KR20070020690A - Evalution method of linearity of ratio error and phase angle error of voltage transformer comparison measurement system using capacitor burden - Google Patents

Evalution method of linearity of ratio error and phase angle error of voltage transformer comparison measurement system using capacitor burden Download PDF

Info

Publication number
KR20070020690A
KR20070020690A KR1020050074870A KR20050074870A KR20070020690A KR 20070020690 A KR20070020690 A KR 20070020690A KR 1020050074870 A KR1020050074870 A KR 1020050074870A KR 20050074870 A KR20050074870 A KR 20050074870A KR 20070020690 A KR20070020690 A KR 20070020690A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
voltage transformer
error
phase angle
burden
secondary side
Prior art date
Application number
KR1020050074870A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR100724094B1 (en
Inventor
정재갑
김명수
Original Assignee
한국표준과학연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국표준과학연구원 filed Critical 한국표준과학연구원
Priority to KR1020050074870A priority Critical patent/KR100724094B1/en
Publication of KR20070020690A publication Critical patent/KR20070020690A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR100724094B1 publication Critical patent/KR100724094B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/0038—Circuits for comparing several input signals and for indicating the result of this comparison, e.g. equal, different, greater, smaller (comparing pulses or pulse trains according to amplitude)

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Testing Of Short-Circuits, Discontinuities, Leakage, Or Incorrect Line Connections (AREA)
  • Measurement Of Resistance Or Impedance (AREA)
  • Measuring Phase Differences (AREA)

Abstract

본 발명은 전기용량 부담을 이용한 전압변성기(voltage transformer, VT) 비교측정시스템의 비오차 및 위상각 오차의 선형성 평가방법에 관한 것이다. 이를 위해, 기준 전압변성기(40)와 피측정 전압변성기(50)의 1차측에 동일한 전압을 공급하고, 기준 전압변성기(40)의 2차측과 피측정 전압변성기(50)의 2차측 사이에는 전압 변성기 비교 측정장치(60)가 연결되고, 피측정 전압변성기(50)의 2차측에는 전기용량부담(Zb)(65)이 병렬로 연결된 전압변성기의 비교측정시스템에 있어서, 전기용량부담(Xb)을 변화시켜가면서 측정한 비오차와 위상각 오차의 실험값을 소정의 식으로부터 산출한 이론값과 비교하여 비오차(REb)와 위상각 오차(Γb)의 선형성을 평가한다.The present invention relates to a method for evaluating linearity of non-error and phase angle error of a voltage transformer (VT) comparative measurement system using a capacitive burden. To this end, the same voltage is supplied to the primary side of the reference voltage transformer 40 and the voltage transformer 50 under measurement, and a voltage is formed between the secondary side of the reference voltage transformer 40 and the secondary side of the voltage transformer 50 under measurement. In the comparative measurement system of a voltage transformer in which a transformer comparison measuring device 60 is connected, and a capacitive load (Z b ) 65 is connected in parallel to a secondary side of the voltage transformer 50 to be measured, the capacitance load X The linearity of the error error RE b and the phase angle error Γ b is evaluated by comparing the experimental values of the error and phase angle errors measured by varying b ) with the theoretical values calculated from a predetermined equation.

전압변성기, 비교측정장치, 위상각 오차, 비오차, 선형성, 1차측, 2차측 Voltage transformer, comparator, phase angle error, non-error, linearity, primary side, secondary side

Description

전기용량 부담을 이용한 전압변성기 비교측정시스템의 비오차 및 위상각 오차의 선형성 평가방법{Evalution method of linearity of ratio error and phase angle error of voltage transformer comparison measurement system using capacitor burden}Evaluation method of linearity of ratio error and phase angle error of voltage transformer comparison measurement system using capacitor burden}

도 1은 영부담일 때 전압변성기의 등가회로도,1 is an equivalent circuit diagram of a voltage transformer at zero load,

도 2는 부담(Zb)이 있을 때 전압변성기의 등가회로도,2 is an equivalent circuit diagram of a voltage transformer when there is a burden Z b ;

도 3은 전압 변성기 비교 측정 시스템 구성도,3 is a schematic diagram of a voltage transformer comparison measurement system;

도 4a, 4b중 ●와 □는 종래의 A회사 및 B회사의 전압변성기 비교 측정장치를 이용하여 전기 용량 부담을 변화시켜 가면서 비오차의 변화를 측정한 실험결과이고, 직선은 본원발명에 따른 [수학식 12]를 이용하여 그려진 결과이다.In Figure 4a, 4b ● and □ are experimental results of measuring the variation of the error while changing the capacitance by using the conventional voltage transformer comparison measuring equipment of Company A and Company B, the straight line according to the present invention [ It is the result drawn using (12).

도 5a, 5b중 ●와 □는 종래의 A회사 및 B회사의 전압변성기 비교 측정장치를 이용하여 전기 용량 부담을 변화시켜 가면서 위상각 오차의 변화를 측정한 실험결과이고, 직선은 본원발명에 따른 [수학식 13]을 이용하여 그려진 결과이다.5a and 5b are the experimental results of measuring the change of the phase angle error while changing the capacitance load by using the conventional voltage transformer comparison measuring apparatus of Company A and Company B, the straight line according to the present invention It is the result drawn using [Equation 13].

<도면의 주요부분에 대한 설명><Description of main parts of drawing>

10 : 교류전원장치,10: AC power supply,

20 : 1차측,20: primary side,

30 : 2차측, 30: secondary side,

32 : 전압변성기의 누설 출력 임피던스,32: leakage output impedance of voltage transformer,

35 : 부담의 임피던스,35: burden impedance,

40 : 기준 전압변성기,40: reference voltage transformer,

50 : 피측정 전압변성기,50: voltage transformer to be measured,

60 : 전압변성기 비교 측정장치,60: voltage transformer comparison measuring device,

65 : 전기용량부담.65: capacitive burden.

