По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.316

Классификация измерительных приборов учета электрической энергии

Савиных М.А. Новосибирский государственный технический университет, г. Новосибирск, E-mail: savinykh@gmail.com

Приведен анализ датчиков тока, применяемых в счетчиках электроэнергии, в частности, трансформаторах тока, являющихся основным источником погрешностей. Представлена классификация приборов коммерческого и технического учета. Изложены технические решения повышения точности приборов учета и особенности их производства.

Литература:

1. ГОСТ 7746-2001. Трансформаторы тока. Общие технические условия

2. ГОСТ 8.217-2003. Трансформаторы тока. Методика поверки

3. Naumovic-Vukovic D., Skundric S., Kovacevic D. Calibration of high accuracy class standard current transformers. XIX IMECO World Congress. Fundamental and applied Metrology. Lisbon, Portugal, September 6–11, 2009 – P. 621-625.

4. Nogueira Antônio Flavio Licarião, Facchinello Gabriel Grunitzki, Ramos Leonardo Adriano. Prediction of magnetizing current in power transformers using numerically simulated open-circuit tests. IJRRAS 17 (2), November 2013.

5. Афанасьев В.В., Адоньев Н.М., Кибель В.М. и др. Трансформаторы тока (2-е издание); Л.: Энергоатомоиздат. Ленинградское отделение, 1989.

6. Сердечники из аморфных и нанокристаллических сплавов: [Электронный ресурс]. URL: http:// ferrite.ru/products/ferrite_nano_amorphous/ (дата обращения: 12.04.2015)

7. Ramboz J.D., Petersons. O. A calibration service for current transformers. NIST special publication 250-36. 1991.

8. Suoders T.M. Wide-band two-stage current transformers of high accuracy. IEEE Trans. Instrum. Meas. IM-21. No. 4. Nov. 1972.

9. Tong G., Xu X. A wide-band active current transformer and shunt. Instrumentation and Measurement, IEEE Transactions on (Volume:40 , Issue: 6). Dec. 1991.

10. Dusza D., Rzepecki. B. Magnetizing current effect minimization in current transformers. Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej, N. 69, 2013.

11. Current ratio device for use in forming a current transformer. US patent 5896027 A, Apr. 20, 1999.

12. Трансформаторы тока измерительные переносные «ТТИП». Описание типа средства измерения. Приложение к свидетельству № 34389 об утверждении типа средств измерений, 2013.

13. Трансформаторы тока эталонные. Руководство по эксплуатации. Часть 1. Техническая эксплуатация. АМАК.671220.001 РЭ, 2013.

14. Трансформаторы тока эталонные двухступенчатые «ИТТ-3000.5». Руководство по эксплуатации. TME 002.4.728.000 РЭ, 2001.

15. Трансформаторы тока измерительные лабораторные ТТИ-100. Описание типа средства измерений, 2005.

16. Tettex 4761 standard current transformer 1000A, 2012: [Digital source]. URL: http://www. haefely-hipotronics.com/document/4761-standard-current-transformer-1000a/ (date 15.05.2016).

17. Model 936A Reference Current Transformer, 2010: [Digital source]. URL: http://www.arbiter.com/ catalog/product/model-936a-reference-current-transformer.php (date 10.06.2016).

18. Трансформаторы тока измерительные эталонные NCD, NCO. Описание типа средства измерения, 2006.

19. Kasztenny B., Mazereeuw J., Jones K. CT Saturation in Industrial Applications – Analysis and Application Guidelines. Developments in Power System Protection, 2008. DPSP 2008. IET 9th International Conference on. March, 2008.

20. Hartmann M., Biela J., Ertl H., Kolar J.W. Wideband Current Transducer for Measuring AC Signals With Limited DC Offset. IEEE TRANSACTIONS ON POWER ELECTRONICS, VOL. 24, NO. 7, JULY 2009.

21. Установки для регулировки и поверки счетчиков электрической энергии ЦУ6800. Описание типа СИ. Приложение к свидетельству №51424 об утверждении типа средства измерений, 2013.

В счетчиках электроэнергии наибольший вклад в погрешность вносит датчик тока, который работает в широком динамическом диапазоне (до 400 и более). В качестве датчиков тока применяют шунты, трансформаторы тока (ТТ) и катушки Роговского. В каждом методе есть свои преимущества, но имеют и определенные недостатки.

Резистивный шунт

Токоизмерительный шунт включается в цепь последовательно с измеряемым током. Падение напряжения на резисторе пропорционально этому току U = IR, согласно закону Ома. Резистивный шунт является простым, линейным, а также дешевым методом измерения тока.

Большинство шунтов рассматриваются как измерители постоянного тока (DC), так как они имеют паразитную индуктивность, ограничивающую полосу пропускания. Считается, что резистивные шунты постоянного тока – это самое точное и дешевое решение для измерения токов до 3 А.

Преимущества DC- шунтов:

• самый дешевый метод для измерения токов до 500А;

• простые для пониманию (принцип работы основан на законе Ома);

• весьма надежные;

• пассивные, не требуют дополнительных источников энергии;

• линейные;

• дают несмещенный сигнал (нулевой выходной сигнал при нулевом токе).

Недостатки DC-шунтов:

• не имеют гальванической развязки, имеют потенциальную опасность для персонала;

• вносят шумы; забирают мощность из цепи с током, вызывая некоторое падение напряжения, нагреваются, сложны для установки (требуют разрыва цепи); выходной сигнал обычно небольшой и требует усиления;

• хорошо работает только на постоянном токе и низких частотах (до 100 Гц);

• при больших измеряемых токах имеют большой размер и вес.

Существуют специальные резистивные шунты, имеющие очень маленькую паразитную индуктивность, они подходят для измерения высокочастотных токов (AC-шунты). Большинство других характеристик AC-шунтов аналогичны характеристикам DC-шунтов.

Трансформатор тока

Для Цитирования:
Савиных М.А., Классификация измерительных приборов учета электрической энергии. КИП и автоматика: обслуживание и ремонт. 2019;8.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: