RU2803700C2 - Method for determining transformer leakage reactances individually - Google Patents

Method for determining transformer leakage reactances individually Download PDF

Info

Publication number
RU2803700C2
RU2803700C2 RU2019130451A RU2019130451A RU2803700C2 RU 2803700 C2 RU2803700 C2 RU 2803700C2 RU 2019130451 A RU2019130451 A RU 2019130451A RU 2019130451 A RU2019130451 A RU 2019130451A RU 2803700 C2 RU2803700 C2 RU 2803700C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
primary winding
winding
reduced
voltage
secondary winding
Prior art date
Application number
RU2019130451A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2019130451A (en
Inventor
Игорь Павлович Попов
Дмитрий Николаевич Парышев
Александр Владимирович Ильтяков
Владимир Иванович Копырин
Олег Юрьевич Моисеев
Валерий Васильевич Харин
Данил Алексеевич Харин
Владимир Александрович Воронкин
Original Assignee
Валерий Васильевич Харин
Filing date
Publication date
Application filed by Валерий Васильевич Харин filed Critical Валерий Васильевич Харин
Priority to RU2019130451A priority Critical patent/RU2803700C2/en
Publication of RU2019130451A publication Critical patent/RU2019130451A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2803700C2 publication Critical patent/RU2803700C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: measuring technology.
SUBSTANCE: invention can be used to determine the leakage reactance of a transformer. The active resistance of the primary winding r1 is measured. When idling, the supply voltage U 01, current value I 01 in the primary winding are measured. Voltage U 02 on the secondary winding is determined, reduced to the primary winding. The complex resistance of the primary winding is determined using formula z 1 = (U 01 - U 02)/I 01 and reactive resistance is determined using formula x 1 = ±√(z1 2-r1 2). A reverse open-circuit experiment is carried out and the complex resistance of the secondary winding, reduced to the primary winding, is determined using formula z 2 = (2 U 02 - 2 U 01)/I 02 where 2 U 02 is the voltage on the secondary winding reduced to the primary winding, 2 U 01 is the voltage on the primary winding, I 02 is the current in the secondary winding reduced to the primary winding.
EFFECT: making it possible to experimentally determine leakage reactance for each winding separately; leakage reactance of the secondary winding reduced to the primary winding is determined.
1 cl, 1 dwg, 1 ex

Description

Область техники, к которой относится изобретениеField of technology to which the invention relates

Изобретение относится к электромеханике, а именно, к трансформаторам.The invention relates to electromechanics, namely to transformers.

Уровень техникиState of the art

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является способ определения реактивных сопротивлений рассеяния трансформатора по отдельности, состоящий в том, что определяют значения напряжений на обмотках трансформатора и токов в них (см. RU 2685571). The closest to the invention in technical essence is a method for determining the leakage reactance of a transformer separately, which consists in determining the values of voltages on the windings of the transformer and the currents in them (see RU 2685571).

Недостатком известного способа является невозможность определения отрицательного реактивного сопротивления рассеяния одной из обмоток.The disadvantage of this known method is the impossibility of determining the negative leakage reactance of one of the windings.

Суммарное реактивного сопротивления рассеяния для трансформатора с концентрическими цилиндрическими обмотками равноThe total leakage reactance for a transformer with concentric cylindrical windings is

где ω - циклическая частота тока, μ0 - постоянная магнитная, D - средний диаметр обмотки, w - число витков (приведенное), - высота обмотки, а 0 - зазор между катушками, а 1, а 2 - толщины катушек.where ω is the cyclic frequency of the current, μ 0 is the magnetic constant, D is the average diameter of the winding, w is the number of turns (given), is the height of the winding, and 0 is the gap between the coils, and 1 , and 2 are the thickness of the coils.