본 발명은 전압변성기(voltage transformer, VT)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기용량 부담을 이용한 전압변성기 비교측정시스템의 비오차 및 위상각 오차의 선형성 평가방법에 관한 것이다. The present invention relates to a voltage transformer (VT), and more particularly, to a method for evaluating linearity of error and phase angle error of a voltage transformer comparative measurement system using a capacitive burden.

일반적으로 전압변성기를 생산하는 산업체나 교정시험기관에서는 전압변성기의 특성을 평가 또는 교정 시험하기 위하여 전압변성기 비교 측정장치(오차 측정장치)를 사용하여 피측정 전압변성기의 비오차(ratio error)와 위상각 오차(phase angle error)를 측정한다. 피측정 전압변성기는 오차의 등급에 따라 0.1 급, 0.2 급, 0.5 급, 1급 및 3급의 총 5개 등급으로 나누고 있으며, 상기의 등급에 따라 허용되는 오차는 각각 약 ±0.1 %, ±0.2 %, ±0.5 %, ±1 % 및 ±3 % 정도이다. In general, an industry or a calibration laboratory that produces a voltage transformer uses a voltage transformer comparator (error measurement device) to evaluate or calibrate the characteristics of the voltage transformer. The error and phase of the voltage transformer to be measured are measured. Measure the phase angle error. The voltage transformer to be measured is divided into five classes, class 0.1, class 0.2, class 0.5, class 1, and class 3, depending on the class of error, and the allowable error is about ± 0.1% and ± 0.2, respectively. %, ± 0.5%, ± 1% and ± 3% or so.

전압변성기 비교 측정장치는 앞서 언급한 범위까지 오차를 정확하게 측정할 수 있어야 한다. 한편 전압변성기 비교 측정장치는 작은 범위의 오차를 갖는 피측정 전압변성기의 오차는 비교적 정확하게 측정할 수 있는데 반해, 큰 범위의 오차를 갖는 피측정 전압변성기를 측정할 때 오차 측정 눈금이 약간 틀어져 있다면 정확한 측정이 어려워 보정을 요한다. 이를 위해서 전압변성기 비교 측정장치에서 측정된 작은 범위의 오차 측정값이 넓은 범위까지도 선형성을 그대로 유지하고 있는가를 평가하는 것은 아주 중요하고, 이는 곧 측정장치 교정의 중요한 핵심기술이다. The voltage transformer comparator shall be able to accurately measure the error to the aforementioned range. On the other hand, the voltage transformer comparator can measure the error of the voltage transformer under measurement with a small range of error relatively accurately.However, if the error measuring scale is slightly misaligned when measuring the voltage transformer under measurement with a large range of errors, Measurement is difficult and requires calibration. To this end, it is very important to evaluate whether the small-range error measurement value measured by the voltage transformer comparator maintains linearity even over a wide range, which is an important core technique of measuring device calibration.

실제 전압변성기는 1차 측과 2차 측에서 누설 인덕턴스와 권선저항이 존재하여 전압강하가 일어나고, 또한 자화전류와 철손의 의해서 오차가 발생한다. 전압변성기를 생산하는 산업체나 교정시험기관에서는 전압변성기의 특성을 평가 또는 교정시험하기 위하여 전압변성기 비교 측정 장치(오차 측정 장치)를 사용하여 피측정 전압변성기의 비오차(ratio error)와 위상각 오차(phase angle error)를 측정한다.Actual voltage transformers have leakage inductance and winding resistance on the primary and secondary sides, resulting in voltage drop and errors due to magnetization current and iron loss. The industry or calibration test institute producing voltage transformers uses the voltage transformer comparison measuring device (error measurement device) to evaluate or calibrate the characteristics of the voltage transformers. (phase angle error) is measured.

그러나, 종래의 전압변성기 비교 측정시스템은 크기가 크고, 무거워서 운반하기가 힘들 뿐만 아니라, 제품의 품질관리 및 교정시험용으로 빈번히 사용되기 때문에 이 장치를 교정시험기관으로 운반하여 성능을 평가(교정)받기는 거의 불가능하다.However, the conventional voltage transformer comparison measuring system is large and heavy and difficult to transport, and is frequently used for quality control and calibration testing of the product. Therefore, the device is transported to a calibration laboratory for evaluation (calibration). Is almost impossible.

이러한 이유에서 산업체의 전압변성기 비교 측정시스템의 평가를 위해서는 이동이 용이한 현장용 표준기를 개발하여 이를 사업체에 가져가서 현장에서 직접 전압변성기 측정장치를 평가하는 방법이 절실히 요구된다. For this reason, there is an urgent need for a method of evaluating a voltage transformer measuring device in the field by developing a mobile standard and bringing it to a business in order to evaluate an industrial voltage transformer comparison measuring system.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 제 1 목적은 작고 무게가 가벼운 정밀전기용량부담을 산업체로 운송하여 쉽게 현장에서 측정장치를 평가할 수 있는 전압변성기 비교측정장치의 선형성 측정장치를 제공하는 것이다. Accordingly, the present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and a first object of the present invention is to transfer a small, light weight precision capacitance load to an industry so that a voltage transformer comparison measuring device can easily evaluate a measuring device in the field. It is to provide a linearity measuring device of.

