RU2305290C1 - Способ коррекции угловой погрешности трансформатора тока - Google Patents
Способ коррекции угловой погрешности трансформатора тока Download PDFInfo
- Publication number
- RU2305290C1 RU2305290C1 RU2006103233/28A RU2006103233A RU2305290C1 RU 2305290 C1 RU2305290 C1 RU 2305290C1 RU 2006103233/28 A RU2006103233/28 A RU 2006103233/28A RU 2006103233 A RU2006103233 A RU 2006103233A RU 2305290 C1 RU2305290 C1 RU 2305290C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- current transformer
- error
- meters
- current
- angular error
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
Предложенное изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в области автоматической коррекции угловой погрешности трансформаторов тока, в частности для электронных счетчиков электрической энергии. Целью данного технического решения является повышение точности измерений счетчиков электрической энергии за счет упрощения расчетов угловой погрешности трансформатора тока и введения автоматической коррекции угловой погрешности трансформатора тока. Способ коррекции угловой погрешности трансформаторов тока заключается в измерении мгновенных значений входных сигналов тока и напряжения и углов φ между ними, а также проводят коррекцию угловой погрешности диагностируемого трансформатора тока. При этом производят калибровку счетчика электроэнергии, содержащего диагностируемый трансформатор тока, путем его подключения к установке для поверки счетчиков при коэффициенте мощности, равном cos(φ)=1, затем на установке для поверки счетчиков устанавливают коэффициент мощности, равный cos(φ)=0,5L, и определяют относительную погрешность счетчика δ1, затем на установке для поверки счетчиков устанавливают коэффициент мощности, равный cos(φ)=0,5С, и определяют относительную погрешность счетчика δ2, после чего рассчитывают относительную погрешность счетчика, вызванную угловой погрешностью трансформатора тока δ, на основании указанного значения относительной погрешности счетчика δ рассчитывают значение синуса угловой погрешности трансформатора тока - sin(Δφ), а поправочный коэффициент рассчитывают на основании указанного значения sin(Δφ). 3 з.п. ф-лы, 1 ил.
Description
Заявляемое изобретение относится к электроизмерительной технике и может быть использовано в области автоматической коррекции угловой погрешности трансформаторов тока, в частности для электронных счетчиков электрической энергии.
В настоящее время проблема, связанная с достоверностью учета электроэнергии, носит экономический характер и, поэтому ее решение важно не только потребителям, но и производителям средств учета электрической энергии и ее поставщикам. Известно, что особенно сильно характеристики трансформаторов тока и напряжения, применяемых в счетчиках электрической энергии, зависят от параметров нагрузки и, как показывает практика их эксплуатации, в большинстве случаев эти нагрузки или находятся в предельной области применения, или превышают максимально допустимые значения. В связи с этим необходимо проводить корректировку погрешностей измерений не только счетчиков электрической энергии, но и угловые погрешности трансформаторов тока и напряжения, а также коэффициента мощности нагрузки при измерении активной энергии.
Известны аналогичные способы определения угловых погрешностей трансформаторов тока, трансформаторов напряжения и коэффициента мощности нагрузки при измерении активной энергии и их влияние на составляющую погрешность измерения электрической энергии, см. доклад Комковой Е.В. «Зависимости составляющей погрешности измерений электроэнергии от угловых погрешностей трансформаторов тока, напряжения и коэффициента мощности нагрузки», опубликованный в материалах 4-го научно-технического семинара. «Метрологическое обеспечение электрических измерений в электроэнергетике», М., 2000 г., раздел 4, стр.1-8.
В аналогичном способе погрешность трансформаторной схемы подключения счетчика δθ является одной из составляющих погрешности измерений электроэнергии. При уменьшении коэффициента мощности контролируемого присоединения, влияние погрешности δθ на погрешность измерения электроэнергии иногда становится преобладающим. Угловые погрешности трансформаторов тока и напряжения, систематические по своей природе, вводят в виде поправок, что способствует значительному снижению погрешности трансформаторной схемы подключения счетчика.
