Ćw 1 Badanie przekładników prądowych.pdf

(207 KB) Pobierz

<!DOCTYPE html PUBLIC "-//W3C//DTD HTML 4.01//EN" "http://www.w3.org/TR/html4/strict.dtd">

Ę WICZENIE NR 1

BADANIE PRZEKŁADNIKÓW PR ġ DOWYCH

Instrukcja skrócona 1

1. Podstawy teoretyczne

Przekładnik pr Ģ dowy jest to urz Ģ dzenie elektryczne transformuj Ģ ce sinusoidalny pr Ģ d

pierwotny na pr Ģ d wtórny o warto Ļ ci dogodnej do zasilania obwodów pr Ģ dowych przyrz Ģ dów

pomiarowych lub urz Ģ dze ı zabezpieczaj Ģ cych.

Zastosowanie przekładników daje nast ħ puj Ģ ce korzy Ļ ci:

a)

oddziela przyrz Ģ dy pomiarowe oraz przeka Ņ niki zabezpieczaj Ģ ce od przewodów

znajduj Ģ cych si ħ pod wysokim napi ħ ciem,

b)

przetwarza pr Ģ dy pierwotne na warto Ļ ci najbardziej odpowiednie do celów

pomiarowych, co stwarza mo Ň liwo Ļę ograniczenia liczby znormalizowanych pr Ģ dów

po stronie wtórnej.

Schemat ideowy przekładnika pr Ģ dowego jest podany na rys. 1. Zaciski pierwotne

przekładnika oznacza si ħ du Ň ymi literami K i L , zaciski wtórne – małymi literami k i l (nowe

oznaczenia P1 i P2 oraz S1 i S2 )

Rys. 1 Schemat ideowy przekładnika pr Ģ dowego

Przekładnik pr Ģ dowy pracuje przy stałej impedancji obci ĢŇ enia, a jego pr Ģ d wtórny I (2) jest

proporcjonalny

do

pr Ģ du

pierwotnego

I (1) . Proporcjonalno Ļę t ħ

okre Ļ la

przekładnia

rzeczywista n i .

I

( 1

(

J

i =

I

(

2

)

Podczas analizy zjawisk zachodz Ģ cych w przekładniku pr Ģ dowym w ró Ň nych warunkach

pracy, wygodnie jest posługiwa ę si ħ schematem zast ħ pczym sprowadzonym do obwodu

1 Opracował dr in Ň . W. Dzier Ň anowski na podstawie skryptu pt. „Automatyka elektroenergetyczna – ę wiczenia

laboratoryjne”, cz.I, praca zbiorowa pod red. B. Synala, Wyd. Politechniki Wrocławskiej 1991