상기와 같은 본 발명의 목적은, 기준 전압변성기(40)와 피측정 전압변성기(50)의 1차측에 동일한 전압을 공급하고, The object of the present invention as described above, the same voltage is supplied to the primary side of the reference voltage transformer 40 and the voltage transformer under measurement 50,

상기 기준 전압변성기(40)의 2차측과 상기 피측정 전압변성기(50)의 2차측 사이에는 전압 변성기 비교 측정장치(60)가 연결되고,A voltage transformer comparison measuring device 60 is connected between the secondary side of the reference voltage transformer 40 and the secondary side of the voltage transformer 50 under measurement,

상기 피측정 전압변성기(50)의 2차측에는 전기용량부담(Zb)(65)이 병렬로 연결된 전압변성기의 비교측정시스템에 있어서,In the comparative measurement system of the voltage transformer in which the capacitance side (Z b ) 65 is connected in parallel to the secondary side of the voltage transformer 50 under measurement,

아래의 식으로부터 전기용량부담(Xb)을 변화시켜가면서, 비오차(REb)를 산출하고,While changing the capacitive burden (X b ) from the following equation, the rain error (RE b ) is calculated,

Figure 112005044916889-PAT00001
Figure 112005044916889-PAT00001

여기서, RE0는 영부담일 때의 비오차이고, X0는 전기변성기의 누설출력 임피던스의 리액턴스 성분으로서 상수인 것을 특징으로 하는 전기용량 부담을 이용한 전압변성기 비교측정시스템의 비오차의 선형성 평가방법에 의해 달성될 수 있다.Here, RE 0 is a zero-load non-error, X 0 is a constant as a reactance component of the leakage output impedance of the electrical transformer, characterized in that the linearity evaluation of the error of the voltage transformer comparative measurement system using a capacitance. Can be achieved by

그리고, 부담의 전기용량값은 0.001 ㎌ ~ 1.1 ㎌ 인 것이 가능하다.The capacitive value of the burden can be 0.001 kPa to 1.1 kPa.

또한, 2차측의 전압은 30 V ~ 120 V 일 수 있다.In addition, the voltage on the secondary side may be 30V to 120V.

본 발명의 또 다른 실시예로서, 기준 전압변성기(40)와 피측정 전압변성기(50)의 1차측에 동일한 전압을 공급하고, As another embodiment of the present invention, the same voltage is supplied to the primary side of the reference voltage transformer 40 and the voltage transformer 50 under measurement,

기준 전압변성기(40)의 2차측과 피측정 전압변성기(50)의 2차측 사이에는 전압 변성기 비교 측정장치(60)가 연결되고,A voltage transformer comparison measuring device 60 is connected between the secondary side of the reference voltage transformer 40 and the secondary side of the voltage transformer 50 to be measured.

피측정 전압변성기(50)의 2차측에는 전기용량부담(Zb)(65)이 병렬로 연결된 전압변성기의 비교측정시스템에 있어서,In the comparative measurement system of the voltage transformer in which the capacitance side (Z b ) 65 is connected in parallel to the secondary side of the voltage transformer 50 under measurement,

아래의 식으로부터 전기용량부담(Xb)을 변화시켜가면서, 위상각 오차(Γb)를 산출하고,The phase angle error (Γ b ) is calculated by varying the capacitive burden (X b ) from the following equation,

Figure 112005044916889-PAT00002
Figure 112005044916889-PAT00002

여기서, Γ0는 영부담일 때의 위상각 오차이고, R0는 전압변성기의 누설출력 임피던스의 저항 성분으로서 상수인 것을 특징으로 하는 전기용량 부담을 이용한 전압변성기 비교측정시스템의 위상각 오차의 선형성 평가방법에 의해서도 목적이 달성될 수 있다.Here, Γ 0 is the phase angle error at zero load, and R 0 is the linearity of the phase angle error of the voltage transformer comparative measurement system using a capacitive burden, characterized in that R 0 is a constant as a resistance component of the leakage output impedance of the voltage transformer. The objective can also be achieved by the evaluation method.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.Other objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and the preferred embodiments associated with the accompanying drawings.

이하 본 발명에 따른 전기용량 부담을 이용한 전압변성기 비교측정시스템의 비오차 및 위상각 오차의 선형성 평가방법의 동작원리와 구성에 관하여 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, an operation principle and a configuration of a method for evaluating the linearity of the error and phase angle error of the voltage transformer comparator measurement system using the capacitive burden according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

우선, 본 발명에 따른 전압변성기의 비오차와 위상각 오차의 부담효과에 관한 이론적인 배경을 이하에서 설명하도록 한다. 도 1은 영부담일 때 전압변성기의 등가회로도이다. 도 1에서, Zo는 영부담 일때의 전압변성기의 2차측의 누설 출력 임피던스이고, 전압 변성기의 2차측(Vs)과 1차측(Vp)의 전압벡터의 복소비는 아래와 같다.First, the theoretical background of the burden effect of the error and phase angle error of the voltage transformer according to the present invention will be described below. 1 is an equivalent circuit diagram of a voltage transformer at zero load. In Fig. 1, Z o is the leakage output impedance of the secondary side of the voltage transformer at zero load, and the complex ratios of the voltage vectors of the secondary side Vs and the primary side Vp of the voltage transformer are as follows.

Figure 112005044916889-PAT00003
Figure 112005044916889-PAT00003

여기서, Γ0≡Γs - Γp로 정의되는 위상각 차이로서, 180°회전되는 2차측에 대한 1차측 전압 벡터 사이의 위상각의 차이이고, N은 전압변성기의 정격변환비 또는 권선비이다. RCF0는 영부담일 때의 비보정인자로서 전압변성기의 실제비 변환인자이다. 비보정인자(RCF)와 비오차(RE)와의 관계는 다음과 같다.Here, as the phase angle difference defined by Γ 0 ≡Γ s -Γ p , the difference in phase angle between the primary side voltage vectors with respect to the secondary side rotated by 180 °, and N is the rated conversion ratio or winding ratio of the voltage transformer. RCF 0 is the non-correction factor at zero load and is the actual ratio conversion factor of the voltage transformer. The relationship between the RCF and the RE is as follows.

