Pełny numer elektro.info 7-8/2017 tylko dla Ciebie [PDF]

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Transformacja przebiegów odkształconych w przekładnikach napięciowych

Model obwodowy przekładnika napięciowego dla częstotliwości sieciowej
Model obwodowy przekładnika napięciowego dla częstotliwości sieciowej
J. Łuszcz

Zagadnienia związane z jakością energii elektrycznej dostarczanej przez system elektroenergetyczny są obecnie jednym z ważniejszych problemów, coraz częściej występujących w relacjach pomiędzy dostawcą i odbiorcą energii. Są one regulowane poprzez odpowiednie dokumenty normalizacyjne, które określają szczegółowe wymagania dotyczące parametrów jakości energii dostarczanej przez dostawcę, a także ustalają graniczne wymagania dotyczące właściwości zasilanych odbiorników energii. Znaczna liczba współcześnie eksploatowanych odbiorników energii, zarówno małych, jak i dużych mocy, posiada właściwości odbiorników nieliniowych, co powoduje, że pobierany przez nie prąd ma charakter odkształcony i oprócz składowej podstawowej (50 Hz) zawiera również składowe harmoniczne.

Pobieranie prądów odkształconych z sieci elektroenergetycznej powoduje występowanie wielu niekorzystnych zjawisk, które mogą stanowić istotne zagrożenie dla poprawnego działania zasilanych urządzeń, systemów pomiarowych i automatyki, a także dla systemu elektroenergetycznego. Badania tych zjawisk oraz bieżące monitorowanie zniekształceń harmonicznych napięć i prądów występujących w różnych miejscach w sieci elektroenergetycznej wymaga przeprowadzania różnorodnych pomiarów.

W przypadku sieci wyższych napięć pomiary te są najczęściej wykonywane przez przekładniki napięciowe, których właściwości pomiarowe w zakresie częstotliwości składowych harmonicznych nie są zazwyczaj uwzględniane przy określaniu amplitud poszczególnych harmonicznych. W zależności od poziomu i charakteru widmowego zniekształceń występujących w badanym układzie oraz rodzaju zastosowanych przekładników, może to prowadzić do istotnych rozbieżności w uzyskiwanych wynikach. Wyeliminowanie występujących nieprawidłowości w układach pomiarowych z przekładnikami napięciowymi, stosowanymi do pomiarów parametrów jakości energii, wymaga uwzględniania zmian charakterystyk przenoszenia przekładników w zakresie częstotliwości badanych składowych harmonicznych.

klasyczny model obwodowy przekładnika napięciowego

Przekładniki napięciowe stosowane w układach pomiarowych wyższych napięć są transformatorami dwuuzwojeniowymi o specjalnej konstrukcji wynikającej z potrzeby zapewnienia odpowiedniej wytrzymałości napięciowej długotrwałej i udarowej. Ponadto przekładniki napięciowe charakteryzują się dość dużą przekładnią napięciową w porównaniu z innymi transformatorami. Pomimo wymienionych cech charakterystycznych przekładników napięciowych, ich właściwości w zakresie częstotliwości zbliżonych do sieciowych można skutecznie modelować za pomocą schematu zastępczego uwzględniającego indukcyjności magnesowania, rozproszenia oraz straty mocy. Na rysunku 1. przedstawiono klasyczny model obwodowy przekładnika, jako transformatora dwuuzwojeniowego, adekwatny dla częstotliwości zbliżonych do sieciowej (50 Hz) uwzględniający następujące właściwości:

  • indukcyjność magnesowania LM,
  • straty w obwodzie magnetycznym reprezentowane przez rezystancję zastępczą RM,
  • indukcyjności rozproszenia strony pierwotnej LW i wtórnej LN,
  • straty w uzwojeniu pierwotnym i wtórnym reprezentowane przez rezystancje RW i RN.

Parametry przedstawionego modelu obwodowego wyznacza się na podstawie pomiarów wykonywanych przy próbie biegu jałowego i zwarcia przy zasilaniu napięciem o częstotliwości sieciowej. Analiza częstotliwościowa tak przyjętego modelu pozwala na określenie przybliżonej częstotliwościowej charakterystyki przenoszenia oraz charakterystycznych częstotliwości granicznych określających szerokość pasma przenoszenia B (rys. 2.). Dolne ograniczenie pasma przenoszenia fL przekładnika wynika ze stałej czasowej związanej z obwodem magnesowania oraz obciążenia (LM, RM, LO, RO). Natomiast górna częstotliwość graniczna charakterystyki przenoszenia fH związana jest ze stałą czasową obwodu złożonego z impedancji rozproszenia oraz obciążenia (LR, RR, LO, RO). Zakładając pracę przekładnika w zakresie pracy liniowej oraz uwzględniając zależności (1), (2), (3), (4), można wyznaczyć zależności określające szerokość 3 dB pasma przenoszenia przekładnika B zależną także od impedancji obciążenia (tab. 1.).

