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

wystarczy założyć konto w portalu elektro.info.pl

Ocena porównawcza dokładności transformacji odkształconego prądu pierwotnego przez indukcyjny przekładnik prądowy

Comparative evaluation of the accuracy of distorted current transformation by inductive current transformer
collage: J.Sawicki

Jednym z podstawowych parametrów określających właściwości metrologiczne przekładników prądowych jest, wyznaczana dla sinusoidalnych sygnałów pierwotnych o częstotliwości 50 Hz, klasa dokładności. W celu zapewnienia poprawnej oceny poziomu wyższych harmonicznych prądu w sieci elektroenergetycznej, przekładniki te powinny zapewnić także zadaną dokładność transformacji dla przebiegów odkształconych. Badanie dokładności transformacji prądu odkształconego przeprowadzono na przykładzie przekładnika prądowego z rdzeniem toroidalnym wykonanym z permaloju NiFe78. Obliczono charakteryzujący dokładność transformacji przekładnika prądowego dla prądów odkształconych błąd prądowy transformacji poszczególnych harmonicznych z obwodu pierwotnego do obwodu wtórnego. Pozwala to na określenie dokładności przekładnika podczas oceny jakości energii elektrycznej i wyznaczania wartości skutecznych zaburzeń przewodzonych występujących w sieci elektroenergetycznej.

Poprawna ocena jakości energii elektrycznej dostarczanej odbiorcom indywidualnym wymaga kontroli poziomu zaburzeń przewodzonych występujących w napięciach i prądach sieci elektroenergetycznych niskiego oraz średniego napięcia. Wymogi dotyczące dopuszczalnych granicznych wartości poszczególnych harmonicznych w napięciu zasilającym po stronie odbiorców indywidualnych zostały określone w normie [1]. Poziomy dopuszczalne emisji harmonicznych prądu dla odbiorników o znamionowym prądzie fazowym > 16 A i < lub = 75 A przyłączonych do publicznej sieci zasilającej niskiego napięcia określono w normie [2].

W przypadku wystąpienia przebiegów odkształconych, czyli niskiej jakości energii elektrycznej, zaburzenia przewodzone pojawiające się w sygnale pierwotnym przekładnika prądowego powodują pogorszenie jego właściwości metrologicznych [3–6]. Ponadto, dla harmonicznych sygnałów zaburzających o częstotliwościach wyższych niż 50 Hz przekładnik charakteryzuje się znacznie gorszymi właściwościami w zakresie dokładności transformacji niż dla sygnałów o częstotliwości sieciowej, dla których jest zaprojektowany [7–8].

Zjawiska powyższe powodują wzrost błędów transformacji indukcyjnych przekładników prądowych dla prądów odkształconych i obniżenie ich dokładności podczas oceny jakości energii elektrycznej lub/i pomiaru wartości skutecznej zaburzeń przewodzonych w sieci elektroenergetycznej.

Przebieg badań laboratoryjnych

Badania laboratoryjne wykonano dla przekładnika prądowego, którego przekładnia wynosiła 5 A/5 A. Był to przekładnik o rdzeniu toroidalnym z taśmy NiFe78 o przekroju Sfe = 0,0005 m2, którego średnia droga strumienia w rdzeniu miała wartość 0,486 m. Pomiary przeprowadzono zgodnie z normami [9–10] w układzie pomiarowym przedstawionym na rysunku 1.

Rys. 1.  Schemat układu pomiarowego
Rys. 1.  Schemat układu pomiarowego - rys. M. Kaczmarek

Badanie dokładności transformacji prądu odkształconego przez badany przekładnik prądowy przeprowadzono na podstawie oceny porównawczej wartości harmonicznych prądu po stronie pierwotnej i wtórnej tego przekładnika dla dwóch zdefiniowanych przebiegów odkształconych o częstotliwości podstawowej 50 Hz, wygenerowanych przez programowalne źródło napięcia zmiennego typu 61504 firmy Chroma.

Badania laboratoryjne polegały na rejestracji, za pomocą analizatora mocy i jakości zasilania typu WT1600 firmy Yokogawa, wartości skutecznych harmonicznych napięć i prądów po stronie pierwotnej i wtórnej badanego przekładnika prądowego. Obliczono wartości błędów prądowych dla wszystkich harmonicznych znajdujących się w odkształconych prądach pierwotnych tego przekładnika.

Wyniki pomiarów

Na rysunku 2. przedstawiono przebiegi chwilowe napięć i prądów po stronach pierwotnej i wtórnej badanego przekładnika prądowego dla I analizowanego przypadku.

