Вплив компаратора на еквівалентність результатів калібрування трансформаторів струму

Автор(и)

  • Valentyn Isaiev Державне підприємство “Всеукраїнський державний науково-виробничий центр стандартизації, метрології, сертифікації та захисту прав споживачів” (ДП “Укрметртестстандарт”) вул. Метрологічна, 4, м. Київ, Україна, 03143, Україна https://orcid.org/0000-0001-6763-9392
  • Oleh Velychko Державне підприємство “Всеукраїнський державний науково-виробничий центр стандартизації, метрології, сертифікації та захисту прав споживачів” (ДП “Укрметртестстандарт”) вул. Метрологічна, 4, м. Київ, Україна, 03143, Україна https://orcid.org/0000-0002-6564-4144
  • Yurii Anokhin Державне підприємство “Всеукраїнський державний науково-виробничий центр стандартизації, метрології, сертифікації та захисту прав споживачів” (ДП “Укрметртестстандарт”) вул. Метрологічна, 4, м. Київ, Україна, 03143, Україна https://orcid.org/0000-0003-1213-739X

DOI:

https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.177415

Ключові слова:

еквівалентність, вимірювання, компаратор, трансформатор струму, еталон, похибка коефіцієнта, фазове зміщення, невизначеність

Анотація

Багато різних високоточних систем для визначення похибки коефіцієнта і фазового зміщення трансформаторів струму розроблено провідними фахівцями світу. У цих розробках використані останні дослідницькі рішення з використанням новітніх засобів вимірювання, техніки вибірки миттєвих значень, аналізу джерел невизначеності. Об’єктивні труднощі полягають у тім, що лише вузьке коло спеціалізованих інститутів реалізує такі проекти із залученням провідних фахівців галузі вимірювань і значних коштів. В першу чергу, це національні метрологічні інститути держав з високими економічними можливостями. На рівні звичайних калібрувальних лабораторій, оснащених сучасним обладнанням з висококваліфікованим персоналом, при калібруванні точних вимірювальних трансформаторів невизначеність вимірювань зростає в 10 разів і більше. У якій мірі еквівалентні покази серійних компараторів різних виробників при калібруванні вимірювальних трансформаторів класу 0,2S і точніше досліджено ще не було. Основним завданням даного дослідження є визначення рівня еквівалентності показів компараторів змінного струму різних типів при щоденному калібруванні вимірювальних трансформаторів струму. Досліджено понад 50 компараторів різних типів (з індуктивними або резистивними вхідними перетворювачами струму) відносно двох еталонних трансформаторів струму з ретельно визначеними метрологічними характеристиками. Порівняння результатів, отриманих двома приладами з різними принципами вимірювання, дало різницю в 23 мкА/A щодо похибки коефіцієнта і 52 мкрад щодо фазового зміщення. Висвітлено результати оцінювання стабільності показів сучасних компараторів серійного виробництва. Результати аналізу отриманих даних дозволяють припустити, що результати визначення похибки коефіцієнта величиною близько 50 мкА/А мають рівень еквівалентності в межах ±20 мкА/А. Результати визначення фазового зміщення величиною близько 50 мкрад мають рівень еквівалентності в межах ±15 мкрад. Що стосується результатів визначення метрологічних характеристик трансформаторів струму з класом точності 0,2S, їх еквівалентність треба розглядати з урахуванням всіх експлуатованих типів засобів компарування. Отримані результати ставлять питання про адекватність запасу точності при виробництві трансформаторів струму для перекриття розсіювання показів на інтервалі близько 260 мкА/A і 500 мкрад

Біографії авторів

Valentyn Isaiev, Державне підприємство “Всеукраїнський державний науково-виробничий центр стандартизації, метрології, сертифікації та захисту прав споживачів” (ДП “Укрметртестстандарт”) вул. Метрологічна, 4, м. Київ, Україна, 03143

Старший науковий співробітник

Науково-дослідний відділ вимірювань електричних величин

Oleh Velychko, Державне підприємство “Всеукраїнський державний науково-виробничий центр стандартизації, метрології, сертифікації та захисту прав споживачів” (ДП “Укрметртестстандарт”) вул. Метрологічна, 4, м. Київ, Україна, 03143

Доктор технічних наук, професор, директор

Науково-виробничий інститут електромагнітних вимірювань

Yurii Anokhin, Державне підприємство “Всеукраїнський державний науково-виробничий центр стандартизації, метрології, сертифікації та захисту прав споживачів” (ДП “Укрметртестстандарт”) вул. Метрологічна, 4, м. Київ, Україна, 03143