Figure 112005044916889-PAT00004
Figure 112005044916889-PAT00004

도 2는 외부부담(Zb)이 있을 때 전압변성기의 등가회로도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 전압변성기의 2차측(Vb)에 대한 1차측(Vp)의 전압벡터의 복소비는 다 음과 같이 쓸 수 있다.2 is an equivalent circuit diagram of a voltage transformer when there is an external burden Z b . As shown in FIG. 2, the complex ratio of the voltage vector of the primary side V p to the secondary side V b of the voltage transformer can be written as follows.

Figure 112005044916889-PAT00005
Figure 112005044916889-PAT00005

여기서, Γb 는 외부부담(Zb)이 있을 때 2차측에 대한 1차측 전압벡터의 위상각 차이이고 RCFb는 외부부담(Zb)이 있을 때의 비보정인자이다. 도 2에서 Z0 와 Zb 로 흐르는 전류는 같으므로, 다음과 같이 쓸 수 있다.Here, Γ b is the difference in phase angle of the primary voltage vector with respect to the secondary when there is an external burden (Z b ) and RCF b is an uncorrected factor when there is an external burden (Z b ). In FIG. 2, since the current flowing through Z 0 and Z b is the same, it can be written as follows.

Figure 112005044916889-PAT00006
Figure 112005044916889-PAT00006

그리고, [수학식 4]를 다음과 같이 다시 쓸 수 있다.Then, Equation 4 can be rewritten as follows.

Figure 112005044916889-PAT00007
Figure 112005044916889-PAT00007

따라서, [수학식 5]는 [수학식 1]과 [수학식 3]을 사용하여 다음과 같이 쓸 수 있다.Therefore, [Equation 5] can be written as follows using [Equation 1] and [Equation 3].

Figure 112005044916889-PAT00008
Figure 112005044916889-PAT00008

[수학식 6]에서 Γb 와 Γ0 는 크기가 10-4 정도이므로 e-jΓb 와 e-jΓ0 의 급수전개에서 2차항 이상은 무시된다. [수학식 6]의 전압변성기의 누설 출력 임피던스(Z0)는 다음과 같이 쓸 수 있다.In Equation 6, since Γ b and Γ 0 are about 10 -4 in size, more than the secondary term is ignored in the expansion of e -jΓb and e -jΓ0 . The leakage output impedance Z 0 of the voltage transformer of Equation 6 can be written as follows.

Figure 112005044916889-PAT00009
Figure 112005044916889-PAT00009

도 2에서 외부부담으로서 전기용량기가 연결되어 있을 때 외부부담이 전압변성기의 비오차와 위상각 오차에 미치는 영향에 대해 설명한다. 전압변성기 2차측에 연결된 전기용량으로 이루어진 부담의 임피던스(Zb)는 Rb와 Xb가 병렬로 연결되어 있다고 할 수 있으므로 다음과 같이 쓸 수 있다.In FIG. 2, the effect of the external load on the error and the phase angle error of the voltage transformer when the capacitor is connected as the external load will be described. The impedance (Z b ) of the burden consisting of the capacitance connected to the secondary side of the voltage transformer can be said that R b and X b are connected in parallel.

Figure 112005044916889-PAT00010
Figure 112005044916889-PAT00010

[수학식 7]과 [수학식 8]을 [수학식 6]에 대입하여 다시 쓰면 다음과 같다.Substituting [Equation 7] and [Equation 8] into [Equation 6] and rewriting it as follows.

Figure 112005044916889-PAT00011
Figure 112005044916889-PAT00011

그 다음, [수학식 9]를 전개하여 실수부만 취하여 외부부담(Zb)이 있을 때 비보정인자(RCFb)는 다음과 같다.Next, when the equation (9) is developed to take only the real part and there is an external burden (Z b ), the non-correction factor (RCF b ) is as follows.

Figure 112005044916889-PAT00012
Figure 112005044916889-PAT00012

이 때, 전압변성기의 Γ0 의 크기가 10-4 정도이다. 전압변성기의 2차측의 외부부담으로서 정격이 1.1 ㎌, 1 ㎌, 0.1 ㎌, 0.01 ㎌, 0.001 ㎌인 마이카 표준용량기를 선택한다. 마이카 커패시터의 Xb = 1 / (2πㆍ60ㆍC) 이므로, 각각 2.41 ㏀, 2.65 ㏀, 26.52 ㏀, 265.3 ㏀, 2.68 ㏁에 해당되고, 모든 용량기의 손실계수가 10-4 보다 작으므로, Rb가 24 ㏁ 이상이다. 따라서, [수학식 10]의 Ro/Rb, Γ0 XO/Rb, Γ0 RO/Xb 는 크기가 10-6 이내로 작아 충분히 무시 가능하기 때문에 전기용량값을 갖는 부담을 선택한다. 따라서, [수학식 10]을 다음과 같이 간단히 쓸 수 있다.At this time, the magnitude of Γ 0 of the voltage transformer is about 10 −4 . As the external load on the secondary side of the voltage transformer, select a mica standard capacitor with a rating of 1.1 kV, 1 kV, 0.1 kV, 0.01 kV, 0.001 kV. Since X b = 1 / (2π · 60 · C) of the mica capacitors, it corresponds to 2.41 ㏀, 2.65 ㏀, 26.52 ㏀, 265.3 ㏀, 2.68 각각, respectively, and the loss coefficients of all capacitors are smaller than 10 −4 , R b is 24 kV or more. Therefore, since R o / R b , Γ 0 X O / R b , and Γ 0 R O / X b in [Equation 10] are small enough to be negligible within 10 -6 , the burden with capacitance is selected. do. Therefore, Equation 10 can be simply written as follows.

