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EINFLUSS DER FEHLER TRANSFORMERS

Der Rückgang der Produktion der letzten Jahre hat sich die Zahl der Belastungen in den Antriebskomponenten sowie geringeren Verbrauch der Industrie zu einem Rückgang geführt, die in den automatisierten Überwachungs- und Messsysteme (AMR) zur Entstehung von negativen Fehler wiederum führte. Der Grund dafür war das Auftreten von negativen Fehlern bei dem Primärstrom und Spannungssensoren, die als Strom- und Spannungswandler verwendet werden. Dieses Papier untersucht die Ursachen von Fehlern und wie die Untererfassung in Stromzählersystemen zu beseitigen.

Fehler CTs (Strom und Winkel) aufgrund des Vorhandenseins von Magnetisierungsstrom und werden durch die Formeln [1, 2]:

Stromfehler

Formel (1)


wobei LM - die durchschnittliche Länge des magnetischen Flusses in dem Joch, m; z2 - Widerstand des Sekundärzweigstrom (Impedanz des Sekundärkreises und die Sekundärwicklung) Ohm; f - AC Frequenz in Hz; SM - Ist - Querschnitt des Magnetkreises, m2; j - Verlustwinkel, und A - Phasenwinkel zwischen dem sekundären emf E2 und der Sekundärstrom I2, deg.

Winkelverlagerung

(2)

Der Haupteinfluss auf die Fehlergröße der Stromwandler haben ihre Laststroms und der Größe des Sekundärkreiswiderstand. In Bezug auf die Stromverbrauchsreduzierung Industrie Stromwandler Belastung nicht überschreitet oft nicht 5 bis 15%, was zu einem deutlichen Anstieg von Fehlern führt.

Die Grenzwerte des Stromes und der Winkelfehler der Stromwandler für Messungen (GOST 7746-89) sind in der Tabelle angegeben.

 

Genauigkeitsklasse

Primärstrom,% des Nennwertes

Fehlergrenzen

Die Sekundärlast% des Nennwertes, bei cos j 2= 0,8

Strom

eckig

min

Hagel

0,2

5
10
20
100-200

± 0,75
± 0,50
± 0,35
± 0,20

± 30
± 20
± 15
± 10

± 0,9
± 0,6
± 0,4
± 0,3

 

0,5

5
10
20
100-200

± 1,5
± 1,0
± 0,75
± 0,5

± 90
± 60
± 45
± 30

± 2,5
± 1,7
± 1.35
± 0,9

25-100

Ergebnisse der Berechnung der Winkelfehler und Strom TPOL 600/5 Stromwandler, Genauigkeitsklasse 0,5, hergestellt durch die Formeln (1) und (2) sind in Fig. 1 und 2 (dünne Linie - berechnete Kurve, fette Linie - approximation). Sehen Ausdruck annähert und testen das Design und die Genehmigung der annähernden Kurven sind in den Figuren dargestellt.


Fig. 1


Fig. 2

Sich ändern Bereiche (1 - 10% 10 bis 100%) der Primärstrom des Nennwertes der häufigsten mathematischen Modellen Stromfehlerstromwandler der Form sind:

TPOL10- 600/5
Df [%] = 0,8428 * ln I1 - 1,9617 für 1 <I1 <10%
Df [%] = 0,0841 * ln I1 - 0,3919 für 10 <I1 <100%

TLSH10- 2000/5
Df [%] = 0,7227 * ln I1 - 1,6815 für 1 <I1 <10%
Df [%] = 0,0722 * ln I1 - 0,3353 für 10 <I1 <100%

TPSHFD10- 3000/5
Df [%] = 0,5986 * ln I1 - 1,2261 für 1 <I1 <10%
Df [%] = 0,0597 * ln I1 - 0,1111 für 10 <I1 <100%

Die Werte des Primärstroms I1 des Stromwandlers in der Formel ist ein Prozentsatz des Nennwerts zu ersetzen.

Forschung durch die Fehler der Stromwandler in NICE durchgeführt, zeigten eine akzeptable Konvergenz der theoretischen und experimentellen Ergebnisse. Fig. 3 zeigt die Ergebnisse der experimentellen Forschung TPLM10-200 Typ CT / 5, Genauigkeitsklasse 0,5.