1

868739527.363.png

868739527.374.png

868739527.385.png

868739527.396.png

868739527.001.png

868739527.012.png

868739527.023.png

868739527.034.png

868739527.045.png

868739527.056.png

868739527.066.png

868739527.076.png

868739527.086.png

868739527.097.png

868739527.108.png

868739527.119.png

868739527.130.png

868739527.141.png

868739527.152.png

868739527.163.png

868739527.174.png

868739527.185.png

868739527.196.png

868739527.207.png

868739527.218.png

868739527.229.png

868739527.240.png

868739527.251.png

868739527.262.png

868739527.273.png

868739527.284.png

868739527.295.png

868739527.306.png

868739527.317.png

868739527.328.png

868739527.339.png

868739527.345.png

868739527.346.png

868739527.347.png

868739527.348.png

868739527.349.png

868739527.350.png

868739527.351.png

868739527.352.png

868739527.353.png

868739527.354.png

868739527.355.png

868739527.356.png

868739527.357.png

868739527.358.png

868739527.359.png

868739527.360.png

868739527.361.png

868739527.362.png

868739527.364.png

868739527.365.png

868739527.366.png

868739527.367.png

868739527.368.png

868739527.369.png

868739527.370.png

868739527.371.png

868739527.372.png

868739527.373.png

868739527.375.png

868739527.376.png

868739527.377.png

868739527.378.png

868739527.379.png

868739527.380.png

868739527.381.png

868739527.382.png

868739527.383.png

868739527.384.png

868739527.386.png

868739527.387.png

868739527.388.png

868739527.389.png

868739527.390.png

868739527.391.png

868739527.392.png

868739527.393.png

868739527.394.png

868739527.395.png

868739527.397.png

868739527.398.png

868739527.399.png

868739527.400.png

868739527.401.png

868739527.402.png

868739527.403.png

868739527.404.png

868739527.405.png

868739527.406.png

868739527.002.png

868739527.003.png

868739527.004.png

868739527.005.png

868739527.006.png

868739527.007.png

868739527.008.png

868739527.009.png

868739527.010.png

868739527.011.png

868739527.013.png

868739527.014.png

868739527.015.png

868739527.016.png

868739527.017.png

868739527.018.png

868739527.019.png

868739527.020.png

868739527.021.png

868739527.022.png

868739527.024.png

868739527.025.png

868739527.026.png

868739527.027.png

868739527.028.png

868739527.029.png

868739527.030.png

868739527.031.png

868739527.032.png

868739527.033.png

868739527.035.png

868739527.036.png

868739527.037.png

868739527.038.png

868739527.039.png

868739527.040.png

868739527.041.png

868739527.042.png

868739527.043.png

868739527.044.png

868739527.046.png

868739527.047.png

868739527.048.png

868739527.049.png

868739527.050.png

868739527.051.png

868739527.052.png

868739527.053.png

868739527.054.png

868739527.055.png

868739527.057.png

868739527.058.png

868739527.059.png

wtórnego, pokazanym na rys. 2. Na schemacie tym wielko Ļ ci wyst ħ puj Ģ ce w obwodzie

pierwotnym zostały sprowadzone do obwodu wtórnego zgodnie z zale Ň no Ļ ciami:

W

'

I

=

I

1

(

2

(

(

W

2

W

'

I

µ =

I

1

(

(

)

(

µ

)

W

2

w których: W1 i W2 – liczby zwojów uzwojenia pierwotnego i wtórnego.

R

X

I

'

I

2

)

(

2

)

S1

P1

(

2

)

(

'

I

(

µ

)

X

E

Z

µ

µ

obc

S2

P2

Rys. 2. Uproszczony schemat zast ħ pczy przekładnika pr Ģ dowego

Podstawowe dane techniczne przekładników podawane na tabliczce znamionowej s Ģ

nast ħ puj Ģ ce:

- znamionowy pr Ģ d pierwotny w A,

- znamionowy pr Ģ d wtórny w A,

- znamionowa moc obci ĢŇ enia w VA,

- klasa dokładno Ļ ci w %,

- znamionowy współczynnik graniczny dokładno Ļ ci,

- znamionowe napi ħ cie izolacji w kV.

Pr Ģ dy znamionowe pierwotne i wtórne przekładników s Ģ znormalizowane. Sieciowe

przekładniki pr Ģ dowe s Ģ budowane na pr Ģ d wtórny 5 A, 1 A lub 2 A.

Znamionowa moc obci ĢŇ enia przekładnika jest to moc pozorna S n oddawana przez obwód

wtórny przekładnika przy pr Ģ dzie znamionowym i cos j obc =0.8 ind., przy której nie nast ħ puje

utrata klasy dokładno Ļ ci przekładnika.

2

868739527.060.png

868739527.061.png

868739527.062.png

868739527.063.png

868739527.064.png

868739527.065.png

868739527.067.png

868739527.068.png

868739527.069.png

868739527.070.png

868739527.071.png

868739527.072.png

2

S

=

I

Z

(

4

)

n

(

2

)

n

obcn

Klasa dokładno Ļ ci przekładnika pr Ģ dowego do zabezpiecze ı okre Ļ lona jest warto Ļ ciami

bł ħ dów: pr Ģ dowego, k Ģ towego i całkowitego. Oznacza si ħ j Ģ liczb Ģ poprzedzaj Ģ c Ģ znak P,

która okre Ļ la warto Ļę procentowego bł ħ du całkowitego, przy znamionowym pr Ģ dzie

pierwotnym granicznym, np. 5P, 10P.

Bł Ģ d pr Ģ dowy DI to bł Ģ d, który wprowadza przekładnik do pomiaru pr Ģ du z tego powodu,

Ň e rzeczywista przekładnia n i nie jest równa przekładni znamionowej J in . Bł Ģ d ten, wyra Ň ony

w procentach, okre Ļ lony jest zale Ň no Ļ ci Ģ :

J

I

−

I

i

(

2

)

(

D

I

=

×

100

(

I

(

gdzie:

I

(

n

J

=

,

in

I

(

2

)

n

I (1)n , I (2)n – znamionowy pr Ģ d pierwotny i wtórny.