Figure 112005044916889-PAT00013
Figure 112005044916889-PAT00013

[수학식 2]를 이용하여 [수학식 11]을 비오차에 대한 식으로 바꾸면 다음과 같다.Using Equation 2, Equation 11 is converted into an equation for error, as follows.

Figure 112005044916889-PAT00014
Figure 112005044916889-PAT00014

한편, [수학식 9]를 전개하여 허수부로 나누어 외부부담(Zb)이 있을 때 위상각 오차(Γb)는 다음과 같이 간단히 쓸 수 있다.On the other hand, when the equation (9) is developed and divided into imaginary parts and there is an external burden Z b , the phase angle error Γ b can be simply written as follows.

Figure 112005044916889-PAT00015
Figure 112005044916889-PAT00015

Figure 112005044916889-PAT00016
Figure 112005044916889-PAT00016

Figure 112005044916889-PAT00017
Figure 112005044916889-PAT00017

[수학식 13]에서 Γ0 Ro/Rb, XO/Rb, XO 2/XbRb, X0R0/Xb 2, Γ0 Xo 2/Xb 2 는 Γ0와 비교하여 10-6배 이하로 작아 무시할 수 있다.In Equation 13, Γ 0 R o / R b , X O / R b , X O 2 / X b R b , X 0 R 0 / X b 2 , Γ 0 X o 2 / X b 2 is Γ 0 Compared with, it is less than 10 -6 times and can be ignored.

여기서, RE0, R0, Γ0, X0가 상수임으로, [수학식 12]의 부담이 있을 때 비오차(REb)와 [수학식 13]의 부담이 있을 때의 위상각 오차(Γb)는 부담의 값에 반비례한다(즉, ∼1/Xb ). 즉, 비오차(REb)와 위상각 오차(Γb)가 1/Xb 에 비례하는 일차함수가 될 수 있다. 따라서, 1/Xb 의 값을 변화시켜 가면서 얻은 비오차(REb)와 위상각 오차(Γb)를 각각 [수학식 12]와 [수학식 13]에서 1/Xb 의 함수로 산출하면 비오차(REb)와 위상각 오차(Γb)의 선형성을 평가할 수 있다.Here, since RE 0 , R 0 , Γ 0 , and X 0 are constants, the phase angle error (Γ) when there is a burden of error (RE b ) and [Equation 13] when the burden of Equation 12 is applied. b ) is inversely proportional to the value of the burden (ie, ˜1 / X b ). That is, the linear error RE b and the phase angle error Γ b may be linear functions proportional to 1 / X b . Therefore, when calculated as a function of 1 / X b ratio error (RE b) obtained going to change the value of the phase 1 / X b in the angle error (Γ b) for each formula 12] and [Equation 13] The linearity of the error (RE b ) and the phase angle error (Γ b ) can be evaluated.

도 3은 전압 변성기 비교 측정 시스템 구성도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 기준 전압변성기(40)와 피측정 전압변성기(50)의 1차측에 동일한 전압을 공급한다. 그리고 두 전압변성기(40, 50)의 2차측 전압을 전압 변성기 비교 측정장치(60)를 이용하여 비교한다. 여기서 전압변성기 비교 측정장치(60)는 비오차(REb)와 위상각 오차(Γb)를 측정하는데, 두 전압변성기(40, 50)의 2차측 전압을 비교하여 비오차(REb)와 위상각 오차(Γb) 다이얼로 평형을 맞추어 피측정 전압 변성기(50)의 비오차(REb)와 위상각 오차(Γb)를 측정한다.3 is a configuration diagram of a voltage transformer comparison measurement system. As shown in FIG. 3, the same voltage is supplied to the primary side of the reference voltage transformer 40 and the voltage transformer under test 50. The secondary voltages of the two voltage transformers 40 and 50 are compared using the voltage transformer comparison measuring device 60. Here, the voltage transformer comparison measuring device 60 measures the error (RE b ) and the phase angle error (Γ b ), and compares the voltages of the secondary voltages of the two voltage transformers 40 and 50 with the error (RE b ). The phase angle error (Γ b ) is balanced to measure the error (RE b ) and the phase angle error (Γ b ) of the voltage transformer 50 under measurement.

국내 회사에서 보유하고 있는 전압변성기 비교 측정장치(60)에서 전기용량기 로 구성된 부담값(Zb, 65)을 변화시키면서 피측정 전압변성기의 비오차(REb)를 측정하였다. 이 때, 사용한 피측정 전압변성기(50)는 일본 요코가와사의 모델 2262이고, 1차측 전압은 3,300 V 이고, 2차측 전압은 110 V 로 유지되면서 측정하였다.In the voltage transformer comparator 60 owned by a domestic company, the variation ratio (RE b ) of the voltage transformer to be measured was measured while changing the burden value (Z b , 65) composed of the capacitive group. At this time, the measured voltage transformer 50 used was Model 2262 of Yokogawa, Japan, and was measured while maintaining the primary voltage at 3,300V and the secondary voltage at 110V.

도 4a, 4b중 ●와 □는 종래의 A회사 및 B회사의 전압변성기 비교 측정장치를 이용하여 전기 용량 부담을 변화시켜 가면서 비오차의 변화를 측정한 실험결과이고, 직선은 본원발명에 따른 [수학식 12]를 이용하여 그려진 결과이다.In Figure 4a, 4b ● and □ are experimental results of measuring the variation of the error while changing the capacitance by using the conventional voltage transformer comparison measuring equipment of Company A and Company B, the straight line according to the present invention [ It is the result drawn using (12).