Начальник відділу

Науково-дослідний відділ вимірювань електричних величин

Посилання

  1. IEC 61869-1:2007. Instrument transformers – Part 1: General requirements. Available at: https://webstore.iec.ch/publication/6047
  2. Faifer, M., Ottoboni, R., Toscani, S., Cherbaucich, C., Gentili, M., Mazza, P. (2013). A medium voltage signal generator for the testing of voltage measurement transducers. 2013 IEEE International Instrumentation and Measurement Technology Conference (I2MTC). doi: https://doi.org/10.1109/i2mtc.2013.6555408
  3. Palani, A., Santhi, S., Gopalakrishna, S., Jayashankar, V. (2008). Real-Time Techniques to Measure Winding Displacement in Transformers During Short-Circuit Tests. IEEE Transactions on Power Delivery, 23 (2), 726–732. doi: https://doi.org/10.1109/tpwrd.2007.911110
  4. Mohns, E., Roeissle, G., Fricke, S., Pauling, F. (2017). An AC Current Transformer Standard Measuring System for Power Frequencies. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 66 (6), 1433–1440. doi: https://doi.org/10.1109/tim.2017.2648918
  5. Isaiev, V. (2018). Finding reference values to calibrate two alternating currents comparator. World Science, 1 (2 (30)), 57–61.
  6. Iwanusiw, O. W., Eng, P. (2018). The Art and Science of Transformer Ratio Measurement. 2018 IEEE Electrical Insulation Conference (EIC). doi: https://doi.org/10.1109/eic.2018.8481036
  7. Mahesh, G., George, B., Jayashankar, V., Kumar, V. J. (2004). Instrument transformer performance under distorted-conditions. Proceedings of the IEEE INDICON 2004. First India Annual Conference, 2004. doi: https://doi.org/10.1109/indico.2004.1497797
  8. Iwanusiw, O. W. (1983). Microprocessor-Based Automatic Instrument Transformer Comparator. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 32 (1), 165–169. doi: https://doi.org/10.1109/tim.1983.4315033
  9. Jagadeesh Kumar, V., Sunil, C., Sankaran, P. (2001). PC-based method for the measurement of instrument transformer errors. 11th IMEKO TC-4 Symposium. Trends in Electrical Measurement and Instrumentation, 74–77.
  10. Mohan, N. M., George, B., Kumar, V. J. (2006). Virtual Instrument for Testing of Current and Voltage Transformers. 2006 IEEE Instrumentation and Measurement Technology Conference Proceedings. doi: https://doi.org/10.1109/imtc.2006.328442
  11. Wang, Y., Liu, T., Hu, X. (2012). Study of current transformer calibrating system based on equivalent model. IEEE 10th International Conference on Industrial Informatics. doi: https://doi.org/10.1109/indin.2012.6301129
  12. Yang, T., Zhang, G., Hu, X. (2013). System design of current transformer accuracy tester based on ARM. 2013 IEEE 8th Conference on Industrial Electronics and Applications (ICIEA). doi: https://doi.org/10.1109/iciea.2013.6566445
  13. George, N., Ooka, P. V., Gopalakrishna, S. (2018). An Efficient Digitizer for Calibration of Instrument Transformers. 2018 IEEE 9th International Workshop on Applied Measurements for Power Systems (AMPS). doi: https://doi.org/10.1109/amps.2018.8494842
  14. Brandolini, A., Faifer, M., Ottoboni, R. (2009). A Simple Method for the Calibration of Traditional and Electronic Measurement Current and Voltage Transformers. IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 58 (5), 1345–1353. doi: https://doi.org/10.1109/tim.2008.2009184
  15. Harmon, S., Henderson, L. (2009). Final report EUROMET.EM-S11 on EUROMET Projects 473 and 612: Comparison of the measurement of current transformers (CTs). Metrologia, 46 (1A), 01005–01005. doi: https://doi.org/10.1088/0026-1394/46/1a/01005
  16. Isaiev, V. (2018). Method of reference values defining for calibration of two alternating currents comparator with using oscilloscope. World Science, 2 (4 (32)), 42–49. Available at: http://archive.ws-conference.com/wp-content/uploads/2323.pdf
  17. IEC 61869-2:2012. Instrument transformers – Part 2: Additional requirements for current transformers. Available at: https://webstore.iec.ch/publication/6050
  18. CT Analyzer User Manual (2008). Omicron Electronics GmbH, 240. Available at: http://userequip.com/files/specs/6031/CT-Analyzer_user%20manual.pdf

##submission.downloads##

Опубліковано

2019-09-04

Як цитувати

Isaiev, V., Velychko, O., & Anokhin, Y. (2019). Вплив компаратора на еквівалентність результатів калібрування трансформаторів струму. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5(5 (101), 6–15. https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.177415

Номер

Том 5 № 5 (101) (2019): Прикладна фізика

Розділ

Прикладна фізика

Ліцензія

Авторське право (c) 2019 Valentyn Isaiev, Oleh Velychko, Yurii Anokhin

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.

Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.