Bł Ģ d k Ģ towy to k Ģ t mi ħ dzy wektorami pr Ģ du pierwotnego i wtórnego. Dodatni znak tego

bł ħ du oznacza, Ň e wektor pr Ģ du wtórnego wyprzedza wektor pr Ģ du pierwotnego. Bł Ģ d ten

zwykle jest wyra Ň any w minutach lub centyradianach.

Bł Ģ d całkowity okre Ļ la warto Ļę skuteczn Ģ pr Ģ du w stanie ustalonym, b ħ d Ģ c Ģ ró Ň nic Ģ

mi ħ dzy chwilowymi warto Ļ ciami rzeczywistego pr Ģ du wtórnego pomno Ň onego przez

znamionow Ģ przekładni ħ przekładnika i pr Ģ du pierwotnego, wyra Ň on Ģ w procentach warto Ļ ci

skutecznej pr Ģ du pierwotnego I (1) zgodnie ze wzorem:

T

100

1

Ð

2

D

I

=

(

J

i

−

i

)

dt

(

6

)

w

in

(

2

)

(

I

T

(

0

w którym:

i (1) , i (2) – warto Ļ ci chwilowe pr Ģ du pierwotnego i wtórnego,

T – czas trwania jednego okresu,

J in – przekładnia znamionowa przekładnika.

Je Ň eli przyjmie si ħ sinusoidalne przebiegi pr Ģ dów, to zale Ň no Ļę (6) mo Ň na zapisa ę w

postaci wzoru:

J

I

−

I

(

2

)

(

in

D

I

=

×

100

[%]

(

7

)

w

I

(

J - bezwzgl ħ dna warto Ļę ró Ň nicy geometrycznej wektora pr Ģ du

wtórnego pomno Ň onego przez przekładni ħ znamionow Ģ i wektora pr Ģ du pierwotnego.

I

−

I

w którym

(

2

)

(

in

3

868739527.073.png

868739527.074.png

868739527.075.png

868739527.077.png

868739527.078.png

868739527.079.png

868739527.080.png

868739527.081.png

868739527.082.png

868739527.083.png

868739527.084.png

Bł ħ dy przekładnika zale ŇĢ od warto Ļ ci pr Ģ du magnesuj Ģ cego I (µ) , poniewa Ň impedancja

Z (µ) ma charakter nieliniowy. Z chwil Ģ przekroczenia przez pr Ģ d I (µ) okre Ļ lonej warto Ļ ci

nast ħ puje nasycenie rdzenia przekładnika, czego nast ħ pstwem jest zmniejszanie si ħ warto Ļ ci

impedancji Z (µ) , a tym samym wzrost bł ħ dów przekładnika.

Przy małych warto Ļ ciach pr Ģ du I (1) , a tym samym małych warto Ļ ciach pr Ģ du

magnesuj Ģ cego, równie Ň wzrastaj Ģ bł ħ dy przekładnika, poniewa Ň wyst ħ puje zmniejszenie

przenikalno Ļ ci magnetycznej rdzenia, a wi ħ c zmniejszenie impedancji Z (µ) . Warto Ļ ci bł ħ dów

zale ŇĢ tak Ň e od impedancji obci ĢŇ enia Z obc , przył Ģ czonej do zacisków wtórnych przekładnika

pr Ģ dowego. Ze wzrostem tej impedancji bł ħ dy wzrastaj Ģ pocz Ģ tkowo liniowo, a nast ħ pnie

znacznie szybciej, gdy Ň rdze ı przekładnika nasyca si ħ . Na rys. 3 pokazano przebieg

zale Ň no Ļ ci pr Ģ du wtórnego przekładnika pr Ģ dowego od pr Ģ du pierwotnego. Na przebieg tej

zale Ň no Ļ ci pewien wpływ ma tak Ň e współczynnik mocy obwodu wtórnego, co zilustrowano

na rys. 3b).

b)

a)

Rys. 3. Zale Ň no Ļę pr Ģ du wtórnego przekładnika od pr Ģ du pierwotnego: a) – przy stałej

impedancji obci ĢŇ enia przekładnika, b) dla ró Ň nych impedancji obci ĢŇ enia

Dla przekładników pr Ģ dowych do zabezpiecze ı bł Ģ d całkowity okre Ļ la si ħ przy

znamionowym pr Ģ dzie granicznym I (1)ng , a jego warto Ļę oblicza si ħ na podstawie wyra Ň enia:

I

=

n

I

(

(

ng

wn

(

n

w którym: n wn – znamionowy współczynnik granicznej dokładno Ļ ci (dawniej – liczba

przet ħŇ eniowa).