도 4에서 A 회사의 기준 전압변성기와 비교측정 장치의 모델은 각각 Knopp WP-14000-4와 Knopp KVTs이다. 그리고, B 회사의 기준 전압변성기와 비교 측정장치는 Tettex 4823과 Tettex 2767 이다. In FIG. 4, the models of the reference voltage transformer and the comparative measurement device of the company A are Knopp WP-14000-4 and Knopp KVTs, respectively. The company's reference voltage transformers and comparators are Tettex 4823 and Tettex 2767.

도 4a 및 도 4b를 통해, 부담의 전기용량값이 0.001 ㎌ ~ 1.1 ㎌ (1/Xb = 3.7 x 10-7Ω-1 ~ 4.2 x 10-4Ω-1 에 해당됨)의 범위내에서 비오차의 실험값(●와 □)과 이론값(직선)의 차이가 0.0005 % 이내로 일치함을 알 수 있다(도 4a 및 도 4b내에 삽입된 그래프 참조). 4A and 4B, the capacitance value of the burden is in the range of 0.001 ㎌ to 1.1 ㎌ (corresponding to 1 / X b = 3.7 x 10 -7 Ω -1 to 4.2 x 10 -4 Ω -1 ). It can be seen that the difference between the experimental values (• and □) and the theoretical value (straight line) of the error coincide within 0.0005% (see graphs inserted in FIGS. 4A and 4B).

도 4a 및 도 4b중 그래프 내에 삽입된 또 다른 그래프에 대해 설명한다. △REb = 실험값 - 이론값이고, 이론값은 [수학식 12]에 의해 산출되어 표시된다. 따라서, 비오차의 선형성이 0.0005 % 이내에서 매우 잘 유지되어, 비오차의 보정이 필요없게 된다.Another graph inserted in the graph of FIGS. 4A and 4B will be described. ΔRE b = experimental value—theoretical value, and the theoretical value is calculated and displayed by [Equation 12]. Therefore, the linearity of the error is maintained very well within 0.0005%, so that the correction of the error is not necessary.

도 5a, 5b중 ●와 □는 종래의 A회사 및 B회사의 전압변성기 비교 측정장치를 이용하여 전기 용량 부담을 변화시켜 가면서 위상각 오차의 변화를 측정한 실험 결과이고, 직선은 본원발명에 따른 [수학식 13]을 이용하여 그려진 결과이다.5a and 5b are the experimental results of measuring the change in the phase angle error while changing the capacitance load by using the conventional voltage transformer comparison measuring apparatus of Company A and Company B, the straight line according to the present invention It is the result drawn using [Equation 13].

도 5에 도시된 바와 같이, 부담은 전기용량값이 0.001 ㎌ ~ 1.1 ㎌ (1/Xb = 3.7 x 10-7Ω-1 ~ 4.2 x 10-4Ω-1 에 해당됨)의 범위내에서 위상각 오차의 실험값(●와 □)과 이론값(직선)의 차이가 0.00001 이내로 일치함을 알 수 있다(도 5a 및 도 5b내에 삽입된 그래프 참조). As shown in Fig. 5, the load is phased in the range of the capacitance value from 0.001 ㎌ to 1.1 ㎌ (corresponding to 1 / X b = 3.7 x 10 -7 Ω -1 to 4.2 x 10 -4 Ω -1 ). It can be seen that the difference between the experimental values? And? Of each error and the theoretical value (straight line) coincide within 0.00001 (see graphs inserted in FIGS. 5A and 5B).

도 5a 및 도 5b중 그래프 내에 삽입된 또 다른 그래프에 대해 설명한다. △PAEb = 실험값 - 이론값이고, 이론값은 [수학식 13]에 의해 산출되어 표시된다. 따라서, 위상각 오차의 선형성이 0.00001 이내에서 매우 잘 유지되어, 위상각 오차의 보정이 필요없게 된다.Another graph inserted in the graph of FIGS. 5A and 5B will be described. ΔPAE b = experimental value—theoretical value, and the theoretical value is calculated and displayed by [Equation 13]. Therefore, the linearity of the phase angle error is maintained very well within 0.00001, so that the correction of the phase angle error is not necessary.

결론적으로 피측정 전압변성기의 2차측에 걸리는 전기용량으로 구성된 부담을 이용하여 전압변성기 비교 측정장치의 비오차와 위상각 오차의 선형성을 평가할 수 있다. 즉, 본 발명은 [수학식 12]와 [수학식 13]에서 얻어지는 부담효과에 의한 이론값을 실험결과와 비교하여 선형성을 평가하는 새로운 방법이 될 수 있다.In conclusion, it is possible to evaluate the linearity of the error and phase angle error of the voltage transformer comparator using the burden composed of the capacitance on the secondary side of the voltage transformer under measurement. That is, the present invention may be a new method of evaluating linearity by comparing the theoretical values obtained from the burden effects obtained in [Equation 12] and [Equation 13] with experimental results.

이상에서 설명한 본 발명에 따른 전기용량 부담을 이용한 전압변성기 비교측정시스템의 비오차 및 위상각 오차의 선형성 평가방법에 의하면, 전기용량 부담은 적고 가벼워서 이동하기 용이하다는 장점이 있다.According to the method for evaluating the linearity of the error and phase angle error of the voltage transformer comparative measurement system using the capacitive burden according to the present invention described above, there is an advantage that the capacitive burden is light and easy to move.

또한, 본원 발명에 따르면, 다양한 정격변환비를 갖는 모든 전압변성기에 공통적으로 적용할 수 있는 범용성이 있다. 따라서, 추후 산업체의 전압변성기 비교 측정 장치를 평가하고 교정하는데 매우 적합할 것이다.In addition, according to the present invention, there is a versatility that can be commonly applied to all voltage transformers having various rating conversion ratios. Therefore, it will be well suited for evaluating and calibrating industrial voltage transformer comparative measuring devices later.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it is possible to make various modifications or variations without departing from the spirit and scope of the invention. Accordingly, the appended claims will cover such modifications and variations as fall within the spirit of the invention.