Rys. 2.  Przebiegi chwilowe napięć (a) i prądów (b) po stronach pierwotnej i wtórnej przekładnika prądowego dla I analizowanego przypadku
Rys. 2.  Przebiegi chwilowe napięć (a) i prądów (b) po stronach pierwotnej i wtórnej przekładnika prądowego dla I analizowanego przypadku - rys. M. Kaczmarek

Zbyt małe różnice przebiegów chwilowych prądów (rys. 2b) nie pozwalają stwierdzić, czy występują niedokładności procesu transformacji. W przypadku napięć zauważalne są różnice ich wartości chwilowych, natomiast kształt napięcia po stronie wtórnej odwzorowuje przebieg napięcia pierwotnego badanego przekładnika prądowego.

Na rysunku 3. przedstawiono wyniki analizy zawartości harmonicznych prądów pierwotnych i wtórnych badanego przekładnika prądowego wykonane dla I zdefiniowanego przebiegu odkształconego prądu (rys. 2b).

Rys. 3.  Harmoniczne prądów pierwotnego i wtórnego dla I przebiegu odkształconego
Rys. 3.  Harmoniczne prądów pierwotnego i wtórnego dla I przebiegu odkształconego - rys. M. Kaczmarek

Analiza zawartości harmonicznych prądów wskazuje na niewielkie niedokładności w transformacji prądu przez badany przekładnik prądowy. W celu dokładnej oceny wyznaczono procentowy błąd transformacji poszczególnych harmonicznych prądu określony na podstawie zależności:

     (1)

gdzie:

  • I2(h) – wartość skuteczna harmonicznej po transformacji przez przekładnik,
  • I1(h) – wartość skuteczna harmonicznej przed transformacją przez przekładnik prądowy.

Wyniki obliczeń błędów transformacji poszczególnych harmonicznych prądu oraz ich procentowe wartości po stronach pierwotnej i wtórnej przekładnika prądowego przedstawiono w tabeli 1. Pozostałe harmoniczne mają zbyt małe wartości, żeby poprawnie ocenić dokładność transformacji.

Tab. 1. Wyniki obliczeń błędów transformacji poszczególnych harmonicznych prądu oraz ich procentowe wartości po stronach pierwotnej i wtórnej badanego przekładnika prądowego
Tab. 1. Wyniki obliczeń błędów transformacji poszczególnych harmonicznych prądu oraz ich procentowe wartości po stronach pierwotnej i wtórnej badanego przekładnika prądowego

Wyniki przedstawione w tabeli 1. pozwalają stwierdzić, że wartości poszczególnych harmonicznych prądu wtórnego są mniejsze niż wartości tych harmonicznych w prądzie pierwotnym badanego przekładnika.

Artykuł pochodzi z: miesięcznika elektro.info 5/2015

Komentarze

(0)

Wybrane dla Ciebie

 


Jak zoptymalizować sieci produkcyjne i sterujące »

Czy znasz, ekologiczną alternatywę dla agregatów »

drukarka etykiet systemy zasilania
Czujniki inteligentne działają coraz lepiej ze względu na dostępność coraz mniejszych i atrakcyjniejszych cenowo mikrokontrolerów. Dzięki nim nasze czujniki są w stanie (...) czytam więcej » W połączeniu z elektroniką prezentuje ona szczyt nowoczesnej technologii agregatów prądotwórczych (...) czytam dalej »

 


Szukasz  producenta komponentów przemysłowych? Sprawdź ich »

Kamery termowizyjne Dzięki wykorzystaniu innowacyjnych rozwiązań stosowanych w sektorze opieki zdrowotnej, zastosowaniach konsumenckich i przemysłowych, te podstawowe (...) czytam dalej »

 


 


Oznaczniki kabli i przewodów - jakie wybrać »

Gdzie znajdziesz systemy zasilania dla każdej dziedziny przemysłu »

drukarka etykiet systemy zasilania
Sposoby oznaczania kabli i przewodów w elektrycznych są różne.Jedne mniej trwałe, a inne (...) czytam więcej » Oferują zaawansowane usługi badawczo-rozwojowe obejmujące elektronikę, wbudowane oprogramowanie, mechanikę systemu zasilania (...) czytam dalej »

 


Gdzie znajduje zastosowanie współczesna termowizja?

Kamery termowizyjne Zadbaj o bezpieczeństwo i uniknij awarii. Za pomocą kamery termowizyjnej możliwe jest bezdotykowe sprawdzenie instalacji elektrycznej przy pełnym obciążeniu. Dzięki temu można (...) czytam dalej »

 


Jak odwzorować światło dzienne przy użyciu opraw oświetleniowych »

Bezpanelowe pozyskiwanie energii słonecznej - jak to zrobić?