Известны также измерительные трансформаторы тока с возможностью коррекции нелинейности при передаче, в которых, в зависимости от регулировки трансформатора тока, устанавливаются заданные начальные значения, патент ГДР №236416, МПК 4 H01F 40/14, оп. 04.06.1986, патент РФ №2174689, МПК 7 G01R 19/00, H01F 38/32, пр.22.12.2000.
Недостатки аналогов. В известных аналогах для сравнения результатов измерений с установленными значениями необходимы образцовые средства, в частности для измерения угловой погрешности трансформаторов необходим образцовый трансформатор напряжения. В аналогах измеряют погрешности, но при этом отсутствует сам метод или устройство для использования их в практике коррекции. Следовательно аналогичные технические решения не могут обеспечивать достаточной точности измерений.
Из известных аналогов ближайшим - прототипом - является доклад Комковой Е.В. «Зависимости составляющей погрешности измерений электроэнергии от угловых погрешностей трансформаторов тока, напряжения и коэффициента мощности нагрузки». В прототипе погрешность трансформаторной схемы подключения счетчика, состоящая из угловых погрешностей трансформатора тока (ТТ), трансформатора напряжения (ТН) и коэффициента мощности нагрузки δθ в процентах при измерениях активной электроэнергии, представлена в виде выражения:
где θI - угловая погрешность ТТ, мин;
θu - угловая погрешность ТН, мин;
cos φ - коэффициент мощности контролируемого присоединения.
Это выражение применяется для расчета погрешности δθ в случаях, если знаки угловых погрешностей θI и θu неизвестны и погрешности могут иметь случайные значения.
Если значения угловых погрешностей и их знак известны, то применяют выражение: δθ=0,0291(θI-θu)tgφ, %
Угловые погрешности ТТ и ТН зависят от нескольких влияющих факторов: тока, частоты, вторичной нагрузки, коэффициента мощности вторичной нагрузки и других факторов. Зная эти зависимости, можно учитывать погрешности ТТ и ТН в виде поправок, тем самым повышая точности измерений электроэнергии. Например, для получения поправок необходимо сравнивать пределы допускаемых угловых погрешностей образцового ТН в зависимости от класса точности поверяемого ТН.
Таким образом, в способе измерения угловых погрешностей трансформаторов и учета их в виде поправок, требуется дорогостоящее образцовое оборудование, что приводит к удорожанию способа и увеличивает трудоемкость сбора данных для расчета угловых погрешностей трансформаторов и, к тому же, не обеспечивает достаточной точности измерения электроэнергии.
Целью заявляемого технического решения является повышение точности измерений счетчиков электрической энергии за счет упрощения расчетов угловой погрешности трансформаторов тока и введения способа автоматической коррекции угловой погрешности трансформаторов тока.
Заявляемый способ коррекции угловой погрешности трансформаторов тока, используемых в счетчиках электроэнергии, заключается в измерении мгновенных значений входных сигналов тока и напряжения и углов φ между ними с последующим вычислением измеренного значения активной мощности, а коррекцию угловой погрешности диагностируемого трансформатора тока осуществляют путем деления измеренного значения активной мощности на поправочный коэффициент, обусловленный угловой погрешностью данного трансформатора тока.
При этом калибровку счетчика электроэнергии, содержащего диагностируемый трансформатор тока, производят путем его подключения к установке для поверки счетчиков при коэффициенте мощности, равном cos(φ)=1. Затем на установке для поверки счетчиков устанавливают коэффициент мощности, равный cos(φ)=0,5L, и определяют относительную погрешность счетчика δ1. Затем на установке для поверки счетчиков устанавливают коэффициент мощности, равный cos(φ)=0,5C, и определяют относительную погрешность счетчика δ2. Значение аббревиатуры L означает индуктивность, а С - емкость, см. Справочник авт. С.Т.Усатенко и др. «Выполнение электрических схем по ЕСКД», М., Издательство Стандартов, 1989 г., стр.248. Значение cos(φ)=0,5L (индуктивная нагрузка) - это cos 60°, а cos(φ)=0,5С (емкостная нагрузка) - это cos (-60°), см. ГОСТ Р 52323-2005 Аппаратура для измерения электрической энергии переменного тока. Частные требования, ч.22 Статические счетчики активной энергии классов точности 0,28 и 0,58, стр.4.
