RU2248003C2 - Device for calibrating instrument current transformers - Google Patents

Device for calibrating instrument current transformers Download PDF

Info

Publication number
RU2248003C2
RU2248003C2 RU2003113031/28A RU2003113031A RU2248003C2 RU 2248003 C2 RU2248003 C2 RU 2248003C2 RU 2003113031/28 A RU2003113031/28 A RU 2003113031/28A RU 2003113031 A RU2003113031 A RU 2003113031A RU 2248003 C2 RU2248003 C2 RU 2248003C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
current
current transformer
shunt
winding
resistor
Prior art date
Application number
RU2003113031/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2003113031A (en
Inventor
Е.А. Ломтев (RU)
Е.А. Ломтев
Д.И. Нефедьев (RU)
Д.И. Нефедьев
Original Assignee
Пензенский государственный университет
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 Пензенский государственный университет filed Critical Пензенский государственный университет
Priority to RU2003113031/28A priority Critical patent/RU2248003C2/en
Publication of RU2003113031A publication Critical patent/RU2003113031A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2248003C2 publication Critical patent/RU2248003C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Measurement Of Current Or Voltage (AREA)

Abstract

FIELD: radio and electric measurement technology.
SUBSTANCE: device for calibrating instrument current transformers has shunts disposed in primary and secondary windings of instrument current transformer. Shunt disposed in the first winding of instrument current transformer is made in form of two imitators of resistors and one resistor with non-standardized error; all the resistors are connected in parallel. Current resistor imitators have to be current dividers which have primary windings connected in series with primary winding of instrument current transformer; secondary windings are connected with current terminals of resistors. Circuit for measurement of current and angular error of instrument current transformers is made in form of electromagnet current comparator. First shoulder of the comparator is connected with potential terminals of shunt through variable resistor in the second winding of instrument current transformer. The second shoulder is connected through resistor with potential terminals of shunt in the circuit of secondary winding of instrument current transformer. Winding intended for measuring angular error of instrument current transformer is connected with the secondary winding of auxiliary current transformer through phase-shifting capacitor. Indicator winding is connected with null indicator.
EFFECT: widened range of calibration.
2 dwg

Description

Предлагаемое изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для поверки измерительных трансформаторов тока в расширенном диапазоне измеряемых величин.The present invention relates to electrical engineering and is intended for calibration of measuring current transformers in an extended range of measured values.

Известно устройство для поверки измерительных трансформаторов тока, содержащее источник переменного тока, шунты в цепи первичной и вторичной обмоток поверяемого измерительного трансформатора тока, магазины сопротивлений, магазины емкостей и нулевой индикатор [1].A device for calibrating measuring current transformers containing an alternating current source, shunts in the circuit of the primary and secondary windings of the calibrated measuring current transformer, resistance stores, capacity stores and a zero indicator [1].

Недостаток этого устройства заключается в сложности изготовления шунтов высокой точности, а также в ограниченном диапазоне измеряемых величин.The disadvantage of this device is the complexity of manufacturing shunts of high accuracy, as well as a limited range of measured values.

Известно устройство (прототип) для поверки измерительных трансформаторов тока, содержащее источник переменного тока, шунт в цепи первичной обмотки измерительного трансформатора тока, выполненный в виде трех параллельно соединенных резисторов, шунт в цепи вторичной обмотки измерительного трансформатора тока, вспомогательный трансформатор тока, электромагнитный компаратор токов и нулевой индикатор [2].A device (prototype) for checking measuring current transformers, containing an AC source, a shunt in the primary circuit of the measuring current transformer, made in the form of three parallel-connected resistors, a shunt in the secondary circuit of the measuring current transformer, an auxiliary current transformer, an electromagnetic current comparator and zero indicator [2].

Недостаток известного устройства (прототипа) заключается в ограниченном диапазоне поверки измерительных трансформаторов тока.A disadvantage of the known device (prototype) is the limited range of calibration of measuring current transformers.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в разработке технического решения, которое обеспечивает расширение диапазона поверки измерительных трансформаторов тока.The problem to which the invention is directed is to develop a technical solution that provides an extension of the calibration range of measuring current transformers.