Die Ergebnisse des aktuellen Forschung Fehlerstromwandlers mit einem primären Nennstrom von 75 bis 600 A zu folgenden Ergebnissen geführt:


Fig. 3

  1. im Bereich der Änderung des Primärstroms des Nennwerts von 1 - 25% des aktuellen Fehlers negativ ist ;
  2. mit zunehmender ist absoluter Wert des Primärstroms des Stromfehler reduziert wird ;
  3. Experimentelle Studien bestätigen die Gültigkeit des mathematischen Modells der Strom des Stromwandlers Fehler;
  4. Halten des Stroms der Stromwandler Ungenauigkeiten bei der Dosierung wird die Größe der Unwucht von Unterstationen verringern;
  5. Menge an Strom für die Verbraucher aufgrund der negativen Stromwandler verkauften Fehler im Vergleich mit dem Ist - Wert eines Zählen; jedoch halte Stromfehler des Stromwandlers in AMR wird genauer die Größe der zugeführten Energie für die Verbraucher schätzen und erhalten bestimmter wirtschaftlicher Effekt wird weiter ausgewertet werden.

Die zweite Fehlerquelle bei der Messung der elektrischen Leistung ist ein Spannungswandler.

Nach [3, 4] ist , wird der Spannungsfehler wie folgt ermittelt: DU = DUn Duh + (3)
wobei DUn - Fehlerspannung durch den Laststrom verursacht,%; Duh - Spannungsfehler aufgrund Leerlaufstrom%.

Verwendung eines Vektordiagramm mit ausreichender Genauigkeit Komponenten des Spannungswandlers Fehler ausdrücken wie folgt:



wo U2 - Spannungswandler - Sekundärwicklung, V; Ia- aktive Komponente des Ruhestroms an die Sekundär reduziert Wicklung des Transformators, A; R'1 - reduzierte Widerstand der Primärwicklung des Transformators, reduziert auf die Sekundärwicklung in Ohm; I'p - Blindkomponente Blindstrom reduziert, was zu reduzierten Sekundärwicklung des Transformators, A; X'1 - Reaktanz der Primärwicklung des Transformators, reduziert auf die Sekundärwicklung in Ohm; I2 - Stromwandlerlast A; r2 - Impedanzwandler Sekundärwicklungen in Ohm; cosj2 - Lastleistungsfaktor, rel. U. x - induktiver Übertrager Impedanz, Ohm.

Der Winkelfehler des Spannungswandlers ist wie folgt definiert

.
wo d'x - Winkelfehler , die durch den Leerlaufstrom; d'n - Winkelfehler aufgrund des Laststroms.

Komponenten der Spurfehler ist definiert als

;

Berechnungsergebnisse der Spannungswandlerfehler sind in Abb. 4 und 5. Der Haupteinfluss auf dem Fehler des Spannungswandlers weist eine Sekundärlastwert I2.


Fig. 4


Fig. 5

Die Abhängigkeit des Spannungswandlers Fehler von dem Lastfaktor der Leistung (das Verhältnis der tatsächlichen Lastspannung des Transformators an die Last Nennwertes Sekundärwicklung) die Form

DU [%] = - 0,73 * Rs 0,35,
wobei Ks - Spannungswandler Belastung auf einer Sekundärwicklung, rel. u

Die Ausdrücke für Fehler von Stromwandlern und Spannungswandlern gewonnen ermöglicht an den Unterstationen die Genauigkeit des Dosiersystems zu vergrößern.

Die Wirksamkeit der Durchführung der Messung an der Unterstation hängt

  • die Kosten für die Durchführung von AMR;
  • über die wirtschaftlichen Auswirkungen der Umsetzung führen.

Derzeit accounting Strom versorgt und die Berechnung der Energiebilanz in der Mehrzahl von Unterstationen mittels elektromagnetischer Zähler durchgeführt wird , Fehler von Stromwandlern und Spannungswandlern ausgenommen.

Spannungswandler arbeiten oft , wenn die Sekundärwicklung Laden das Nennmehrmal überschreiten, t. E. negative Fehler. Die meisten der Spannungstransformatorlast umfassen Meßeinrichtungen mit diesem verbundenen, insbesondere elektromagnetischen Zählern aktive Energie. Zum Beispiel installiert das Umspannwerk „Swerdlow“ Zähler induktiven Typ SAZU I670M, deren Stromverbrauch beträgt 4 W. Typ PN, Energieverbrauch , die Hälfte - - 2 Watt Als Folge der Einführung von AMR Induktion Metern durch elektronischen ersetzt werden.

In diesem Fall wird der Spannungswandler in Halblastfaktor auf einen Wert von 1,1 reduziert, und somit wird der Spannungswandler Fehler von 1,15% auf 0,5% reduziert. Reduzierte Spannungswandlerfehler wird die Genauigkeit der Messung von Strom erhöhen wird an Kunden freigegeben.