(1)

(2)

(3)

(4)


W przypadku transformowania napięć odkształconych wynikających ze zniekształceń harmonicznych powszechnie występujących w sieciach zasilających, przedstawione rozważania należy traktować jedynie jako przybliżone, gdyż nie uwzględniają one istotnych zmian parametrów przyjętych modeli określanych dla częstotliwości sieciowej w zakresie częstotliwości składowych harmonicznych. Przedstawiona analiza pozwala jednak na wstępne oszacowanie zakresu częstotliwości liniowej charakterystyki przenoszenia (szerookości pasma przenoszenia). Ponadto charakterystyki przenoszenia uzyskane za pomocą takiego modelu nie odzwierciedlają dostatecznie dokładnie rzeczywistych charakterystyk przenoszenia, gdyż nie uwzględniają pasożytniczych zjawisk pojemnościowych występujących w uzwojeniach przekładnika.

Artykuł pochodzi z: miesięcznika elektro.info 4/2008

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie


Kompleksowe inspekcje termowizyjne - gdzie szukać pomocy? »

Termowizja inspekcja

Przez ostatnie stulecie zbudowano wiele urządzeń pomiarowych w zakresie podczerwieni, ale największe możliwości i popularność zyskały rozwiązania... czytam dalej »

 


Jaki silnik elektryczny wybrać? »

silnik elektryczny

W działaniu wielu maszyn i urządzeń technicznych wymagany jest ruch postępowy lub postępowo-zwrotny. Zazwyczaj ruch ten wytwarzają (...) czytam więcej »

 


Łączniki elektroinstalacyjne - rodzaje i sposób działania?

Oświetlenie zewnętrzne LED - dobór i zastosowanie»

Ranki łączniki gniazdka oswietlenie zewnętrzen LED
W każdej standardowej instalacji elektrycznej w budynku występują gniazda wtyczkowe oraz łączniki. Ich budowa oraz sposób zamocowania zależą od miejsca zainstalowania oraz metody wykonania (...) czytam więcej » Wymiana opraw oświetlenia zewnętrznego ze źródłami LED przynosi przede wszystkim poprawę efektywności energetycznej oświetlenia ulicznego. Oświetlenie LED posiada również (...) czytam dalej »

 


Przyrządy kontrolne i pomiarowe - zobacz niezawodne rozwiązania»

narzedzia pomiarowe dla elektryka Miernik napięcia, ciągłości i kolejności faz są zaprojekotwane do testowania napięcia, fazy, polaryzacji, kolejności faz i półprzewodników. Cyfrowy multimetr oraz cyfrowy miernik cęgowy oferują idealne rozwiązania dla wszystkich wymagań i możliwych zastosowań. Mierniki wykorzystują standardowe (...) czytam dalej »


Zobacz jakie oprawy zaprezentowano na Energetab 2019  »

Wiele nowych produktów od najlepszych w branży marek »

Samochody elektryczne i  mobilne stacje elektronika
Oświetlenie awaryjne ma zapewnić bezpieczne opuszczenie zajmowanych przestrzeni podczas awarii zasilania opraw oświetlenia podstawowego. Niejednokrotnie zanik oświetlenia podstawowego nie jest spowodowany zwykłą awarią zasilania czy wyłączeniem(...) czytam więcej » Poznaj pierwszy w branży przewodnik elektroniczny po złączach. Internetowe narzędzie referencyjne ułatwiające dobór złączy. (...) chcę zobaczyć »

 


Odpowiednie oświetlenie - prawidłowy dobór oświetlenia w projekcie »

projekt oświetlenia Są takie miejsca w domu, o których nie myśli się w pierwszej kolejności. Zostawia się je na później, dopiero wtedy, gdy zadba się o ważniejsze pomieszczenia. Tak jest często (...) czytam dalej »

 


Jak zapewnić bezprzerwowe zasilanie gwarantowane? »

Kolektor słoneczny – urządzenie do konwersji energii promieniowania słonecznego na ciepło »

zasilanie gwarantowane panele słoneczne
Co rusz znaczenie tego problemu uświadamiają nam przechodzące nad naszym krajem orkany i wichury oraz widmo blackoutu, wynikające z pojawiającego się latem ogromnego zapotrzebowania na ... czytam więcej » Udział energii słonecznej w Polsce jest bardzo niski i według urzędu statystycznego, pozyskanie energii z promieniowania słonecznego w porównaniu do innych źródeł odnawialnych w 2017 roku wyniósł niecałe 1%.... czytam dalej »

Szafy energetyczne, sterowniczne, rozdzielcze - dlaczego nie wiesz co wybrać? »

szafy rozdzielcze i sterownicze Zgrupowanie urządzeń elektroenergetycznych wraz z szynami zbiorczymi, połączeniami elektrycznymi, elementami izolacyjnymi i osłonami, służący do rozdziału energii elektrycznej i łączenia oraz ... czytam dalej »


Bezprzewodowa automatyka domowa - i możesz sterować wszystkim w domu »

Intuicyjne oprogramowanie do projektowania listew ze złączkami !

Automatyka domowa - sterowaniem ze smatfona Projektowanie listew - oprogramowanie
Nowoczesny smartdom powinien być gotów na każde życzenie. Dlatego rozwiązania bezprzewodowej automatyki domowej dają Ci zdalną kontrolę nad funkcjami Twojego domu - oświetleniem, roletami, ogrzewaniem ... czytam więcej » Intuicyjne oprogramowanie do projektowania listew ze złączkami oraz profesjonalnego opisywania oznaczników do złączek szynowych, przewodów, kabli, urządzeń i instalacji. Oprogramowanie dostępne jest bezpłatnie na stronie www ... chcę poznać »

Małe, średnie i duże systemy sterowania »

Sterowniki plc Jeszcze kilka lat temu sterowniki PLC „tylko” wspierały pracowników przy wykonywaniu monotonnych zadań i zwiększaniu szybkości produkcji. Aktualnie każda produkcja ... czytam dalej »


Złącza silnoprądowe - czy silikon sobie poradzi?

Złącza silnopradowe Czy możemy zastosować elastyczne przewody silikonowe i czy są one odporne na uszkodzenie i wysokie temperatury? Przykładowo dla przekroju kabla 240 mm2 ... chcę obejrzeć »


Może Cię to zainteresuje ▼

Wyświetlacz cyfrowy - jaki wybrać?

Technologie robotyczne zgodne z koncepcją Industry 4.0 » »

wyświetlacze cyfrowe robotyka i automatyka
Współpracujący z dowolnym nadajnikiem sygnału w standardzie 4-20 mA. Urządzenia nie wymagające dodatkowego zasilania. Do obszaru zastosowań ... czytam więcej » Nowoczesne urządzenia mechaniczne nic nie znaczyłyby bez ukrytej w nich elektroniki, dizęki której ... czytam dalej »


Odczyty cyfrowe - przyrządy przeznaczone do wyświetlania położenia »

czytniki cyfrowe Współpracują z przetwornikami przemieszczeń liniowych (liniały) i kątowych (enkodery). Wykonywane są w różnych wersjach dostosowanych do (...) czytam dalej »


1-fazowe liczniki energii elektrycznej - widziałeś to?!

Inteligentny system dystrybucji mocy »

Liczniki energii jakie wybrać moc
Wymagania stawiane licznikom energii elektrycznej zawarte są w normach oraz przepisach (...) czytam dalej » Uniwersalne zastosowanie, w pojedynczych szafach sterowniczych, jak też w kompletnych systemach... czytam dalej »

Dodaj komentarz
Nie jesteś zalogowany - zaloguj się lub załóż konto. Dzięki temu uzysksz możliwość obserwowania swoich komentarzy oraz dostęp do treści i możliwości dostępnych tylko dla zarejestrowanych użytkowników naszego portalu... dowiedz się więcej »
10/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 10/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Projekt zasilania pompowni pożarowej
  • - Przekładniki niekonwencjonalne wykorzystywane w automatyce elektroenergetycznej
Zobacz szczegóły
COMEX S.A. COMEX S.A.
O firmie COMEX S.A. od początku swojej działalności, tj. od 1987 zajmuje się kompleksową obsługą klientów w zakresie zasilania...

Ciekawe strony

Elektryk na Fixly.pl

EPS System - agregaty prądotwórcze

Producent oświetlenia

Ciekawa Architektura

Instalacje

Literatura fachowa

Rekuperacja

Termomodernizacja

Dom Wydawniczy MEDIUM Rzetelna Firma
Copyright @ 2004-2012 Grupa MEDIUM Spółka z ograniczoną odpowiedzialnością Spółka komandytowa, nr KRS: 0000537655. Wszelkie prawa, w tym Autora, Wydawcy i Producenta bazy danych zastrzeżone. Jakiekolwiek dalsze rozpowszechnianie artykułów zabronione. Korzystanie z serwisu i zamieszczonych w nim utworów i danych wyłącznie na zasadach określonych w Zasadach korzystania z serwisu.
realizacja i CMS: omnia.pl