Эта задача решена в результате того, что в устройстве для поверки измерительных трансформаторов тока, содержащем источник переменного тока, шунт в цепи первичной обмотки измерительного трансформатора тока, выполненный в виде трех параллельно соединенных резисторов, шунт в цепи вторичной обмотки измерительного трансформатора тока, вспомогательный трансформатор тока, электромагнитный компаратор токов и нулевой индикатор, шунт в цепи первичной обмотки измерительного трансформатора тока выполнен в виде параллельно соединенных двух имитаторов резисторов и резистора с ненормируемой погрешностью с возможностью их отключения из цепи первичной обмотки измерительного трансформатора тока и изменения коэффициента преобразования шунта, при этом их токовые и потенциальные зажимы соединены раздельно. Имитаторы резисторов представляют собой делители тока, первичные обмотки которых подключены последовательно с первичной обмоткой измерительного трансформатора тока, а вторичные обмотки подключены к зажимам резисторов.This problem is solved as a result of the fact that in the device for checking measuring current transformers containing an AC source, a shunt in the primary circuit of the measuring current transformer, made in the form of three parallel connected resistors, a shunt in the secondary circuit of the measuring current transformer, an auxiliary current transformer , electromagnetic current comparator and zero indicator, the shunt in the primary circuit of the measuring current transformer is made in the form of two connected in parallel resistors and resistors with non-standard error with the possibility of disconnecting them from the primary winding of the measuring current transformer and changing the shunt conversion coefficient, while their current and potential clamps are connected separately. Resistor simulators are current dividers, the primary windings of which are connected in series with the primary winding of the measuring current transformer, and the secondary windings are connected to the terminals of the resistors.

Возможность поверки измерительных трансформаторов тока в расширенном диапазоне измеряемых величин обеспечивается тем, что в устройстве используется составной шунт, включающий в себя имитаторы резисторов, рассчитанные на большие токи.The ability to verify measuring current transformers in an extended range of measured values is provided by the fact that the device uses a composite shunt, which includes simulators of resistors designed for high currents.

На фиг.1 приведена схема устройства для поверки измерительных трансформаторов тока при определении ρ1 и ρ2;Figure 1 shows a diagram of a device for checking measuring current transformers when determining ρ 1 and ρ 2 ;

на фиг.2 приведена схема устройства для поверки измерительных трансформаторов тока при балансировке плеч компаратора токов и при определении ρ3.figure 2 shows a diagram of a device for checking measuring current transformers when balancing the shoulders of the current comparator and when determining ρ 3 .

Устройство для поверки измерительных трансформаторов тока (фиг.1, 2) содержит источник переменного тока 1, шунты 2, 3 в цепи первичной и вторичной обмоток измерительного трансформатора тока, электромагнитный компаратор токов 4, вспомогательный трансформатор тока 5, поверяемый измерительный трансформатор тока 6 с резистивно-индуктивной нагрузкой 7 во вторичной цепи измерительного трансформатора тока и нулевой индикатор 8. Шунт 2 в цепи первичной обмотки измерительного трансформатора тока 6 выполнен в виде параллельно соединенных двух имитаторов резисторов 9, 10 и резистора 11 с ненормируемой погрешностью с возможностью их отключения из цепи первичной обмотки измерительного трансформатора тока и изменения коэффициента преобразования шунта посредством разъемов, рассчитанных на большие токи, при этом токовые и потенциальные зажимы имитаторов резисторов 9, 10 и резистора 11 соединены раздельно. Имитаторы резисторов 9, 10 представляют собой делители тока 12, 13, вторичные обмотки которых подключены к токовым зажимам резисторов 14, 15, а первичные обмотки подключены последовательно с первичной обмоткой измерительного трансформатора тока 6. При этом следует отметить, что коэффициенты деления делителей тока 12, 13 находятся между собой в соотношении 10:1, а сопротивления резисторов 14, 15 номинально равны. Номинальное значение сопротивления шунта 3 в цепи вторичной обмотки измерительного трансформатора тока 6 равно номинальному значению сопротивления резистора 11 шунта 2 в цепи первичной обмотки измерительного трансформатора тока 6.A device for checking measuring current transformers (FIGS. 1, 2) contains an AC source 1, shunts 2, 3 in the circuit of the primary and secondary windings of the measuring current transformer, an electromagnetic current comparator 4, an auxiliary current transformer 5, and a calibrated current measuring transformer 6 with a resistive -inductive load 7 in the secondary circuit of the measuring current transformer and zero indicator 8. The shunt 2 in the primary circuit of the measuring current transformer 6 is made in the form of parallel connected two simulators ditch of resistors 9, 10 and resistor 11 with a non-standard error with the possibility of disconnecting them from the primary circuit of the measuring current transformer and changing the shunt conversion coefficient by means of connectors designed for high currents, while the current and potential terminals of the simulators of resistors 9, 10 and resistor 11 are connected apart. The simulators of resistors 9, 10 are current dividers 12, 13, the secondary windings of which are connected to the current terminals of resistors 14, 15, and the primary windings are connected in series with the primary winding of the measuring current transformer 6. It should be noted that the division factors of the current dividers 12, 13 are interconnected in a ratio of 10: 1, and the resistors 14, 15 are nominally equal. The nominal value of the resistance of the shunt 3 in the secondary circuit of the measuring current transformer 6 is equal to the nominal value of the resistance of the resistor 11 of the shunt 2 in the primary circuit of the measuring current transformer 6.