Znamionowy współczynnik granicznej dokładno Ļ ci n wn jest to stosunek znamionowego

pr Ģ du pierwotnego granicznego I (1)ng do znamionowego pr Ģ du pierwotnego I (1)n w warunkach,

gdy do uzwojenia wtórnego przył Ģ czone jest obci ĢŇ enie znamionowe Zn obc o współczynniku

mocy mieszcz Ģ cym si ħ w przedziale warto Ļ ci 0.8 ind. i 1. Znamionowymi współczynnikami

granicznej dokładno Ļ ci s Ģ : 5, 10, 15, 20, 25 i 30.

Z przebiegu charakterystyk magnesowania rdzeni przekładników pr Ģ dowych wynika, Ň e

istnieje silna zale Ň no Ļę współczynnika granicznej dokładno Ļ ci od impedancji obci ĢŇ enia

strony wtórnej. Je Ň eli znany jest znamionowy współczynnik granicznej dokładno Ļ ci n wn , to

4

868739527.085.png

868739527.087.png

868739527.088.png

868739527.089.png

868739527.090.png

868739527.091.png

868739527.092.png

868739527.093.png

868739527.094.png

868739527.095.png

868739527.096.png

868739527.098.png

868739527.099.png

868739527.100.png

868739527.101.png

868739527.102.png

868739527.103.png

868739527.104.png

868739527.105.png

868739527.106.png

868739527.107.png

868739527.109.png

868739527.110.png

868739527.111.png

868739527.112.png

868739527.113.png

868739527.114.png

868739527.115.png

868739527.116.png

868739527.117.png

868739527.118.png

868739527.120.png

868739527.121.png

868739527.122.png

868739527.123.png

868739527.124.png

868739527.125.png

868739527.126.png

868739527.127.png

868739527.128.png

868739527.129.png

868739527.131.png

868739527.132.png

868739527.133.png

868739527.134.png

868739527.135.png

868739527.136.png

868739527.137.png

868739527.138.png

868739527.139.png

868739527.140.png

868739527.142.png

868739527.143.png

868739527.144.png

868739527.145.png

868739527.146.png

868739527.147.png

868739527.148.png

868739527.149.png

868739527.150.png

868739527.151.png

868739527.153.png

868739527.154.png

868739527.155.png

868739527.156.png

868739527.157.png

868739527.158.png

868739527.159.png

868739527.160.png

868739527.161.png

868739527.162.png

868739527.164.png

868739527.165.png

868739527.166.png

868739527.167.png

868739527.168.png

868739527.169.png

868739527.170.png

868739527.171.png

868739527.172.png

868739527.173.png

868739527.175.png

868739527.176.png

868739527.177.png

868739527.178.png

868739527.179.png

868739527.180.png

868739527.181.png

868739527.182.png

868739527.183.png

868739527.184.png

868739527.186.png

868739527.187.png

868739527.188.png

868739527.189.png

868739527.190.png

868739527.191.png

868739527.192.png

868739527.193.png

868739527.194.png

868739527.195.png

868739527.197.png

868739527.198.png

868739527.199.png

868739527.200.png

868739527.201.png

868739527.202.png

868739527.203.png

868739527.204.png

868739527.205.png

868739527.206.png

868739527.208.png

868739527.209.png

868739527.210.png

868739527.211.png

868739527.212.png

868739527.213.png

868739527.214.png

868739527.215.png

868739527.216.png

868739527.217.png

868739527.219.png

868739527.220.png

868739527.221.png

868739527.222.png

868739527.223.png

868739527.224.png

868739527.225.png

868739527.226.png

868739527.227.png

868739527.228.png

868739527.230.png

868739527.231.png

868739527.232.png

868739527.233.png

868739527.234.png

868739527.235.png

868739527.236.png

868739527.237.png

868739527.238.png

868739527.239.png

868739527.241.png

868739527.242.png

868739527.243.png

868739527.244.png

868739527.245.png

868739527.246.png

868739527.247.png

868739527.248.png

868739527.249.png

868739527.250.png

868739527.252.png

