Устройство для измерения переменных токов высоковольтной линии электропередачи

Авторы патента:

Лавринович Валерий Александрович (RU)

Владельцы патента RU 2644574:

Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" (RU)

Изобретение относится к электротехнике, к устройствам для измерения переменных токов, и может быть использовано для измерения переменных токов, протекающих в высоковольтных линиях электропередачи. Технический результат состоит в снижении массогабаритных показателей. Устройство для измерения переменных токов высоковольтной линии электропередачи содержит первичную и вторичную токопроводящие обмотки. Первичная обмотка выполнена в виде согнутой по окружности пластины с Г-образными ответвлениями на концах, направленными в противоположные стороны, причем концы пластины загнуты внутрь с образованием зазора между параллельными друг другу Г-образными ответвлениями. На первичную обмотку намотана вторичная обмотка из проволоки. Конец первичной обмотки соединен с концом вторичной обмотки. Концы первичной обмотки вмонтированы в рассечку провода линии электропередачи. Концы вторичной обмотки соединены с измерительным устройством. 2 ил.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к устройствам для измерения переменных токов, и может быть использовано для измерения переменных токов, протекающих в высоковольтных линиях электропередачи.

Известно устройство для измерения переменных токов высоковольтной линии электропередачи [SU 660104 А1, МПК⁶ H01F 38/28, опубл. 30.04.1979], содержащее трансформатор тока, выполненный в виде магнитопровода из ленточного материала с обмотками. Магнитопровод расположен вдоль опор линии электропередачи. Первичной обмоткой является провод линии электропередачи, а вторичная обмотка намотана поверх магнитопровода.

Известно устройство для измерения переменных токов высоковольтной линии электропередачи [SU 564661 А1, МПК⁶ H01F 38/28, опубл. 05.07.1977], содержащее высоковольтную первичную обмотку, секционированный магнитопровод и низковольтную вторичную обмотку, расположенную на его заземленной секции. Внутренняя высоковольтная изоляции установлена между полюсами секций магнитопровода, на которых расположены электростатические экраны. Первичная обмотка размещена на незаземленной секции магнитопровода.

Известно устройство для измерения переменных токов высоковольтной линии электропередачи [RU 2107351 С1, МПК⁶ H01F 38/28, опубл. 20.03.1998], выбранное в качестве прототипа, содержащее первичную обмотку в виде токонесущего провода. Токонесущий провод охвачен трубчатым магнитопроводом, выполняющим функцию вторичной обмотки. В магнитопроводе выполнена сквозная прорезь вдоль образующей. Выводы устройства расположены на противоположных концах магнитопровода. Выводы могут быть выполнены в виде клемм и установлены на магнитопроводе с возможностью перемещения вдоль его длины.

Общим недостатком этих устройств являются значительные массогабаритные характеристики магнитопровода.

Задачей изобретения является разработка устройства для измерения переменных токов высоковольтной линии электропередачи.

Предложенное устройство для измерения переменных токов высоковольтной линии электропередачи, так же как в прототипе, содержит первичную и вторичную токопроводящие обмотки.

Согласно изобретению, первичная обмотка выполнена в виде согнутой по окружности пластины с Г-образными ответвлениями на концах, направленными в противоположные стороны, причем концы пластины загнуты внутрь с образованием зазора между параллельными друг другу Г-образными ответвлениями. На первичную обмотку намотана вторичная обмотка из проволоки. Конец первичной обмотки соединен с концом вторичной обмотки. Концы первичной обмотки вмонтированы в рассечку провода линии электропередачи. Концы вторичной обмотки соединены с измерительным устройством.

Конструкция обмоток и отсутствие магнитопровода по сравнению с прототипом, позволяет существенно снизить массу и создать эффективное устройство для измерения переменных токов высоковольтной линии электропередачи.

На фиг. 1 представлена схема включения устройства для измерения переменных токов высоковольтной линии электропередачи в измеряемую цепь.

На фиг. 2 изображено устройство для измерения переменных токов высоковольтной линии электропередачи.