Далее рассчитывают относительную погрешность счетчика, вызванную угловой погрешностью трансформатора тока δ=(δ1-δ2)/2. На основании указанного значения относительной погрешности счетчика δ рассчитывают значение синуса угловой погрешности трансформатора тока - sin(Δφ)) и записывают его в энергонезависимую память счетчика, а поправочный коэффициент, обусловленный угловой погрешностью данного трансформатора тока, рассчитывают на основании указанного значения sin(Δφ).
Поправочный коэффициент, обусловленный угловой погрешностью измерительного трансформатора тока, Кθ вычисляют из выражения:
Кθ=cos(Δφ)±tg(φ)·sin(Δφ),
где φ - угол между током и напряжением;
Δφ - угловая погрешность трансформатора тока.
В качестве счетчиков электроэнергии, содержащих диагностируемые трансформаторы тока, используют счетчики, имеющие угловую погрешность 0,1-0,5 градуса, а поправочный коэффициент, обусловленный угловой погрешностью измерительного трансформатора тока, Кθ вычисляют из выражения:
Кθ=1±tg(φ)·sin(Δφ).
Значение синуса угловой погрешности трансформатора тока - sin(Δφ) вычисляют из выражения:
sin(Δφ)=δ/100/tg(φ)
где φ - угол между током и напряжением;
δ - относительная погрешность счетчика, вызванная угловой погрешностью трансформатора тока.
На чертеже 1 приведена зависимость относительной погрешности измерения активной мощности от угла между током и напряжением при угловой погрешности трансформатора тока, равной 0,2 градуса, где δ(х) - некорректированная погрешность, δ1(х) - откорректированная погрешность в форме прямой линии.
Пример реализации заявляемого способа. Например, заявляемый способ можно использовать для коррекции угловой погрешности трансформаторов тока, выполненных на сердечниках из аморфного сплава 84ХТМ, которые применяются в многофункциональных счетчиках электроэнергии, таких как ЦЭ6812Э, ЦЭ6850, ЦЭ6850М и СЕ402.
При этом калибровку счетчиков можно осуществить с помощью установки для поверки счетчиков типа МК6801, а коэффициент мощности можно установить по эталонному счетчику типа ЦЭ6815, который входит в состав установки МК6801.
Таким образом, заявляемый способ коррекции угловой погрешности трансформатора тока, по сравнению с аналоговой компенсацией, упрощает калибровку счетчиков и позволяет автоматически более точно и в широком диапазоне компенсировать угловую погрешность, а также является более экономичным, не требующим дополнительного образцового оборудования.
Claims (4)
1. Способ коррекции угловой погрешности трансформаторов тока, используемых в счетчиках электроэнергии, заключающийся в измерении мгновенных значений входных сигналов тока и напряжения и углов φ между ними с последующим вычислением измеренного значения активной мощности, а коррекцию угловой погрешности диагностируемого трансформатора тока осуществляют путем деления измеренного значения активной мощности на поправочный коэффициент, обусловленный угловой погрешностью данного трансформатора тока, отличающийся тем, что производят калибровку счетчика электроэнергии, содержащего диагностируемый трансформатор тока, путем его подключения к установке для поверки счетчиков при коэффициенте мощности, равном cos(φ)=1, затем на установке для поверки счетчиков устанавливают коэффициент мощности, равный cos(φ)=0,5L, и определяют относительную погрешность счетчика δ1, затем на установке для поверки счетчиков устанавливают коэффициент мощности, равный cos(φ)=0,5C, и определяют относительную погрешность счетчика δ2, после чего рассчитывают относительную погрешность счетчика, вызванную угловой погрешностью трансформатора тока δ=(δ1-δ2)/2, на основании указанного значения относительной погрешности счетчика δ рассчитывают значение синуса угловой погрешности трансформатора тока - sin(Δφ) и записывают его в энергонезависимую память счетчика, а поправочный коэффициент, обусловленный угловой погрешностью данного трансформатора тока, рассчитывают на основании указанного значения sin(Δφ).