Электромагнитный компаратор токов 4 выполнен с регулируемым коэффициентом преобразования; первое плечо 16 выполнено однодекадным и через переменный резистор 17 подключено к потенциальным зажимам шунта 2, второе плечо 18 выполнено многодекадным и через резистор 19 подключено к потенциальным зажимам шунта 3 в цепи вторичной обмотки измерительного трансформатора тока 6. Обмотка 20 для определения угловой погрешности измерительного трансформатора тока присоединена к вторичной обмотке вспомогательного трансформатора тока 5 через фазосдвигающий конденсатор 21, а первичная обмотка вспомогательного трансформатора тока 5 подключена последовательно с первичной обмоткой измерительного трансформатора тока 6. Индикаторная обмотка 22 присоединена к нулевому индикатору 8.The electromagnetic current comparator 4 is made with an adjustable conversion coefficient; the first arm 16 is made in one decade and connected to the potential terminals of the shunt 2 through the variable resistor 17, the second arm 18 is made in multi-decade and connected to the potential terminals of the shunt 3 in the secondary circuit of the measuring current transformer 6 through the resistor 19. Winding 20 for determining the angular error of the current measuring transformer connected to the secondary winding of the auxiliary current transformer 5 through a phase-shifting capacitor 21, and the primary winding of the auxiliary current transformer 5 is connected to This is the case with the primary winding of the measuring current transformer 6. The indicator winding 22 is connected to the zero indicator 8.

Работа устройства для поверки измерительных трансформаторов тока заключается в следующем.The operation of the device for checking measuring current transformers is as follows.

Перед операцией поверки измерительных трансформаторов тока производится балансировка плеч компаратора токов 4 в следующей последовательности. Собирается схема в соответствии с фиг.2. При этом значение сопротивления шунта 2 в цепи первичной обмотки измерительного трансформатора тока 6 равно значению сопротивления резистора 11. В цепи вторичной обмотки измерительного трансформатора тока 6 выставляется номинальное значение тока, например I2=5 (А). На плечах компаратора токов 16, 18 выставляются значения, равные единице (отсчеты по шкалам первого плеча 16 и второго плеча 18 компаратора токов 4 соответственно равны: δ=1, ρ=1). Затем при помощи переменного резистора 17 в первом плече 16 компаратора токов (например, магазина сопротивлений) добиваются равенства нулю магнитного потока в сердечнике компаратора токов 4, что отмечается по нулевому (минимальному) показанию нулевого индикатора 8.Before the verification operation of measuring current transformers, the current comparator arms 4 are balanced in the following sequence. Assembled circuit in accordance with figure 2. In this case, the resistance value of the shunt 2 in the primary circuit of the measuring current transformer 6 is equal to the resistance value of the resistor 11. In the secondary circuit of the measuring current transformer 6, the nominal current value is set, for example, I 2 = 5 (A). On the shoulders of the current comparator 16, 18, values equal to one are set (readings on the scales of the first arm 16 and the second arm 18 of the current comparator 4 are respectively equal: δ = 1, ρ = 1). Then, using a variable resistor 17 in the first arm 16 of the current comparator (for example, a resistance store), the magnetic flux in the core of the current comparator 4 is equal to zero, which is indicated by the zero (minimum) reading of the zero indicator 8.

После того как балансировка плеч компаратора токов завершена, производится определение коэффициента трансформации измерительного трансформатора тока и выполняются следующие операции. На первом этапе измерений собирается схема в соответствии с фиг.1. При этом шунт 2 в цепи первичной обмотки измерительного трансформатора тока 6 составляется из параллельно соединенных двух имитаторов резисторов 9, 10 и резистора 11. Схема уравновешивается путем регулирования ампер-витков в плечах 16, 18 и обмотке 20 компаратора токов 4. Выполняется равенствоAfter the balancing of the shoulders of the current comparator is completed, the transformation coefficient of the measuring current transformer is determined and the following operations are performed. At the first measurement stage, the circuit in accordance with FIG. 1 is assembled. In this case, the shunt 2 in the primary winding of the measuring current transformer 6 is composed of two parallel simulators of resistors 9, 10 and resistor 11. The circuit is balanced by adjusting the ampere turns in the arms 16, 18 and winding 20 of the current comparator 4. The equality

Figure 00000002
Figure 00000002

где R9, R10 - значения эквивалентного сопротивления имитаторов резисторов 9, 10;where R 9 , R 10 are the equivalent resistance values of simulated resistors 9, 10;

R11 - значение сопротивления резистора 11;R 11 is the resistance value of the resistor 11;

К6 - коэффициент трансформации измерительного трансформатора тока 6;To 6 - the transformation coefficient of the measuring current transformer 6;

ρ1 - отсчет по шкале второго плеча 18 компаратора токов 4.ρ 1 - readout on a scale of the second shoulder 18 of the current comparator 4.