Ośiwetlenie - jakie wybrać? bezpanelowa energia słoneczna
Rodzaj oświetlenia ma również fundamentalny wpływ na nasz wzrok oraz bezpośrednio wpływa na nasze ciało, umysł i (...) czytam więcej » Innowacje i technologia przeszły długą drogę. Rzeczywiście wkroczyliśmy w nową generację nowoczesnych udogodnień, które nie tylko sprawiają, że nasz styl życia jest bardziej luksusowy i komfortowy, ale... czytam dalej »

Jaką drukarkę do oznaczeń elektrycznych wybrać»

etykietowanie kabli i przewodów Priorytetem przy oznaczaniu sieci i jej poszczególnych elementów czy kolejnych aparatur w szafach rozdzielczych, kilometrów kabli, dziesiątek przełączników czy kolejnych aparatur w szafach rozdzielczych jest ...... czytam dalej »


Automatyka i czujniki - dlaczego to takie ważne »

Poznaj tajemnicę elektryków - złączki bezszynowe »

Czujniki i automatyka złączki bezszynowe
Zarówno w sektorze energetyki tradycyjnej jak i odnawialnej, czujniki oraz automatyka muszą być odporne na oddziaływaniu warunków środowiskowych. Ekstremalne ... czytam więcej » Czy wiesz jak wykonać montaż i jak można łączyć ze sobą złączki bez użycia szyn ... czytam dalej »

Zasilacze a odporność na zwarcia - dlaczego to takie ważne?

Promocje na kamery termowizyjne W sieciach zasilających obiekty przemysłowe i użyteczności publicznej powszechnie stosuje się zasilacze bezprzerwowe UPS w celu ochrony ważnych urządzeń odbiorczych, wrażliwyc ... 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 ... czytam dalej »


Może Cię to zainteresuje ▼

Wyświetlacz cyfrowy - jaki wybrać?

Kable i przewody - dobierz odpowiednie do swojego projektu »

wyświetlacze cyfrowe kable i przewody - jakie wybrać
Współpracujący z dowolnym nadajnikiem sygnału w standardzie 4-20 mA. Urządzenia nie wymagające dodatkowego zasilania. Do obszaru zastosowań ... czytam więcej » Właściwie wykonana i dostosowana do konkretnych zagrożeń środowiskowych instalacja elektryczna powinna do minimum ograniczać zagrożenia... czytam dalej »


Jak odwzorować światło dzienne przy użyciu opraw oświetleniowych »

Uwaga konkurs! Znasz "elektrycznych" producentów? Zagraj i wygraj atrakcyjne nagrody »

Oświetlenie jakie wybrać aby przypominało światło dzienne Konkurs
Rodzaj oświetlenia ma również fundamentalny wpływ na nasz wzrok oraz bezpośrednio wpływa na nasze ciało, umysł i ... czytam dalej » Weź udział w letnim konkursie i zgarnij nagrody. Co tydzien nowa gra i nowa szansa na wygraną. Sprawdź się i zawalcz o wygraną! chcę zagrać »

Co jeszcze potrafią enkodery Ethernet?

UPS zasilacze Rynek systemów przemysłowych dynamicznie się rozwija, a standard Industrial Ethernet jest przyszłością systemów (...) czytam dalej »


Jak komunikować urządzenia w środowisku przemysłowym?

Urządzenia przeciwprzepięciowe (SPD) - jakie wybrać ?

Switche zarządzalne spd ograniczniki przepięć
Switche niezarządzalne to urządzenia, które mają za zadanie przekazywanie danych między urządzeniami w wymagającym środowisku przemysłowym. Ich zadaniem jest zapewnienie przede wszystkim stabilnej, jak również wydajnej komunikacji.(...) czytam dalej » Ochronniki przepięciowe odpowiednie do zastosowań w instalacjach 230 V lub 400 V, systemy jedno- lub trójfazowe, wymienny moduł warystora i zamknięty moduł iskiernika, wizualna i zdalna sygnalizacja stanu warystora oraz ... 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 »
6/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 6/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Wpływ stacji szybkiego ładowania pojazdów elektrycznych na sieć elektroenergetyczną
  • - Projekt zasilania oświetlenia terenu bazy logistycznej
Zobacz szczegóły

Międzynarodowe Targi „Instal System 2019”

W dniach 27-29 września 2019 roku odbędą się Międzynarodowe Targi w Bielsku-Białej (21 Targi Technik Grzewczych i Oszczędności Energii „Instal System 2019” oraz 56 Międzynarodowe Targi...
Enkodery ETHERNET AFS/AFM60A

Enkodery ETHERNET AFS/AFM60A

Rynek systemów przemysłowych dynamicznie się rozwija, a standard Industrial Ethernet jest przyszłością systemów komunikacji. Wydajność standardu Fast Ethernet,...
Cantoni Motor S.A. Cantoni Motor S.A.
Grupa Cantoni została pionierem w produkcji silników elektrycznych już w XIX wieku i od tego czasu kontynuuje misję wdrażania...
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