Устройство для измерения переменных токов высоковольтной линии электропередачи 1 (У) (фиг. 1) содержит первичную обмотку 2 (фиг. 2) в виде согнутой по окружности медной пластины с Г-образными ответвлениями на концах 3 и 4, направленными в противоположные стороны, причем концы пластины загнуты внутрь с образованием зазора между параллельными друг другу Г-образными ответвлениями.

На первичную обмотку намотана вторичная обмотка 5 из медной проволоки. Первый конец 4 первичной обмотки 2 соединен путем пайки с одним концом 6 вторичной обмотки 5. Концы 3 и 4 первичной обмотки 2 вмонтированы в рассечку провода линии электропередачи путем пайки. Концы 6 и 7 вторичной обмотки 5 соединены с измерительным устройством 8 (ИЗ), например щитовым амперметром Э378.

Устройство работает следующим образом.

Г-образные ответвления на концах 3, 4 первичной обмотки 2 монтируют в рассечку провода линии электропередачи. Измеряемый ток, протекающий по первичной обмотке 2, индуцирует электродвижущую силу во вторичной обмотке 5. Под влиянием возникающей в контуре электродвижущей силы в электрическом контуре вторичной обмотки 5, соединенной своими концами 6, 7 с измерительным устройством 8 (ИЗ), возникает ток. Ток, протекающий в контуре, образованном путем соединения конца 4 первичной обмотки 2 с одним концом 6 вторичной обмотки 5, обеспечивает стабильность величины разности потенциалов обмоток 2, 5. Величина тока регистрируется измерительным устройством 8 (ИЗ).

Устройство для измерения переменных токов высоковольтной линии электропередачи, содержащее первичную и вторичную токопроводящие обмотки, отличающееся тем, что первичная обмотка выполнена в виде согнутой по окружности пластины с Г-образными ответвлениями на концах, направленными в противоположные стороны, причем концы пластины загнуты внутрь с образованием зазора между параллельными друг другу Г-образными ответвлениями, на первичную обмотку намотана вторичная обмотка из проволоки, при этом конец первичной обмотки соединен с концом вторичной обмотки, концы первичной обмотки вмонтированы в рассечку провода линии электропередачи, а концы вторичной обмотки соединены с измерительным устройством.

Изобретение относится к электротехнике и электроэнергетике, предназначено для измерения тока в переходных и установившихся режимах электроэнергетических систем и может быть использовано в релейной защите.

Способ фильтрации тока намагничивания и воспроизведения вторичного тока силовых и измерительных трансформаторов напряжения // 2586115

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в различных средствах релейной защиты, противоаварийного управления энергосистем, измерения, регистрации аварийных событий и диагностики состояния оборудования.

Измерительное устройство дифференциальной токовой защиты шин // 2551632

Изобретение относится к области электротехники и предназначено для использования в качестве реагирующей на разность токов схемы защиты электрических линий, машин, приборов и может быть использовано для обеспечения электробезопасности судовых и корабельных электроэнергетических систем.

Способ компенсации погрешности трансформатора тока // 2526834

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах релейной защиты, измерения и противоаварийной автоматики. Технический результат состоит в снижении погрешности восстановления первичного тока в переходных режимах, устойчивости восстановления первичного тока и увеличении быстродействия.

Преобразователь входного тока // 2507622

Изобретение относится к электротехнике, к преобразователям входного тока. Технический результат состоит в повышении эффективности за счет предотвращения ошибок монтажа проводки.

Измерительное устройство дифференциальной токовой защиты шин // 2396661

Изобретение относится к электротехнике, а именно к схемам защиты электрических линий, машин и приборов, в частности к схемам защиты, реагирующим на разность токов. .

Дифференциальный трансформатор тока // 2300820

Изобретение относится к области электротехники, в частности к дифференциальным трансформаторам тока. .

Дифференциальный аппарат // 2256271

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в электрификации сельского хозяйства, в частности для обеспечения электробезопасности людей и животных.