Claims (6)

기준 전압변성기(40)와 피측정 전압변성기(50)의 1차측에 동일한 전압을 공급하고, The same voltage is supplied to the primary side of the reference voltage transformer 40 and the voltage transformer 50 under measurement, 상기 기준 전압변성기(40)의 2차측과 상기 피측정 전압변성기(50)의 2차측 사이에는 전압 변성기 비교 측정장치(60)가 연결되고,A voltage transformer comparison measuring device 60 is connected between the secondary side of the reference voltage transformer 40 and the secondary side of the voltage transformer 50 under measurement, 상기 피측정 전압변성기(50)의 2차측에는 전기용량부담(Zb)(65)이 병렬로 연결된 전압변성기의 비교측정시스템에 있어서,In the comparative measurement system of the voltage transformer in which the capacitance side (Z b ) 65 is connected in parallel to the secondary side of the voltage transformer 50 under measurement, 아래의 식으로부터 전기용량부담(Xb)을 변화시켜가면서, 비오차(REb)를 산출하고,While changing the capacitive burden (X b ) from the following equation, the rain error (RE b ) is calculated,
Figure 112005044916889-PAT00018
Figure 112005044916889-PAT00018
 여기서, RE0는 영부담일 때의 비오차이고, X0는 전압변성기의 누설출력 임피던스의 리액턴스 성분으로서 상수인 것을 특징으로 하는 전기용량 부담을 이용한 전압변성기 비교측정시스템의 비오차의 선형성 평가방법.Here, RE 0 is a zero-error non-error, and X 0 is a reactance component of leakage output impedance of the voltage transformer, which is a constant. . 제 1 항에 있어서, 상기 부담의 전기용량값은 0.001 ㎌ ~ 1.1 ㎌ 인 것을 특징으로 하는 전기용량 부담을 이용한 전압변성기 비교측정시스템의 비오차의 선형성 평가방법.The method of evaluating the linearity of the error of the voltage transformer comparative measurement system using the capacitive burden according to claim 1, wherein the capacitance value of the burden is 0.001 mA to 1.1 mA. 제 1 항에 있어서, 상기 2차측의 전압은 30 V ~ 120 V 인 것을 특징으로 하는 전기용량 부담을 이용한 전압변성기 비교측정시스템의 비오차의 선형성 평가방법.The method of claim 1, wherein the voltage on the secondary side is in the range of 30 V to 120 V. 기준 전압변성기(40)와 피측정 전압변성기(50)의 1차측에 동일한 전압을 공급하고, The same voltage is supplied to the primary side of the reference voltage transformer 40 and the voltage transformer 50 under measurement, 상기 기준 전압변성기(40)의 2차측과 상기 피측정 전압변성기(50)의 2차측 사이에는 전압 변성기 비교 측정장치(60)가 연결되고,A voltage transformer comparison measuring device 60 is connected between the secondary side of the reference voltage transformer 40 and the secondary side of the voltage transformer 50 under measurement, 상기 피측정 전압변성기(50)의 2차측에는 전기용량부담(Zb)(65)이 병렬로 연결된 전압변성기의 비교측정시스템에 있어서,In the comparative measurement system of the voltage transformer in which the capacitance side (Z b ) 65 is connected in parallel to the secondary side of the voltage transformer 50 under measurement, 아래의 식으로부터 전기용량부담(Xb)을 변화시켜가면서, 위상각 오차(Γb)를 산출하고,The phase angle error (Γ b ) is calculated by varying the capacitive burden (X b ) from the following equation,
Figure 112005044916889-PAT00019
Figure 112005044916889-PAT00019
 여기서, Γ0는 영부담일 때의 위상각 오차이고, R0는 전압변성기의 누설출력 임피던스의 저항성분으로서 상수인 것을 특징으로 하는 전기용량 부담을 이용한 전압변성기 비교측정시스템의 위상각 오차의 선형성 평가방법.Here, Γ 0 is the phase angle error at zero load, and R 0 is the linearity of the phase angle error of the voltage transformer comparative measurement system using the capacitive burden, wherein R 0 is a constant as a resistance component of the leakage output impedance of the voltage transformer. Assessment Methods. 제 4 항에 있어서, 상기 부담의 전기용량값은 0.001 ㎌ ~ 1.1 ㎌ 인 것을 특징으로 하는 전기용량 부담을 이용한 전압변성기 비교측정시스템의 위상각 오차의 선형성 평가방법.5. The method of claim 4, wherein the capacitance value of the burden is in the range of 0.001 Hz to 1.1 Hz. 제 4 항에 있어서, 상기 고정된 권선수를 갖는 2차측의 전압은 30 V ~ 120 V 인 것을 특징으로 하는 전기용량 부담을 이용한 전압변성기 비교측정시스템의 위상각 오차의 선형성 평가방법.5. The method of claim 4, wherein the voltage on the secondary side having the fixed number of turns is 30 V to 120 V.
KR1020050074870A 2005-08-16 2005-08-16 Evalution method of linearity of ratio error and phase angle error of voltage transformer comparison measurement system using capacitor burden KR100724094B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050074870A KR100724094B1 (en) 2005-08-16 2005-08-16 Evalution method of linearity of ratio error and phase angle error of voltage transformer comparison measurement system using capacitor burden

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020050074870A KR100724094B1 (en) 2005-08-16 2005-08-16 Evalution method of linearity of ratio error and phase angle error of voltage transformer comparison measurement system using capacitor burden