Потокосцепление внешней обмотки равноThe flux linkage of the external winding is equal to

где i - приведенный ток, a w1=w2=w (индексы показаны для наглядности интегрирования). Отсюда реактивное сопротивление рассеяния внешней обмотки равноwhere i is the reduced current, aw 1 =w 2 =w (indices are shown for clarity of integration). Hence the leakage reactance of the external winding is equal to

Вычитание его из (1) дает реактивное сопротивление рассеяния внутренней обмоткиSubtracting it from (1) gives the leakage reactance of the internal winding

Таким образом, реактивное сопротивление рассеяния одной из обмоток может быть отрицательным и известный способ не всегда является достоверным.Thus, the leakage reactance of one of the windings may be negative and the known method is not always reliable.

Раскрытие изобретенияDisclosure of the Invention

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении достоверности определения реактивных сопротивлений рассеяния для каждой обмотки в отдельности.The problem to be solved by the claimed invention is to increase the reliability of determining the leakage reactance for each winding separately.

Технический результат заключается в обеспечении возможности экспериментального определения реактивных сопротивлений рассеяния для каждой обмотки в отдельности.The technical result consists in making it possible to experimentally determine the leakage reactance for each winding separately.

Технический результат обеспечивается следующей совокупностью признаков:The technical result is ensured by the following set of features:

Способ определения реактивных сопротивлений рассеяния трансформатора по отдельности, состоящий в том, что определяют значения напряжений на обмотках трансформатора и токов в них, отличающийся тем, что измеряют активное сопротивление первичной обмотки r1, при холостом ходе измеряют величину питающего напряжения величину тока в первичной обмотке и определяют напряжение на вторичной обмотке, приведенное к первичной обмотке, при этом комплексное сопротивление первичной обмотки определяют по формуле а реактивное - по формуле проводят обращенный опыт холостого хода и определяют комплексное сопротивление вторичной обмотки, приведенное к первичной обмотке, по формуле где - напряжение на вторичной обмотке, приведенное к первичной обмотке, - напряжение на первичной обмотке, - ток во вторичной обмотке, приведенный к первичной обмотке, и определяют реактивное сопротивление рассеяния вторичной обмотки, приведенное к первичной обмотке.A method for determining the leakage reactance of a transformer separately, consisting in determining the values of voltages on the windings of the transformer and the currents in them, characterized in that the active resistance of the primary winding r 1 is measured, and the value of the supply voltage is measured at idle the magnitude of the current in the primary winding and determine the voltage on the secondary winding reduced to the primary winding, in this case, the complex resistance of the primary winding is determined by the formula and reactive - according to the formula carry out a reverse open-circuit experiment and determine the complex resistance of the secondary winding, reduced to the primary winding, using the formula Where - voltage on the secondary winding reduced to the primary winding, - voltage on the primary winding, - the current in the secondary winding, reduced to the primary winding, and determine the leakage reactance of the secondary winding, reduced to the primary winding.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, и технический результат взаимосвязаны следующим образом.The problem to be solved by the claimed invention and the technical result are interrelated as follows.

Обеспечение возможности экспериментального определения реактивных сопротивлений рассеяния для каждой обмотки в отдельности приводит к повышению достоверности их определения.Providing the possibility of experimentally determining the leakage reactance for each winding separately leads to an increase in the reliability of their determination.

На чертеже изображена электрическая схема замещения трансформатора при холостом ходе.The drawing shows the electrical equivalent circuit of the transformer at idle.

Осуществление изобретенияCarrying out the invention

Изобретение может быть осуществлено следующим образом.The invention can be implemented as follows.