На втором этапе измерений шунт 2 составляется из параллельно соединенных имитатора резистора 9 и резистора 11. Производится уравновешивание схемы и составляется новое равенство:At the second stage of measurements, the shunt 2 is composed of parallel connected simulator resistor 9 and resistor 11. The circuit is balanced and a new equality is made:

Figure 00000003
Figure 00000003

На третьем этапе измерений собирается схема в соответствии с фиг.2. При этом шунт 2 составляется из параллельно соединенных имитатора резистора 10 и резистора 11. Затем производится уравновешивание схемы, что соответствует новому равенствуIn the third measurement step, the circuit in accordance with FIG. 2 is assembled. In this case, the shunt 2 is composed of parallel connected simulator resistor 10 and resistor 11. Then the circuit is balanced, which corresponds to the new equality

Figure 00000004
Figure 00000004

Решая совместно уравнения (1), (2), (3), находим коэффициент трансформации К6 измерительного трансформатора тока по полученным значениям ρ1, ρ2, ρ3 Solving equations (1), (2), (3) together, we find the transformation coefficient K 6 of the measuring current transformer from the obtained values of ρ 1 , ρ 2 , ρ 3

Figure 00000005
Figure 00000005

В случае, если при балансировке плеч компаратора токов отношение плеч

Figure 00000006
то выражение (4) принимает видIn the event that when balancing the shoulders of the current comparator, the ratio of the shoulders
Figure 00000006
then expression (4) takes the form

Figure 00000007
Figure 00000007

Так как эквивалентное сопротивление имитатора резистора равно сопротивлению резистора, подключенного к вторичной обмотке делителя тока, умноженному на коэффициент преобразования делителя тока, то мощность тепловых потерь в резисторе в этом случае снижается пропорционально квадрату коэффициента преобразования делителя тока.Since the equivalent resistance of the resistor simulator is equal to the resistance of the resistor connected to the secondary winding of the current divider multiplied by the conversion factor of the current divider, the heat loss power in the resistor in this case decreases in proportion to the square of the conversion factor of the current divider.

Таким образом, предложенное техническое решение позволяет расширить диапазон токов при определении коэффициента трансформации измерительных трансформаторов тока, что обеспечивается за счет использования в устройстве имитаторов резисторов, рассчитанных на большие токи.Thus, the proposed technical solution allows us to expand the range of currents when determining the transformation coefficient of measuring current transformers, which is ensured by the use of resistor simulators designed for high currents in the device.

Источники информацииSources of information

1. Любимов Л.И. Вопросы поверки и аттестации масштабных преобразователей переменного тока/ Л.И.Любимов, И.Д.Форсилова, Е.З.Шапиро. - М.: Машиностроение, 1984. - С.4-13, 21-27.1. Lyubimov L.I. Questions of verification and certification of large-scale AC converters / L.I. Lyubimov, I.D. Forsilova, E.Z. Shapiro. - M.: Mechanical Engineering, 1984. - S.4-13, 21-27.

2. Нефедьев Д.И. Устройство для поверки измерительных трансформаторов тока. Патент №2192020 на изобретение (Россия). Опубликовано в БИ, 2002, №30.2. Nefediev D.I. Device for checking measuring current transformers. Patent No. 2192020 for an invention (Russia). Published in BI, 2002, No. 30.

Claims (1)

