СТЕНД КОНТРОЛЯ ПОДКЛЮЧЕНИЯ ТРЕХФАЗНХ СЧЕТЧИКОВ ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ К ТРАНСФОРМАТОРАМ ТОКА

Полезная модель относится к стендовым измерениям, а более конкретно, к устройствам контроля подключения трехфазных счетчиков электрической энергии к трансформаторам тока, и предназначено для подготовки обслуживающего персонала распределительных подстанций и работников Энергонадзора.
Известно устройство для определения порядка чередования фаз, содержащее трансформатор 1 с двумя первичными обмотками, включенными на линейное напряжение и вторичной обмоткой, однофазный трансформатор 2, первичная обмотка которого включена между нулевой точкой и общей точкой первичных обмоток трансформатора 1, центральный вывод вторичной обмотки трансформатора 2 соединен с одним из выводов вторичной обмотки трансформатора 1. Внешние выводы вторичной обмотки трансформатора 2 соединены через нагрузки 3 и 4 со вторым выводом вторичной обмотки трансформатора 1 [А.с. СССР №563646. Г.Г.Соловский. Устройство для определения порядка чередования фаз. 1977 г. Бюл. №24].
Недостатком данного устройства является невозможность контроля фазировки трансформаторов тока для трехфазных счетчиков электрической энергии.
Известен также фазометр, содержащий первый, второй и третий изолирующие трансформаторы, первичные обмотки которых подключены к трансформаторам тока, имеющимся в трехфазной сети, первый, второй и третий усилители-ограничители, входы которых подключены к вторичным обмоткам соответствующих изолирующих трансформаторов, первый двухвходовый элемент «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ», первый вход которого
подключен к выходу первого усилителя-ограничителя, второй вход - к выходу второго усилителя-ограничителя, второй двухвходовый элемент «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ», первый вход которого подключен к выходу второго усилителя-ограничителя, а второй вход - к выходу третьего усилителя-ограничителя, третий двухвходовый элемент «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ», первый вход которого подключен к выходу третьего усилителя-ограничителя, а второй вход - к выходу первого усилителя-ограничителя, первый отсчетный блок фазы, вход которого подключен к выходу первого элемента «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ», второй отсчетный блок фазы, вход которого подключен к выходу второго элемента «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ», и третий отсчетный блок фазы, вход которого подключен к выходу третьего элемента «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ» [Патент РФ на полезную модель №39406. Л.С.Лабунский. Фазометр. 2004 г. Бюл. №21].
Недостатком данного устройства является невозможность наглядной демонстрации зависимости показаний от правильного или ошибочного включения вторичных обмоток трансформаторов тока.
Данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.
Техническим результатом является расширение функциональных возможностей за счет наглядной демонстрации зависимости показаний и точного определения правильного или ошибочного включения вторичных обмоток трансформаторов тока.
Технический результат достигается тем, что в известное устройство, содержащее первый, второй и третий изолирующие трансформаторы, первый, второй и третий усилители-ограничители, входы которых подключены к вторичным обмоткам соответствующих изолирующих трансформаторов, первый двухвходовый элемент «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ», первый вход которого подключен к выходу первого усилителя-ограничителя, второй вход - к выходу второго усилителя-ограничителя,
второй двухвходовый элемент «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ», первый вход которого подключен к выходу второго усилителя-ограничителя, а второй вход - к выходу третьего усилителя-ограничителя, третий двухвходовый элемент «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ», первый вход которого подключен к выходу третьего усилителя-ограничителя, а второй вход - к выходу первого усилителя-ограничителя, первый отсчетный блок фазы, вход которого подключен к выходу первого элемента «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ», второй отсчетный блок фазы, вход которого подключен к выходу второго элемента «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ» и третий отсчетный блок фазы, вход которого подключен к выходу третьего элемента «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ», дополнительно введены трехфазная сеть, нагрузка, подключенная к проводам трехфазной сети, три трансформатора тока, включенные соответственно в каждый фазный провод трехфазной сети, коммутатор, к входным клеммам которого подключены вторичные обмотки трансформаторов тока, счетчик электрической энергии, токовые измерительные зажимы которого подключены к выходным клеммам коммутатора, а общий входной зажим - к общему проводу трехфазной сети, причем первичные обмотки первого, второго и третьего изолирующих трансформаторов подключены к токовым измерительным зажимам счетчика электрической энергии.
Сопоставительный анализ заявленного стенда для контроля подключения трехфазных счетчиков электрической энергии к трансформаторам тока с прототипом показывает, что предлагаемое решение отличается наличием новых блоков и новыми связями между элементами.
Сравнение предлагаемого устройства с другими техническими решениями показывает, что вновь вводимые блоки известны. Однако их введение в заявляемое устройство в указанных связях с основными
элементами позволяет получить новые свойства, что приводит к изменению алгоритма работы.
Схема предлагаемого стенда контроля подключения трехфазных счетчиков электрической энергии к трансформаторам тока представлена на фиг.1.
Предлагаемый стенд содержит трехфазную сеть 1, нагрузку 2, первый 3, второй 4 и третий 5 трансформаторы тока, коммутатор 6, счетчик электрической энергии 7, первый 8, второй 9 и третий 10 изолирующие трансформаторы, первый 11, второй 12 и третий 13 усилители-ограничители, первый 14, второй 15 и третий 16 элементы «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ», первый 17, второй 18 и третий 19 отсчетные блоки фазы.
Предлагаемый стенд контроля подключения трехфазных счетчиков электрической энергии к трансформаторам тока работает следующим образом. Трехфазная сеть 1 и нагрузка 2 создают в первичных обмотках трансформаторов тока 3, 4 и 5 необходимый для измерения ток. В коммутатор 6 устанавливаются замыкающие перемычки, при помощи которых производится соединение вторичных обмоток трансформаторов тока и токовых измерительных зажимов счетчика электрической энергии, к которым также подключены первичные обмотки первого 8, второго 9 и третьего 10 изолирующих трансформаторов. Изолирующие трансформаторы обеспечивают безопасность при проведении измерений. Усилители-ограничители 4, 5 и 6 формируют из синусоидальных сигналов прямоугольные импульсы, начальные фазы которых пропорциональны фазам исходных синусоидальных сигналов. Элементы «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ» 7, 8 и 9 формируют на своих выходах импульсы, длительность которых пропорциональна разности фаз на выходах соответствующих усилителей-ограничителей. Отсчетные блоки фазы интегрируют сигналы с выходов элементов «ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ
ИЛИ» и преобразуют их в пропорциональное отклонение измерительных механизмов, находящихся в этих блоках.
Если замыкающие перемычки коммутатора включены, как показано на фиг.1, то сдвиг фаз между токами в трехфазной сети близок к 120°Эл, и показания измерительных механизмов одинаковы. Если в одной из фаз переключить замыкающие перемычки коммутатора и создать ошибочное включение трансформатора тока, то один измерительный механизм будет показывать сдвиг в 120°Эл, а два других по 60°Эл, т.е. в два раза меньше. Зависимость показаний измерительных механизмов от ошибочного включения трансформатора тока в каждой из фаз представлено на фиг.2.
Стенд контроля подключения трехфазных счетчиков электрической энергии к трансформаторам тока может быть использован и в качестве учебного стенда для подготовки обслуживающего персонала распределительных подстанций и работников Энергонадзора.