При способе определения реактивных сопротивлений рассеяния трансформатора по отдельности, состоящем в том, что определяют значения напряжений на обмотках трансформатора и токов в них, измеряют активное сопротивление первичной обмотки r1, при холостом ходе измеряют величину питающего напряжения величину тока в первичной обмотке и определяют напряжение на вторичной обмотке, приведенное к первичной обмотке, при этом комплексное сопротивление первичной обмотки определяют по формуле а реактивное - по формуле проводят обращенный опыт холостого хода и определяют комплексное сопротивление вторичной обмотки, приведенное к первичной обмотке, по формуле где - напряжение на вторичной обмотке, приведенное к первичной обмотке, - напряжение на первичной обмотке, - ток во вторичной обмотке, приведенный к первичной обмотке, и определяют реактивное сопротивление рассеяния вторичной обмотки, приведенное к первичной обмотке.With the method of determining the leakage reactance of a transformer separately, which consists in determining the values of voltages on the windings of the transformer and the currents in them, measuring the active resistance of the primary winding r 1 , and at idle, measuring the value of the supply voltage the magnitude of the current in the primary winding and determine the voltage on the secondary winding reduced to the primary winding, in this case, the complex resistance of the primary winding is determined by the formula and reactive - according to the formula carry out a reverse open-circuit experiment and determine the complex resistance of the secondary winding, reduced to the primary winding, using the formula Where - voltage on the secondary winding reduced to the primary winding, - voltage on the primary winding, - the current in the secondary winding, reduced to the primary winding, and determine the leakage reactance of the secondary winding, reduced to the primary winding.

Таким образом, назначение изобретения - применение его в качестве способа определения реактивных сопротивлений рассеяния трансформатора по отдельности - реализуется.Thus, the purpose of the invention - its use as a method for determining the leakage reactance of a transformer separately - is being realized.

Сведения, подтверждающие возможность получения при осуществлении изобретения технического результата (причинно-следственная связь существенных признаков с указанным техническим результатом), состоят в следующем.Information confirming the possibility of obtaining a technical result when implementing the invention (the cause-and-effect relationship of essential features with the specified technical result) is as follows.

Измерение активного сопротивления первичной обмотки r1, при холостом ходе измерение величины питающего напряжения величины тока в первичной обмотке и определение напряжения на вторичной обмотке, приведенного к первичной обмотке, определение комплексного сопротивления первичной обмотки по формуле а реактивного - по формуле проведение обращенного опыта холостого хода и определение комплексного сопротивления вторичной обмотки, приведенного к первичной обмотке, по формуле где - напряжение на вторичной обмотке, приведенное к первичной обмотке, - напряжение на первичной обмотке, - ток во вторичной обмотке, приведенный к первичной обмотке, и определение реактивного сопротивления рассеяния вторичной обмотки, приведенного к первичной обмотке, обеспечивает возможность экспериментального определения реактивных сопротивлений рассеяния для каждой обмотки в отдельности.Measurement of the active resistance of the primary winding r 1 , at idle, measurement of the supply voltage current magnitude in the primary winding and determining the voltage on the secondary winding reduced to the primary winding, determination of the complex resistance of the primary winding using the formula and reactive - according to the formula conducting a reverse no-load experiment and determining the complex resistance of the secondary winding reduced to the primary winding using the formula Where - voltage on the secondary winding reduced to the primary winding, - voltage on the primary winding, - the current in the secondary winding, reduced to the primary winding, and the determination of the leakage reactance of the secondary winding, reduced to the primary winding, makes it possible to experimentally determine the leakage reactance for each winding separately.

Следовательно, совокупность существенных признаков достаточна для достижения обеспечиваемого изобретением технического результата.Consequently, the totality of essential features is sufficient to achieve the technical result provided by the invention.

Описание способа и комплекса устройств и приборов для его осуществления Высокоточный метод холостого хода. Из схемы замещения трансформатора при холостом ходе (фиг. 1) следует, что приведенное напряжение на вторичной обмотке равноDescription of the method and the complex of devices and instruments for its implementation. High-precision idling method. From the equivalent circuit of the transformer at idle (Fig. 1) it follows that the reduced voltage on the secondary winding is equal to

Отсюда следует, чтоIt follows that

Из обратимости трансформатора следуетFrom the reversibility of the transformer it follows

Здесь и далее верхний левый индекс «2» указывает, что величина получена во втором (обратимом) эксперименте.Here and below, the upper left index “2” indicates that the value was obtained in the second (reversible) experiment.

Способ экспериментального (высокоточного) определения параметров трансформатора (XX)Method for experimental (high-precision) determination of transformer parameters (XX)

1. Измеряют и «приводят» величины: 1. Measure and “add” quantities:

2. В соответствии с (2) определяют z 1 .2. In accordance with (2), z 1 is determined.