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20070020690A true KR20070020690A (en) 2007-02-22
KR100724094B1 KR100724094B1 (en) 2007-06-04

Family

ID=43653018

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020050074870A KR100724094B1 (en) 2005-08-16 2005-08-16 Evalution method of linearity of ratio error and phase angle error of voltage transformer comparison measurement system using capacitor burden

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100724094B1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100882311B1 (en) * 2007-06-29 2009-02-10 한국표준과학연구원 On-site evaluation technique of current transformer comparator system
CN102353919A (en) * 2011-07-05 2012-02-15 国网电力科学研究院 Series addition checking method and device of voltage transformer
CN103217568A (en) * 2013-05-06 2013-07-24 广东电网公司珠海供电局 Real-time voltage diagnosis method and equipment of homologous SMV (Sampled Measured Value) sample information of intelligent substation
CN103217569A (en) * 2013-05-06 2013-07-24 广东电网公司珠海供电局 Real-time current diagnosis method and equipment of homologous SMV (Sampled Measured Value) sample information of intelligent substation
CN104375112A (en) * 2014-11-07 2015-02-25 三峡大学 Voltage transformer online verifying system based on SF6 parallel-plate capacitor

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100880395B1 (en) 2007-06-29 2009-01-30 한국표준과학연구원 On-site evaluation technique of voltage transformer comparator system
CN109212293B (en) * 2018-10-18 2021-04-02 中国电力科学研究院有限公司 Power supply type voltage transformer with voltage metering function and use method

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3611261A1 (en) * 1986-04-04 1987-10-15 Tettex Ag ELECTRONIC COVER
KR100188910B1 (en) * 1996-02-08 1999-06-01 김정국 A failure detecting circuit of a converter
KR19980058568A (en) * 1996-12-30 1998-10-07 오상수 Coin Return Device for Vending Machine
JP2006191741A (en) * 2005-01-06 2006-07-20 Sanken Electric Co Ltd Dc converter

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100882311B1 (en) * 2007-06-29 2009-02-10 한국표준과학연구원 On-site evaluation technique of current transformer comparator system
CN102353919A (en) * 2011-07-05 2012-02-15 国网电力科学研究院 Series addition checking method and device of voltage transformer
CN103217568A (en) * 2013-05-06 2013-07-24 广东电网公司珠海供电局 Real-time voltage diagnosis method and equipment of homologous SMV (Sampled Measured Value) sample information of intelligent substation
CN103217569A (en) * 2013-05-06 2013-07-24 广东电网公司珠海供电局 Real-time current diagnosis method and equipment of homologous SMV (Sampled Measured Value) sample information of intelligent substation
CN103217569B (en) * 2013-05-06 2015-11-18 广东电网公司珠海供电局 The real-time current diagnostic method of intelligent substation homology SMV sample information and equipment
CN103217568B (en) * 2013-05-06 2016-08-03 广东电网公司珠海供电局 The real-time voltage diagnostic method of intelligent substation homology SMV sample information and equipment
CN104375112A (en) * 2014-11-07 2015-02-25 三峡大学 Voltage transformer online verifying system based on SF6 parallel-plate capacitor

Also Published As

Publication number Publication date
KR100724094B1 (en) 2007-06-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100724094B1 (en) Evalution method of linearity of ratio error and phase angle error of voltage transformer comparison measurement system using capacitor burden
AU2014247351B2 (en) Method and device for testing a transformer
CN104101785B (en) A kind of four-end method high level condensance measurement apparatus and its measuring method
KR100882311B1 (en) On-site evaluation technique of current transformer comparator system
KR100745161B1 (en) On-site evaluation unit for current transformer using a stand resistance road
Kaczmarek The source of the inductive current transformers metrological properties deterioration for transformation of distorted currents
KR100805902B1 (en) A ratio error evaluation device of a current transformer ratio error comparator
CN106557104B (en) A kind of high precision broad frequency wide-range Current Voltage conversion equipment
KR100737402B1 (en) Apparatus for Evaluating Burden of a Voltage Transformer using a Decade Resistor and Evaluating Method therefor
KR100880395B1 (en) On-site evaluation technique of voltage transformer comparator system
JP2007003407A (en) Method and apparatus for measuring impedance
KR100805891B1 (en) Evaluation device of PT ratio error measuring device using A wide ratio error potential transformer which have same values in nominal ? theoretical ratios
KR101154449B1 (en) Evaluation system and method to obtain ratio error and displacement error of current transformer
KR100684267B1 (en) A wide ratio error voltage transformer and ratio error linearity measurement of the voltage transformer comparator using thereof
KR100614205B1 (en) A linearity evaluation equipment of voltage transformer comparison measurement system using precise resistor burden
KR100778385B1 (en) A current transformer which have wide ratio errors and correction method of the current transformer ratio error comparator
RU2192020C1 (en) Device for verifying current transformers
KR102014511B1 (en) Apparatus and method for measuring dissipation factor of capacitor
KR20120077764A (en) Voltage transformer measurement system for ratio correction factor and phase displacement, calculation method using the same, and recording medium thereof
Giordano et al. Stray Parameter Evaluation of Voltage Transformers for PQ Measurement in MV Applications
Jung et al. In-situ measurement of the current transformer burden in a current transformer testing system using a shunt resistor
RU2368908C2 (en) Method for measurement of ac voltage with variation resistive divider with induction arm
Skubis et al. Calibration and leakage impedance measurements of a standard 1: 2 ratio autotransformer inductive voltage divider
Bohacek et al. Calibrating standards of mutual inductance
Djokic A new calibration system for small AC voltages at power frequencies

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
G170 Publication of correction
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20120330

Year of fee payment: 6

LAPS Lapse due to unpaid annual fee