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errore composto TA Protezione con errore di fase ridotto

MessaggioInviato: 5 feb 2018, 21:53
da mentos
Salve a tutti, avrei bisogno di un chiarimento sul seguente passaggio.
Come noto, l'errore composto di un trasformatore amperometrico di protezione è definito come segue.
REL.1
\varepsilon_c={100 \over I_p}\,\sqrt{{1 \over T}\,\int_{0}^{T} (K_n\,i_s-i_p)^2\, dt}\,
in breve, la relazione di errore composto che ho scritto sopra definisce il valore efficace della differenza tra la grandezza secondaria (K_n\,i_s in quanto deve essere riportata al primario) e la grandezza primaria (i_p); il tutto viene espresso in termini percentuali rispetto al valore efficace della corrente primaria ({100 \over I_p}).
Detto questo, senza dover richiamare il concetto di errore di rapporto ed errore di fase, il legame tra la generica grandezza d'uscita e grandezza d'ingresso considerando l'errore di rapporto e di fase è data dalla seguente.
REL.2
i_s={i_p \over K_n}\,(1+\alpha)\,e^{j\beta}
dove indico con \alpha l'errore di rapporto e \beta l'errore di fase.
Nel caso in cui l'errore di fase sia molto piccolo, vale la seguente relazione:
REL.3
e^{j\beta}=cos(\beta)+jsin(\beta)\approx1+j\beta
Sotto tale condizione, si ha che:
REL.4
i_s\approx{i_p \over K_n}\,(1+\alpha+j\beta)
senza dover fare i vari calcoli, sotto tale condizione si ricava che l'errore composto è circa uguale alla seguente:
REL.5
\varepsilon_c\approx\ |\alpha+j\beta\ |\approx\ \sqrt{\alpha^2+\beta^2}
Siete d’accordo con i passaggi esposti? Come faccio eventualmente a passare dalla REL.4 alla REL.5 ?

Re: errore composto TA Protezione con errore di fase ridotto

MessaggioInviato: 5 feb 2018, 22:37
da Coulomb
Idealmente quanto vale la corrente secondaria rispetto alla primaria?

Re: errore composto TA Protezione con errore di fase ridotto

MessaggioInviato: 5 feb 2018, 22:41
da mentos
Idealmente vale i_s=(i_p/K_n)

Re: errore composto TA Protezione con errore di fase ridotto

MessaggioInviato: 5 feb 2018, 22:44
da Coulomb
Ok quindi direi che l'errore è quello che hai calcolato.

Re: errore composto TA Protezione con errore di fase ridotto

MessaggioInviato: 5 feb 2018, 23:01
da mentos
Ciao coulomb, scusa ma mi sto "impappinando" :roll: .
Se sostituisco i_s=(i_p/K_n) nella REL.1 che ho messo nel primo post ottengo esattamente:
\varepsilon_c={100 \over I_p}\,\sqrt{{1 \over T}\,\int_{0}^{T} (K_n\,{i_p \over K_n}-i_p)^2\, dt}\, da cui si ricava che \varepsilon_c=0, ed ovviamente non può essere così (quindi sto capendo male io).
Se invece, come stavo pensando, sostituisco la REL.4 seguente:
i_s\approx{i_p \over K_n}\,(1+\alpha+j\beta)
nella REL.1 seguente:
\varepsilon_c={100 \over I_p}\,\sqrt{{1 \over T}\,\int_{0}^{T} (K_n\,i_s-i_p)^2\, dt}\,
ottengo:
\varepsilon_c\approx{100 \over I_p}\,\sqrt{{1 \over T}\,\int_{0}^{T} (K_n\,{i_p \over K_n}\,(1+\alpha+j\beta)-i_p)^2\, dt}\,={100 \over I_p}\,\sqrt{{1 \over T}\,\int_{0}^{T} (i_p\,\alpha+i_p\,j\beta)^2\, dt}\,
da qui in poi potrei fare delle ipotesi, ma ho delle difficoltà che mi permettano di ricavare la REL.5 che ho messo nel primo post, ossia:
\varepsilon_c\approx\ |\alpha+j\beta\ |\approx\ \sqrt{\alpha^2+\beta^2}

Re: errore composto TA Protezione con errore di fase ridotto

MessaggioInviato: 6 feb 2018, 11:30
da Coulomb
Ti stai perdendo in un bicchier d'acqua perché ti stai focalizzando più sulle formule che sui concetti.
Rel1:Perché non può essere così? Nel caso ideale l'errore è nullo
Rel5:formula semplificata, supponendo di avere un errore di rapporto pari a 5% ed uno di fase del 3%, l'errore totale è pari alla radice di 34% meno del 6%.

Re: errore composto TA Protezione con errore di fase ridotto

MessaggioInviato: 6 feb 2018, 14:29
da mentos
coulomb ha scritto:Ti stai perdendo in un bicchier d'acqua perché ti stai focalizzando più sulle formule che sui concetti.
Rel1:Perché non può essere così? Nel caso ideale l'errore è nullo

Hai ragione, l'errore composto è nullo nel caso ideale, e sono pienamente d'accordo in ciò.
Quando ti ho detto che non poteva essere nullo mi riferivo al caso "reale", ossia considerando la relazione 2 e facendo i passaggi che ho fatto nel primo post.
Questo fraintendimento forse è nato perché non mi sono espresso bene nel definire il mio dubbio.
coulomb ha scritto:Ti stai perdendo in un bicchier d'acqua perché ti stai focalizzando più sulle formule che sui concetti.
Rel1:Perché non può essere così? Nel caso ideale l'errore è nullo
Rel5:formula semplificata, supponendo di avere un errore di rapporto pari a 5% ed uno di fase del 3%, l'errore totale è pari alla radice di 34% meno del 6%.

Anche qui, perfettamente d'accordo, ma a patto che:
A) L'angolo \beta sia molto piccolo, altrimenti non varrebbe la relazione 5 che ho messo all'inizio, e conseguentemente non si potrebbe definire l'errore composto come somma quadratica sotto radice di \alpha e \beta;
B) Siamo in condizione lineare, ossia in assenza di saturazione; in caso contrario la definizione di errore di rapporto ed errore di fase non valgono (tali parametri presuppongono che la grandezza d'ingresso e d'uscita sia sinusoile).
Ammesso ciò, il mio dubbio è legato alla matematica che "ci sta dietro"; avrei delle supposizioni a riguardo su come arrivarci, ma non ne sarei certo.

Re: errore composto TA Protezione con errore di fase ridotto

MessaggioInviato: 6 feb 2018, 22:54
da mentos
Mi butto sui passaggi scrivendo quanto segue (vedi passaggi sotto).
Immagine
Ammesso che tali ragionamenti siano corretti, il punto è sempre lo stesso, ossia che tali passaggi valgono se e solo se le grandezza \beta sia molto piccola, e tale per cui valga la REL.3 che ho messo nel primo post di questo thread (l'approssimazione della formula di Eulero).
Condividete tale ragionamento?

Re: errore composto TA Protezione con errore di fase ridotto

MessaggioInviato: 7 feb 2018, 16:25
da Coulomb
Si, secondo me il tuo ragionamento è valido, come è vero che le due ipotesi sono imprescindibili.
Se il TA satura il discorso si complica assai perché oltre alla componente sinusoidale potrebbe esserci una forte componente unidirezionale.

Re: errore composto TA Protezione con errore di fase ridotto

MessaggioInviato: 7 feb 2018, 16:35
da mentos
Grazie coulomb!! mi serviva appunto una "conferma", o quanto meno un parere.
Buona giornata.