Устройство для поверки измерительных трансформаторов тока, содержащее источник переменного тока, шунт в цепи первичной обмотки измерительного трансформатора тока, выполненный в виде трех параллельно соединенных резисторов, шунт в цепи вторичной обмотки измерительного трансформатора тока, вспомогательный трансформатор тока, электромагнитный компаратор токов и нулевой индикатор, отличающееся тем, что шунт в цепи первичной обмотки измерительного трансформатора тока выполнен в виде параллельно соединенных двух имитаторов резисторов и резистора с ненормируемой погрешностью с возможностью их отключения из цепи первичной обмотки измерительного трансформатора тока и изменения коэффициента преобразования шунта, при этом их токовые и потенциальные зажимы соединены раздельно, и имитаторы резисторов представляют собой делители тока, первичные обмотки которых подключены последовательно с первичной обмоткой измерительного трансформатора тока, а вторичные обмотки подключены к токовым зажимам резисторов.A device for checking measuring current transformers containing an AC source, a shunt in the primary winding circuit of the measuring current transformer, made in the form of three parallel-connected resistors, a shunt in the secondary winding circuit of the measuring current transformer, an auxiliary current transformer, an electromagnetic current comparator and a zero indicator, different the fact that the shunt in the primary circuit of the measuring current transformer is made in the form of two resistor simulators connected in parallel resistors with non-standard error with the possibility of disconnecting them from the primary winding of the measuring current transformer and changing the shunt conversion coefficient, while their current and potential clamps are connected separately, and the resistor simulators are current dividers whose primary windings are connected in series with the primary winding of the current measuring transformer and the secondary windings are connected to the current terminals of the resistors.
RU2003113031/28A 2003-05-05 2003-05-05 Device for calibrating instrument current transformers RU2248003C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003113031/28A RU2248003C2 (en) 2003-05-05 2003-05-05 Device for calibrating instrument current transformers

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003113031/28A RU2248003C2 (en) 2003-05-05 2003-05-05 Device for calibrating instrument current transformers

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003113031A RU2003113031A (en) 2004-11-10
RU2248003C2 true RU2248003C2 (en) 2005-03-10

Family

ID=35365014

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003113031/28A RU2248003C2 (en) 2003-05-05 2003-05-05 Device for calibrating instrument current transformers

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2248003C2 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014008707A1 (en) * 2012-07-13 2014-01-16 天门市电工仪器仪表研究所 Ratio error self calibration system for miniature current transformer
CN106324545A (en) * 2016-10-14 2017-01-11 哈尔滨理工大学 Fiber and grating current transformer with nonlinear correction treatment function
CN106990379A (en) * 2017-05-23 2017-07-28 国网天津市电力公司 Current transformer error check test system
CN111044963A (en) * 2019-12-31 2020-04-21 长沙天恒测控技术有限公司 High-frequency current sensor calibration method and device adopting coaxial shunt

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014008707A1 (en) * 2012-07-13 2014-01-16 天门市电工仪器仪表研究所 Ratio error self calibration system for miniature current transformer
CN106324545A (en) * 2016-10-14 2017-01-11 哈尔滨理工大学 Fiber and grating current transformer with nonlinear correction treatment function
CN106990379A (en) * 2017-05-23 2017-07-28 国网天津市电力公司 Current transformer error check test system
CN111044963A (en) * 2019-12-31 2020-04-21 长沙天恒测控技术有限公司 High-frequency current sensor calibration method and device adopting coaxial shunt

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102096060B (en) Circuit for checking on-site accuracy of current transformer under condition of underload operations
CN103267958B (en) The circuit of measuring voltage transformer voltage coefficient and method
Mohns et al. A wideband current transformer bridge
Miljanic et al. The development of the current comparator, a high-accuracy ac ratio measuring device
CN109085427B (en) Bridge resistor for simulating equivalent milliohm-microohm magnitude direct current resistor
RU2244319C1 (en) Device for calibration testing instrument current transformer
CN103823100A (en) High-accuracy current comparator and self-checking method
Djokić et al. A comparison of two current transformer calibration systems at NRC Canada
RU2248003C2 (en) Device for calibrating instrument current transformers
CN113341193B (en) Balanced bridge measuring device and measuring method for broadband alternating current shunt
So et al. Compact Wideband High-Current ($\geq $1000 A) Multistage Current Transformers for Precise Measurements of Current Harmonics
CN104880686B (en) A kind of portable electronic piece formula current transformer calibration device and method
CN106443536B (en) A kind of calibration system and calibration method of current comparator
CN108363029A (en) The calibration system and calibration method of DC current sensor
RU2119676C1 (en) Device for verification of measuring current transformers
RU2192020C1 (en) Device for verifying current transformers
RU2282208C1 (en) Device for testing measuring voltage transformers
Budovsky et al. Precision multi-range current transformer for the automation of electrical power standards
RU2282206C1 (en) Device for testing measuring voltage transformers
RU2274871C2 (en) Device for calibration testing of voltage transformers
Callegaro et al. Four-terminal-pair inductance comparison between INRIM and CTU
CN111366883B (en) High-precision magnetic core loss test circuit and method
Shi et al. Self-calibration and verification of phase angle errors of two voltage dividers at high frequencies
RU2314550C2 (en) Arrangement for checking up the shunts of direct current
RU2241238C1 (en) Device for calibration testing of dc shunts

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20050506