3. Определяют х1, С1.3. Determine x 1 , C 1 .

4. В соответствии с (3) определяют 4. In accordance with (3) determine

5. Определяют 5. Define

Пример 1. Определить оба сопротивления рассеяния для трансформатора ОСМ-1,00. Измеренные с высокой точностью величины: Example 1. Determine both leakage resistances for the OSM-1.00 transformer. Measured values with high precision:

Существующие измерительные комплексы позволяют измерять действующие значения электрических величин и фазные сдвиги между ними практически с любой заданной точностью. Однако при поочередных измерениях величин высокая точность каждого измерения мало что дает, поскольку сами измеряемые величины не стабильны.Existing measuring systems make it possible to measure the effective values of electrical quantities and phase shifts between them with almost any given accuracy. However, when measuring quantities one by one, the high accuracy of each measurement is of little benefit, since the measured quantities themselves are not stable.

Так как для целей определения реактивных сопротивлений важны не столько величины токов и напряжений, сколько соотношения между ними, проблема с их нестабильностью решена одномоментной регистрацией необходимых параметров, осуществляемой процессором. Это обеспечивает точность вычисляемых величин, сопоставимую с точностью единичного измерения.Since for the purpose of determining reactance, it is not so much the magnitudes of currents and voltages that are important, but rather the relationships between them, the problem with their instability is solved by simultaneous registration of the necessary parameters by the processor. This ensures the accuracy of the calculated values, comparable to the accuracy of a single measurement.

Таким образом, предлагаемый способ, в отличие от прототипа, обеспечивает повышение достоверности определения реактивных сопротивлений рассеяния для каждой обмотки в отдельности.Thus, the proposed method, in contrast to the prototype, provides increased reliability in determining the leakage reactance for each winding separately.

Эффективность предлагаемого способа обусловливается его точностью.The effectiveness of the proposed method is determined by its accuracy.

Claims (1)

Способ определения реактивных сопротивлений рассеяния трансформатора по отдельности, состоящий в том, что определяют значения напряжений на обмотках трансформатора и токов в них, отличающийся тем, что измеряют активное сопротивление первичной обмотки r1 при холостом ходе, измеряют величину питающего напряжения величину тока в первичной обмотке и определяют напряжение на вторичной обмотке, приведенное к первичной обмотке, при этом комплексное сопротивление первичной обмотки определяют по формуле а реактивное - по формуле проводят обращенный опыт холостого хода и определяют комплексное сопротивление вторичной обмотки, приведенное к первичной обмотке, по формуле где - напряжение на вторичной обмотке, приведенное к первичной обмотке, - напряжение на первичной обмотке, - ток во вторичной обмотке, приведенный к первичной обмотке, и определяют реактивное сопротивление рассеяния вторичной обмотки, приведенное к первичной обмотке.A method for determining the leakage reactance of a transformer separately, consisting in determining the values of voltages on the windings of the transformer and the currents in them, characterized in that they measure the active resistance of the primary winding r 1 at no-load, measure the value of the supply voltage the magnitude of the current in the primary winding and determine the voltage on the secondary winding reduced to the primary winding, in this case, the complex resistance of the primary winding is determined by the formula and reactive - according to the formula carry out a reverse open-circuit experiment and determine the complex resistance of the secondary winding, reduced to the primary winding, using the formula Where - voltage on the secondary winding reduced to the primary winding, - voltage on the primary winding, - the current in the secondary winding, reduced to the primary winding, and determine the leakage reactance of the secondary winding, reduced to the primary winding.
RU2019130451A 2019-09-25 Method for determining transformer leakage reactances individually RU2803700C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019130451A RU2803700C2 (en) 2019-09-25 Method for determining transformer leakage reactances individually

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019130451A RU2803700C2 (en) 2019-09-25 Method for determining transformer leakage reactances individually

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2019130451A RU2019130451A (en) 2021-03-25
RU2803700C2 true RU2803700C2 (en) 2023-09-19