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что поправочный коэффициент, обусловленный угловой погрешностью измерительного трансформатора тока, КΘ вычисляют из выражения
КΘ=cos(Δφ)±tg(φ)·sin(Δφ),
где φ - угол между током и напряжением;
Δφ - угловая погрешность трансформатора тока.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве счетчиков электроэнергии, содержащих диагностируемые трансформаторы тока используют счетчики, имеющие угловую погрешность 0,1-0,5°, а поправочный коэффициент, обусловленный угловой погрешностью измерительного трансформатора тока, КΘ вычисляют из выражения
КΘ=1±tg(φ)·sin(Δφ)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006103233/28A RU2305290C1 (ru) | 2006-02-03 | 2006-02-03 | Способ коррекции угловой погрешности трансформатора тока |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006103233/28A RU2305290C1 (ru) | 2006-02-03 | 2006-02-03 | Способ коррекции угловой погрешности трансформатора тока |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2305290C1 true RU2305290C1 (ru) | 2007-08-27 |
Family
ID=38597166
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006103233/28A RU2305290C1 (ru) | 2006-02-03 | 2006-02-03 | Способ коррекции угловой погрешности трансформатора тока |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2305290C1 (ru) |
-
2006
- 2006-02-03 RU RU2006103233/28A patent/RU2305290C1/ru active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Brandolini et al. | A simple method for the calibration of traditional and electronic measurement current and voltage transformers | |
ES2749449T3 (es) | Método y dispositivo para el ensayo de un transformador | |
CN108089141B (zh) | 一种基于分流器的电流测量装置的误差修正方法及装置 | |
US7511468B2 (en) | Harmonics measurement instrument with in-situ calibration | |
CN110865238B (zh) | 一种基于准谐波模型采样算法的交流电阻测量方法及装置 | |
JP2019509491A (ja) | マルチチャネルシステムのためのクロストーク較正 | |
CN105652056A (zh) | 单相电能表电压改变影响量的自适应补偿方法 | |
KR100805902B1 (ko) | 전류변성기 비오차 비교기의 비오차 정확도 평가장치 | |
KR101040589B1 (ko) | 전자식 전력량계의 온도변화에 따른 전력량 보정방법 | |
RU2305290C1 (ru) | Способ коррекции угловой погрешности трансформатора тока | |
Isaiev et al. | Metrological characterisation of current transformers calibration unit for accurate measurement | |
RU2592734C1 (ru) | Способ калибровки углового датчика | |
KR100737402B1 (ko) | 가변 저항기를 사용한 전압변성기용 부담 평가장치 및 이를 이용한 평가방법 | |
KR20170009352A (ko) | 오차보정시스템 | |
Crotti et al. | Non-conventional instrument current transformer test set for industrial applications | |
US10830859B2 (en) | Validating fundamental-only energy measurement | |
KR101606232B1 (ko) | 전자식 전력량계 | |
KR100805891B1 (ko) | 명목 비오차가 이론적인 계산 비오차와 일치하는 광범위 비오차를 갖는 전압변성기를 이용한 전압변성기 비오차 측정장치의 정확도 평가장치 | |
Mohns et al. | Test equipment and its effect on the calibration of instrument transformers | |
Isaiev et al. | Precise low-cost method for checking accuracy of current transformers calibration unit | |
RU2805131C1 (ru) | Способ передачи единицы переменного электрического напряжения от эталонного преобразователя калибраторам и вольтметрам для ряда частот | |
So et al. | A new current-comparator-based high-voltage low-power-factor wattmeter | |
Rietveld et al. | Accurate high-current DC current ratio measurements | |
Çaycı | A simple method for the measurement of instrument current transformer burdens | |
Kursin et al. | The measurement automation and optimization the system of reproduction and transferring of the immitance units |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20200114 |