Способ намотки вторичной обмотки трансформатора тока // 2240618

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при конструировании измерительных трансформаторов тока. .

Высоковольтный трансформатор тока наружной установки // 2177653

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано при конструировании измерительных транформаторов тока высоких и сверхвысоких напряжений с изоляционным заполнением.

Способ уменьшения погрешности и увеличения диапазона точного определения первичного сигнала трансформатора // 2646863

Использование: в области электротехники. Технический результат - уменьшение погрешности и увеличение диапазона точного определения первичного сигнала трансформатора. Трансформатор имеет одну или несколько вторичных обмоток, расположенных на магнитопроводах разного сечения. Способ включает предварительное построение и запись в память прибора зависимостей действующего значения первичного сигнала I, построенных по n измерениям либо от действующего значения вторичного сигнала Ад1 обмотки, расположенной на магнитопроводе одного сечения, либо от действующего значения вторичного сигнала Ад2 обмотки, расположенной на магнитопроводе другого сечения, либо от действующих значений сигналов двух вторичных обмоток Ад1 и Ад2. Определение реальных значений первичного сигнала I трансформатора в эксплуатации осуществляют путем фиксации k раз в течение периода T и в каждый текущий момент времени ti, i=1, 2, …, k, ti=ti-1+Δt, где Δt - интервал дискретизации, Δt=T/k, мгновенного значения выходного сигнала aj(ti) от одной, при j=1, или от другой, при j=2, вторичных обмоток трансформатора, изменяющихся во времени ti по гармонической зависимости, вычисляют текущее действующее значение Aдji выходного сигнала j-й вторичной обмотки, а точное значение первичного сигнала Ii трансформатора в момент времени ti, необходимое для целей измерения, управления и релейной защиты, находят по предварительно записанной в памяти прибора зависимости действующего значения первичного сигнала I от текущего действующего значения вторичного сигнала Aдj соответствующей j-й вторичной обмотки. 1 з.п. ф-лы, 3 ил., 1 табл.

Способ компенсации погрешностей трансформатора тока в переходных режимах // 2647875

Изобретение относится к электротехнике и может использоваться на крупных электрических станциях и подстанциях высокого и сверхвысокого напряжения. Технический результат состоит в повышении точности компенсации погрешностей за счет учета начальной остаточной магнитной индукции в сердечнике. Способ компенсации погрешностей заключается в том, что фиксируют массив мгновенных значений вторичного тока указанного трансформатора тока, вычисляют потокосцепление вторичной обмотки и магнитной индукции в его сердечнике. Затем путем преобразования магнитной индукции получают сигнал, пропорциональный намагничивающему току трансформатора тока, и суммируют полученный сигнал с сигналом, пропорциональным вторичному току трансформатора тока, получая тем самым сигнал, пропорциональный первичному току, приведенному к вторичной цепи. При фиксации мгновенных значений вторичного тока дополнительно фиксируют момент насыщения, причем до появления сигнала о насыщении сердечника значения приведенного к вторичной цепи первичного тока приравнивают значениям вторичного тока. После появления сигнала о насыщении сердечника по знаку мгновенного значения вторичного тока определяют знак магнитной индукции насыщения сердечника. После этого вычисляют приращение потокосцепления и магнитной индукции на насыщенном участке характеристики намагничивания сердечника. Затем суммируют полученное приращение магнитной индукции со значением магнитной индукции насыщения и путем преобразования полученной суммы получают сигнал, пропорциональный намагничивающему току. После этого дополнительно вычисляют и фиксируют превышение интегральным, например, действующим значением вторичного тока заданного уровня. При наличии сигнала о превышении интегральным, например, действующим значением вторичного тока заданного уровня суммируют сигналы, пропорциональные вторичному и намагничивающему токам, получая тем самым сигнал, пропорциональный первичному току, приведенному к вторичной цепи. Если интегральное, например, действующее значение вторичного тока в течение заданного времени не превышает заданный уровень, то значение приведенного к вторичной цепи первичного тока приравнивают значению вторичного тока. 6 ил.