Accounting Stromfehler Strom- und Spannungswandler in AMR - System gibt wirtschaftliche Wirkung. Um die wirtschaftlichen Auswirkungen der Einführung von AMR zu beurteilen haben eine grobe Berechnung des jährlichen Stromverbrauches von der Unterstation „Sverdlovsk“ im Hinblick auf den Fehler der Spannungs- und Stromwandler vorgenommen. Die Berechnung wurde wie folgt hergestellt:

  1. Nach Berichten von typischen Winter- und Sommer Tag Jahren (1997 und 1998). Stundenwerte Wirkleistung berechnet wurden (unter Berücksichtigung der Fehler der Strom- und Spannungswandler) für ankommende und abgehende Leitungen gemäß der Formel

    Rfakt = P * KI * KU,
    wobei F - stündlicher Durchschnittsleistungswert, bestimmt nach Angaben von Elektrizität;
    KI - Koeffizient berücksichtigt Fehler des Stromwandlers Überstrom nehmen, KU - unter Berücksichtigung der Koeffizienten einen Fehler des Spannungswandlers.

    KI = 1 - (Df I/ 100), KU = 1 - (Df U/ 100)
    wobei Df I- Stromfehler des Stromwandlers, Df U- Transformator Spannungsfehler.

     

  2. Bestimmt durch die Leistungsaufnahme charakteristischen Winter- und Sommertages mit der Fehlerspannung und Stromwandler (Wz.fakt und Wl.fakt) und ohne Fehler (Wz und Wl) für ankommende und abgehende Leitungen:

    Wz.fakt Rfakt.z = S,
    Wl.fakt Rfakt.l = S,
    Wz = S Ps,
    Wl = S Pn.

     

  3. Es berechnet die Höhe des jährlichen Stromverbrauchs der aktiven Zu- und Ableitungen der Formeln

    Wg.fakt Wz.fakt * = Nz + Wl.fakt * Nl,
    Wg = Wz * Nz + Wl * Nl,
    wo Nz = 213 und Nl = 152 - die Zahl der Winter- und Sommertagen im Jahr.

     

  4. Die Wirkung der Einführung von AMR durch die Formel berechnet DW = SWg.fakt - SWG
    wobei SWg.fakt und SWg - jährliche Energieverbrauch Abgaszuführung mit und ohne Berücksichtigung von Fehlern der Strom- und Spannungswandler, respectively.

Bewertung der wirtschaftlichen Auswirkungen für die beiden Optionen erzeugen.

  1. Wenn unter Berücksichtigung der aktuellen Messfehler von Stromwandlern und Spannungsreduzierung von Fehlern aufgrund von geringen Strom elektronischen Transformatoren Zähler der Effekt ist:

    nach Angaben für das Jahr 1997, das
    DW = 331.021.094-326.683.013 = 4.338.081 kWh / Jahr;

    nach Angaben für das Jahr 1998, das
    DW = 294.647.641-290.512.594 = 4.135.047 kWh / Jahr.

    In Bezug auf die Geld wirtschaftlicher Wirkung (E) gleich (bei einem Energiekosten von 0,4 rub / kWh)
    E = 1.735 ... 1.650.000. Rubel pro Jahr.

     

  2. Wenn nur die Fehler von Spannungswandlern reduzieren aufgrund der niedrigen Stromes elektronischer Zähler der Effekt ist:

    nach Angaben für das Jahr 1997, das
    DW = 328.316.428-326.683.013 = 1.633.415 kWh / Jahr;

    nach Angaben für das Jahr 1998, das
    DW = 292.196.976-290.512.594 = 1.684.382 kWh / Jahr.

    In Bezug auf Geld gleich den wirtschaftlichen Nutzen (bei einem Energiekosten von 0,4 rub / kWh)
    E = 653 ... 674.000. Rubel pro Jahr.

Abschließend können wir folgende Schlüsse ziehen:

  • Reduzierung der Anzahl von Lasten Netzknoten und Reduzierung des Stromverbrauches der Industrie hat in negativen Fehlern von Stromwandlern und jeweils zu kommerzieller Unterschätzung der Energie geführt verbraucht;
  • die Untererfassung Verbrauch von Elektrizität zu beseitigen ist notwendig , Korrekturfaktoren einzuführen;
  • Buchungsfehler bei der Einführung von neuen elektronischen Zählern durch Stromwandler und Spannungswandler Fehler verringern führen zu einer erheblichen wirtschaftlichen Auswirkungen in frankieren.