868739527.253.png

868739527.254.png

868739527.255.png

868739527.256.png

868739527.257.png

868739527.258.png

868739527.259.png

868739527.260.png

868739527.261.png

868739527.263.png

868739527.264.png

868739527.265.png

868739527.266.png

868739527.267.png

868739527.268.png

868739527.269.png

868739527.270.png

868739527.271.png

868739527.272.png

868739527.274.png

868739527.275.png

868739527.276.png

868739527.277.png

868739527.278.png

868739527.279.png

868739527.280.png

868739527.281.png

868739527.282.png

868739527.283.png

868739527.285.png

868739527.286.png

868739527.287.png

868739527.288.png

868739527.289.png

868739527.290.png

868739527.291.png

868739527.292.png

868739527.293.png

868739527.294.png

868739527.296.png

868739527.297.png

868739527.298.png

868739527.299.png

868739527.300.png

868739527.301.png

868739527.302.png

868739527.303.png

868739527.304.png

868739527.305.png

868739527.307.png

868739527.308.png

868739527.309.png

868739527.310.png

868739527.311.png

868739527.312.png

868739527.313.png

868739527.314.png

868739527.315.png

868739527.316.png

868739527.318.png

868739527.319.png

868739527.320.png

868739527.321.png

868739527.322.png

868739527.323.png

868739527.324.png

868739527.325.png

868739527.326.png

868739527.327.png

868739527.329.png

868739527.330.png

868739527.331.png

868739527.332.png

868739527.333.png

868739527.334.png

868739527.335.png

868739527.336.png

868739527.337.png

868739527.338.png

868739527.340.png

868739527.341.png

dla danej warto Ļ ci impedancji obci ĢŇ enia Z obc odpowiadaj Ģ cy jej współczynnik n w mo Ň na

obliczy ę na podstawie zale Ň no Ļ ci:

Z

+

Z

(

2

)

n

obc

n

@

n

(

)

w

wn

Z

+

Z

(

2

)

obc

gdzie: Z (2) – impedancja strony wtórnej przekładnika.

n w

n wn

Z

Z obc n

Rys. 4. Zale Ň no Ļę współczynnika granicznej dokładno Ļ ci od impedancji obci ĢŇ enia strony

wtórnej przekładnika pr Ģ dowego.

Zale Ň no Ļę n w (Z obc ) ma przebieg w przybli Ň eniu hiperboliczny (rys. 4).

Metody wyznaczania współczynnika granicznej dokładno Ļ ci

Zgodnie z normami, pomiar bł ħ du całkowitego lub współczynnika granicznej dokładno Ļ ci

nale Ň y wykonywa ę metod Ģ bezpo Ļ redni Ģ . Dla niektórych typów przekładników pr Ģ dowych,

np. o jednolitych rdzeniach toroidalnych, dopuszcza si ħ metody po Ļ rednie. Metoda

bezpo Ļ rednia jest najdokładniejsza, gdy Ň odtwarza si ħ warunki rzeczywiste, jednak jej

stosowanie wymaga Ņ ródła o du Ň ej mocy. Istnieje ponadto niebezpiecze ı stwo nadmiernego

nagrzania

uzwoje ı

przekładnika

podczas

wykonywania

pomiarów.

W

laboratoriach

dydaktycznych na ogół stosuje si ħ wi ħ c metody po Ļ rednie.

Spo Ļ ród znanych metod po Ļ rednich ni Ň ej zostanie omówiona tylko metoda wykorzystuj Ģ ca

charakterystyk ħ

Maj Ģ c wykre Ļ lon Ģ charakterystyk ħ magnesowania przekładnika E (µ) =f(I (µ) ) (rys. 5)

znajdujemy na niej taki punkt x, dla którego:

'

I

x =

0

I

(

10

)

µ

Przy upraszczaj Ģ cym zało Ň eniu, Ň e pr Ģ dy pierwotny i wtórny s Ģ ze sob Ģ w fazie,

otrzymamy:

(

)

(

'

'

I

=

I

−

I

=

0

I

(

11

)

(

2

)

x

(

(

µ

)

x

(

5

868739527.342.png

868739527.343.png

868739527.344.png

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Badanie przekaźników różnicowych.doc (1794 KB)
Badanie przekaźników różnicowych.docx (294 KB)
Badanie zabezpieczeń kierunkowych.pdf (143 KB)
Ćw 1 Badanie przekładników prądowych.pdf (207 KB)
Ćw 4 Badanie przekaźników kierunkowych.pdf (230 KB)

Inne foldery tego chomika:

Zgłoś jeśli naruszono regulamin