASURING VOLTAGE OF A POWER TRANSFORMER

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU150185U1 true RU150185U1 (en) 2015-02-10

Family

ID=53292678

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014130817/28U RU150185U1 (en) 2014-07-24 2014-07-24 DEVICE FOR MEASURING VOLTAGE OF A POWER TRANSFORMER

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU150185U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113848380A (en) * 2021-10-22 2021-12-28 深圳市兆驰数码科技股份有限公司 Power detection circuit and method, and direct current and phase detection system and method

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113848380A (en) * 2021-10-22 2021-12-28 深圳市兆驰数码科技股份有限公司 Power detection circuit and method, and direct current and phase detection system and method
CN113848380B (en) * 2021-10-22 2023-10-20 深圳市兆驰数码科技股份有限公司 Power detection circuit and method, and direct current and phase detection system and method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104578234B (en) For controlling the method and system of the charging of energy storage device
CN101666846B (en) System and method for detecting anomaly of secondary wiring of current mutual inductor
MX2016000127A (en) Element resistance measurement in an electricity meter.
JP2018117514A5 (en)
FI20185114A1 (en) System for determining an indicator of an internal leakage current of a battery entity
EP2570816A3 (en) Apparatus and method for improved current shunt sensing
FR2983300B1 (en) SYSTEM FOR MEASURING CHARGE CURRENT AND DIAGNOSIS OF ABSENCE OF LOAD OR OVERLOAD
CN104360140A (en) Single-phase watt-hour meter null line current measuring method and circuit
RU150185U1 (en) DEVICE FOR MEASURING VOLTAGE OF A POWER TRANSFORMER
CN204044235U (en) Exchange the adjustable protection warning circuit of input leakage current current value
CN103743941B (en) Non-transformer wireless telecommunications AC clip-on ammeter
CN105699740A (en) Method for measuring all-scale range current
CN204631180U (en) A kind of parallel thyristors leak current detection device and system
CN204333920U (en) The protection system to earth of DC/DC converter
CN103825445A (en) Bridgeless power factor controller of AC-DC converter
CN104422538A (en) Test circuit and test device
CN104422866A (en) Test circuit and test device
RU2015110801A (en) Method for integrated diagnostics of RF induction discharge device
CN204008784U (en) A kind of thief-proof electric leakage device of monitoring primary side AC current transformer no-load voltage ratio
CN203786288U (en) Current transformer error measurement system
CN105896725A (en) DC screen circuit of 110kV substation
RU2424532C1 (en) Method of billing electrical power
CN104808049A (en) Portable transformer neutral point current monitoring device
RU154971U1 (en) DEVICE FOR MEASURING RESISTANCE OF ELECTRICAL NETWORKS
CN109540330A (en) Reactor on-line monitoring method based on grating thermometric

Legal Events

Date Code Title Description
MM9K Utility model has become invalid (non-payment of fees)

Effective date: 20170725