(54) СПОСОБ ИЗМЕРЕНИЯ ПОТЕРЬ ЭНЕРГИИ(54) METHOD OF MEASURING LOSS OF ENERGY
ОТ а.сших ГАРМОНИК НАМАГНИЧИВАЮЩЕГО ТОКА Цель изобретени - упрощение измерений . Дл этого в способе измерени пбтёрь эйёргии от высьтих гармоник на гЛа нйчивающего тока при синусоидаль; ном входном напр жении,основанном на измерении составл ющих полной мощнос ти, потребл емой цепью Намагничивани измер ют активную составл ющую полнрй мощности цепи намагничивани , j измер ют коэффициент гармоники намаг йичиваюгцего тока, йо величине произведе ни активной мощности на квадрат коэффициента гармоник суд т о величине потерь от высших гармоник. На чертеже изображена, блок-схема иллюстрирующа предлагаемый способ. Источник 1 синусоидального напр жени и питает исследуемое элек ромагнитное устройство с ферромагнитным сердечником 2. Это напр жение И намагничивающий ток i поступают в умножитель 3,перемещающий их мгновен ные значени . Затем произведение Ц поступает в интегратор 4, на выходе которого получаетс активна мощность Р, котора поступает в умножитель 5. Совокупность умножител 3 и интегратора 4 представл ет собой ваттметр активной мощности,, отличающийс тем, что на выходе его активна мощность представлена в виде электрического сигнала, а не механического перемещени стрелки прибора Коэффициент гармоник намагничивающего тока Kf,,, полученный с помощью измерител б нелинейных искажений, поступает в устройство 7 возведени в квадрат, с выхода которого сигнал поступает в умножитель 5, На выходе последнего получают мощность потерь энергии от высщих Гб1рмоник намагничивающего тока РВ.Г.« Умножители 3,5 и устройство 7 представл ет собой пре образователи Холла, а интегратор 4 операционный интегрирующий усилитель . Способ заключаетс в том, что при синусоидальном питающем напр жении .потери от вы9ших гармоник . намагничивающего тока св заны с активной мощностью Р, потребл емой цепью, намагничивани и коэффициентом гармоник намагничивгиощего тока К fРВ .Г, Р-КН- (1) Tak как приборы дл измерени активной мощности имеютс , то дл достижени поставленной цели необходимо и достаточно замерить только коэффициент гармоник намагничивающего ТОК&. Учитывa чтo коэффициент гармоник определ етс с помощью измери телей нелинейных искажений, то дл коэффициента гармоник принимаетс . следуинда формулировка коэффициент гармоник несинусоидальной периодичес кой функции - есть отношение действующего значени высших гармоник к эффективному значению этой функции . Мощность, потребл ема указанными приборами от измер емого сигнала, не превышает . Погрешность полученных таким образом потерь от высших гармоник зависит, в основном, от погрешностей приборов, измер ющих активную мощность и коэффициент гармоник ./ Известно,, что потери в проводниках обмоток мощных электромагнитных устройств с ферромагнитными сердечниками от намагничивающего тока составл ют менее 1% от потерь, . обусловленных перемагничиванием сердечника . Так, в трансформаторах мощностью более 1000 кВт при холостом ходе потери в проводниках обмоток составл ют менее 0,5% от потерь в стали. Возведение в квадрат и умножение осуществл етс с помощью устройства (например, функциональных преобразователей, операционных усилителей или преобразователей Холла) Предлагаемый способ измерени сокращает врем , затрачиваемое на получение тех же результатов в 10-15 раз по сравнению с известными способами. Если не считать врем , расходуемое на подключение соединительных проводов от измерительных приборов до объекта измерени , то результат измерени получаетс практически мгновенно. По вл етс возможность применени косвенного измерени указанных потерь по формуле (1), при котором активна мощность и коэффициент гармоник полу- . чаютс путем пр мых измерений, при этом отпадает необходимость в создании каких-либо специальных устройств, кроме серийно выпускаемыхпромышленностью . Использование данного способа обеспечивает по сравнению с известным следующие преимущества: исчезает необходимость в производстве и транспортировке специсшьных источников синусоидального тока, что особенно важно при измерени х в мощных установках; простые и удобные способы измерени дополнительных потерь от высших гармоник позвол ют выбирать оптимальные режимы работы трансформаторов распределительных электрических сетей, при котором эти потери могут быть уменьшены вдвое снижение дополнительных потерь от высших гармоник вдвое приводит к уменьшению установившейс температуры нагруженного трансформатора на 3-4, по вл етс возможность проводить диагностику дефектов трансформатора без разборки при испытани х его до и после ремонта. Большинство неисправностей и дефектов магнитопровода трансформатора обнаруживаетс путв его внешнего осмотра, что требует отделени трансформатора от бака с