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


Gdzie szukać pomocy przy doborze właściwego źródła zasilania »

Dobór źródła zasilania

Optymalne rozwiązania na każdym etapie, zarówno dystrybucji, jak i tworzenia dedykowanych pakietów zasilania. Wszystko po to, aby zapewnić jak najwyższą jakość ... czytam dalej »

 


Jak zmniejszyć swój rachunek za prąd »

koszt prądu

Oszczędzanie na rachunkach za prąd w domu lub firmie jest możliwe. Wystarczy dokładnie sprawdzić (...) zobacz ile możesz oszczędzić »

 


Jednoobwodowy licznik energii - jaki wybrać?»

Zobacz co nowego poznamy na targach Energetab 2019 »

Licznik energii jaki wybrać Energetab 2019 logo
Zasilacze awaryjne trzeciej generacji z bardzo wysoką sprawnością 96% w trybie On-Line oraz ze znakomitym współczynnikiem mocy 1(...) czytam więcej » ENERGETAB – największe w Polsce targi nowoczesnych urządzeń, aparatury i technologii dla przemysłu energetycznego, to miejsce jednych z najważniejszych spotkań czołowych przedstawicieli branży elektrotechnicznej w Polsce.(...) czytam dalej »

 


Łączniki i gniazda instalacyjne - jakie wybrać?

Kamery termowizyjne Perfekcyjne dopełnienie nowoczesnego wnętrza.
Prosta, ponadczasowa forma, jakość wykonania, niezawodny system, to tylko niektóre (...)
czytam dalej »


Automatyka przemysłowa i sterowanie - na jakie produkty zwrócić uwagę »

Przewodnik po złączach - znajdż idealne rozwiązanie dla siebie »

automatyka przemysłowa Przewodnik po złączach
Jak sztuczna inteligencja wspomoże pracę elektrowni i fabryk? Aż 63 proc. respondentów twierdzi, że sztuczna inteligencja pomoże zwalczyć (...) czytam więcej » Poznaj pierwszy w branży przewodnik elektroniczny po złączach. Internetowe narzędzie referencyjne ułatwiające dobór złączy. (...) chcę zobaczyć »

 


Oznaczniki mobilne na przewody i osprzęt - które wybrać »

Kamery termowizyjne Technika laminowania taśm, zapewnia trwałe nadruki poprzez całkowitą ochronę tekstu przed czynnikami niszczącymi, takimi jak: zdrapywanie, ścieranie, zmywanie, promieniowanie UV a nawet substancj (...) czytam dalej »

 


Dobór ograniczników przepięć typu 1 »

Bezpanelowe pozyskiwanie energii słonecznej - jak to zrobić?

ograniczniki bezpanelowa energia słoneczna
Kombinowane ograniczniki przepięć jako urządzenia do ograniczania przepięć mają za zadanie zmniejszenie do bezpiecznych poziomów napięcia w instalacji elektrycznej oraz na wejściu zasilanych urządzeń: podczas operacji łączeniowych ń (...) 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 »

Szybki i łatwy sposób na budowę Twojego indywidualnego systemu wizyjnego»

zasilanie gwarantowane Badania przeprowadzone przez Computer Business Review wykazały, że od 2013 roku mamy do czynienia z dynamicznym wzrostem przenoszenia przez przedsiębiorców zasobów danych do tzw. chmury obliczeniowej (cloud computing). W związku z tym stale wzrastają wydatki przeznaczan ... czytam dalej »


Bramka IoT chmury do integracji nowych i istniejących systemów bez konieczności programowania.»

Zobacz jak robot testuje bankomaty?

bramka iot Robot testuje bankomaty
Dzięki prostemu połączeniu z procesem za pomocą protokołów, np. Modbus/TCP, dane czujników i dane procesowe są zbierane, przetwarzane i monitorowane ... czytam więcej » Około 30 sekund zajmuje średnio wypłacenie pieniędzy z wielofunkcyjnego bankomatu ATM. Urządzenia, które są dostępne „za rogiem” w większości miast, zmieniły nasze podejście ... czytam dalej »

Jaką zastosować ochronę urządzeń elektrycznych i elektronicznych przed przepięciami »

ochrona przed przepięciami Każdy ogranicznik przepięć ma pewną określoną zdolność do przenoszenia przez siebie pewnej energii udaru. Jeśli po zadziałaniu ... 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?

Przewdonik "Eliminuj błędy
i usprawnij instalacje przewodów" »

wyświetlacze cyfrowe kable i przewody - przewodnik
Współpracujący z dowolnym nadajnikiem sygnału w standardzie 4-20 mA. Urządzenia nie wymagające dodatkowego zasilania. Do obszaru zastosowań ... czytam więcej » Poznaj najskuteczniejsze sposoby oznaczania kabli i komponentów wykorzystywanych w branżach elektrycznych i telekomunikacyjnych... czytam dalej »


Transformatory oraz dławiki dostosowane do indywidualnych wymagań »

transformatory ei Mają zastosowanie w sieciach przesyłowych i rozdzielczych. Stosowane są do zasilania układów trakcyjnych w pojazdach szynowych, w instalacjach wykorzystujących napędy (...) czytam dalej »


1-fazowe liczniki energii elektrycznej - widziałeś to?!

Switch zarządzalny – czy warto? Jaki wybrać?

Liczniki energii jakie wybrać Switche niezarządzalne
Wymagania stawiane licznikom energii elektrycznej zawarte są w normach oraz przepisach (...) czytam dalej » Switch zarządzalny daje możliwość nie tylko stworzenia siecilokalnej, ale daje wiele innicf możliwości. Między innymi pozwala także dostosować porty, a więc i parametry sieci do... 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 »
9/2019

AKTUALNY NUMER:

elektro.info 9/2019
W miesięczniku m.in.:
  • - Metody badania funkcji zabezpieczeń nadprądowych przekaźników elektroenergetycznych
  • - Fotowoltaika szansą rozwoju dla komunikacji miejskiej
Zobacz szczegóły

Elektryczność dla dzieci

Tauron udostępnia edukacyjną platformę e-learningową skierowaną do uczniów i nauczycieli, w której znajdują się m.in. zasady bezpieczeństwa i wyjaśnienie zjawiska elektryczności, gry...

Przekaźnik instalacyjny o wysokiej odporności na prąd udarowy

RPI-1ZI-U24A firmy Relpol, to nowy przekaźnik instalacyjny, który wytrzymuje prąd załączania 120 A w czasie 20 ms. Przekaźnik ten przeznaczony jest do załączania obwodów o wysokim...
.steute Polska .steute Polska
steute jest międzynarodowym przedsiębiorstwem specjalizującym się w projektowaniu oraz produkcji bezpiecznej, niezawodnej aparatury...
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