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU73740U1 (en) * 2008-01-09 2008-05-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский Государственный политехнический университет" (ГОУ "СПбГПУ") DEVICE FOR MEASURING SCATTERING INDUCTIONS AND ACTIVE RESISTANCE OF EACH WINDING OF A TWO-WAY TRANSFORMER
CN104267298B (en) * 2014-10-23 2017-11-24 上海华群实业股份有限公司 A kind of calculation method of parameters of double winding power transformer
RU2675197C1 (en) * 2015-02-06 2018-12-17 Омикрон Электроникс Гмбх Device and method for determining parameter of transformer
RU2685571C1 (en) * 2018-02-20 2019-04-22 Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева" Министерства обороны Российской Федерации Device for measuring leakage inductances of individual windings of a two-winding transformer
CN110619192A (en) * 2019-10-17 2019-12-27 华北电力大学(保定) Transformer parameter online calculation method

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU73740U1 (en) * 2008-01-09 2008-05-27 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский Государственный политехнический университет" (ГОУ "СПбГПУ") DEVICE FOR MEASURING SCATTERING INDUCTIONS AND ACTIVE RESISTANCE OF EACH WINDING OF A TWO-WAY TRANSFORMER
CN104267298B (en) * 2014-10-23 2017-11-24 上海华群实业股份有限公司 A kind of calculation method of parameters of double winding power transformer
RU2675197C1 (en) * 2015-02-06 2018-12-17 Омикрон Электроникс Гмбх Device and method for determining parameter of transformer
RU2685571C1 (en) * 2018-02-20 2019-04-22 Федеральное государственное казённое военное образовательное учреждение высшего образования "Военная академия материально-технического обеспечения имени генерала армии А.В. Хрулева" Министерства обороны Российской Федерации Device for measuring leakage inductances of individual windings of a two-winding transformer
CN110619192A (en) * 2019-10-17 2019-12-27 华北电力大学(保定) Transformer parameter online calculation method

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109283399A (en) A kind of measurement method of high frequency magnetic components winding loss
Miljanic et al. The development of the current comparator, a high-accuracy ac ratio measuring device
CN113933593B (en) Current comparator-based large-section cable conductor alternating-current equivalent resistance test system and method
RU2803700C2 (en) Method for determining transformer leakage reactances individually
CN113341193B (en) Balanced bridge measuring device and measuring method for broadband alternating current shunt
CN105974349B (en) A kind of measuring method of current transformer tracking accuracy
Rietveld et al. High-current CT calibration using a sampling current ratio bridge
Ripka et al. AC/DC current transformer with single winding
Okeke et al. Double-sided conduction: A loss-reduction technique for high frequency transformers
KR100737402B1 (en) Apparatus for Evaluating Burden of a Voltage Transformer using a Decade Resistor and Evaluating Method therefor
Kaczmarek et al. Accuracy of inductive voltage transformer in the presence of voltage high harmonics
Rengnez et al. A femto ampere current amplifier based on a 30 000∶ 1 cryogenic current comparator
Zhang et al. Determination of the phase error of 8∶ 1 Inductive Voltage Divider
RU2685571C1 (en) Device for measuring leakage inductances of individual windings of a two-winding transformer
CN111366883B (en) High-precision magnetic core loss test circuit and method
RU2192020C1 (en) Device for verifying current transformers
CN110824250A (en) Device for measuring inductance L and ESR in large frequency range
Kaczmarek et al. Comparison of wide frequency metrological properties of inductive current transformers
Hill An optimized design for a low-frequency inductive voltage divider
WO2023197635A1 (en) Entire-medium-voltage two-stage voltage transformer
Beard Siniglee-Staagee Amnplifierr-Aideed Current Transformers Possessing Small Ratio Errors at 60 Hz
JP2004235595A (en) Zct
RU2732473C1 (en) Frequency-measuring device based on fluxgate transmitter
CN104777346A (en) Broadband differential current proportion error measurement device and method thereof as well as self-checking method
Giordano et al. Stray Parameter Evaluation of Voltage Transformers for PQ Measurement in MV Applications