маслом.FROM AS.SHIH HARMONIC MAGNETIZING CURRENT The purpose of the invention is to simplify measurements. For this, in the method of measuring the pperm of the energy from the high harmonics per line of current, with sinusoidal; The input voltage, based on the measurement of the components of the full power, consumed by the Magnetization circuit, measures the active component of the total power of the magnetization circuit, j measures the harmonic coefficient of the magnetization of the active current, and y is the product of the active power per square harmonic factor. the magnitude of the losses from higher harmonics. The drawing shows a block diagram illustrating the proposed method. The source 1 is sinusoidal voltage and feeds the electromagnetic device under study with a ferromagnetic core 2. This voltage AND the magnetizing current i is fed to the multiplier 3, which displaces their instantaneous values. Then the product C enters the integrator 4, the output of which receives the active power P, which enters the multiplier 5. The combination of the multiplier 3 and the integrator 4 is an active power wattmeter, characterized in that the output of its active power is in the form of an electrical signal rather than mechanical movement of the instrument arrow The harmonic coefficient of the magnetizing current Kf ,,, obtained with the aid of the nonlinear distortion meter b, is fed into the squaring device 7, the output of which is supplied to the multiplier 5, the latter is obtained at the output power of the energy losses from vysschih Gb1rmonik magnetizing current RV.G. "Multipliers 3.5 and a device 7 is a pre-forming of the Hall and the integrator 4 integrates an operational amplifier. The method consists in the fact that during a sinusoidal supply voltage, there is a loss of higher harmonics. the magnetizing current is related to the active power P, the consumed circuit, the magnetization and the harmonic coefficient of the magnetizing current K fРВ. Г, Р-КН- (1) Tak as instruments for measuring the active power exist, then to achieve the set goal it is necessary and only enough to measure harmonic coefficient of magnetizing current &. Taking into account that the harmonic coefficient is determined using nonlinear distortion meters, then it is accepted for the harmonic coefficient. the wording of the harmonic coefficient of a non-sinusoidal periodic function is the ratio of the effective value of higher harmonics to the effective value of this function. The power consumed by these devices from the measured signal does not exceed. The error of the losses resulting from higher harmonics depends mainly on the errors of devices measuring active power and harmonic ratio. It is known that the losses in the conductors of the windings of powerful electromagnetic devices with ferromagnetic cores from the magnetizing current are less than 1% of the losses , caused by magnetic reversal of the core. Thus, in transformers with a capacity of more than 1000 kW when idling, the loss in the conductors of the windings is less than 0.5% of the loss in steel. Squaring and multiplication is carried out using a device (for example, functional transducers, operational amplifiers, or Hall transducers). The proposed measurement method reduces the time taken to obtain the same results by a factor of 10 to 15 compared with known methods. Apart from the time spent on connecting the connecting wires from the measuring devices to the measurement object, the measurement result is obtained almost instantly. It is possible to apply an indirect measurement of the indicated losses by the formula (1), at which the active power and harmonic coefficient are semi-. are measured by direct measurements, and there is no need to create any special devices other than commercially available ones. The use of this method provides, in comparison with the known, the following advantages: the need to manufacture and transport special sources of sinusoidal current disappears, which is especially important when measuring in high-power installations; simple and convenient methods of measuring additional losses from higher harmonics allow you to choose the optimal operating modes of distribution transformers for electric networks, at which these losses can be halved reducing additional losses from higher harmonics to halve the steady-state temperature of the loaded transformer by 3-4, The ability to diagnose defects in a transformer without disassembling when it is tested before and after repair. Most of the faults and defects in the transformer magnet core are detected through external inspection, which requires separation of the transformer from the oil tank.