Нелинейный преобразователь тока для релейной защиты

 

Союз Советских

Социалистических

Республик »744747

1 з г

C (6i ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 13.03.78 (2I) 2588887/24-07 с присоединением заявки,%

{23) Приоритет

Опубликовано 30.06.80. Бюллетень Ж24, (>I ) (л

H 01 F 40/06

Н 02 Н 3/02

Гаоударстаеиимй комитет

СССР

an делам изобретеиий и открытий (5З) УДК621.316..925(088. 8 j

Дата опубликования описания 01,07.80 (72) Авторы изобретения

Л. В. Багинский, В. П. Ерушин, С. И, Исаев и В. N. Лещенко.

Новосибирский электротехнический институт (7I) Заявитель (54) НЕЛИНЕЙНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЪ ТОКА ДЛЯ РЕЛЕЙНОЙ

ЗАЩИТЫ

Устройство относится к электротехнике и может быть использовано в качестве датчика тока для релейной защиты и авто-. матики.

Известно устройство для компенсации погрешностей трансформатора тока, содер- жащее трансформатор тока с тремя обмот ками, электронный усилитель, вход кото рого связан с третьей обмоткой, а выходсо вторичной.

Недостатками такого устройства являIQ ются ограничение его рабочено диапазона и наличие большой погрешности вследствие значительного статизма и инерционности электронного усилителя в переходном ре15 жиме, обратная связь которого осуществляется через вторичную обмотку, а также невозможноь выполнения усилия, обеспечивающего пропускание полного спектра частот апериодической составляющей первичного тока упомянутого трансформатора.

Известен неискажающий трансформатор тока для релейной зашиты, содержащий трансформатор с двумя сердечниками ох2

Ьаченными одной, первичной обмоткой, на

)иждом из которых размещены вторичные обмотки, включенные на общую нагрузку через тиристоры и зашунтированные последовательно соединенными диодом и баллас ньпм резистором.

Недостатками этого устройства являются необходимость двух трансформаторов тока, ограничение рабочего диапазона устройства при неизменном сечении его сер- дечников, обусловленное насыщением последних при больших значениях постоянной времени первичной сети и кратности первичного тока, и воэможность появления перенайрвКенйй на вторичных обмотках трансформаторов тока, опасного с точки зрения проооя изоляции последних.

Известно также устройство, наиболее близкое по технической сущности к предлагаемому, - нелинейный преобразователь тока для релейной защиты, содержащий трансформатор тока с размагниченным сердечником, шунт, блок нелинейности, два сумматора и интегратор, вход которого через

3 744747 ф шунт подсоединен ко вторичной обмотке динен с выходом интегратора 3, а другойупомянутого трансформатора, а выход — к с выходом сумматора 7 и входом инверодному из входов первого сумматора, вто- тора 8. При этом выход блока 8 подклюрой вход которого подключен ко вторичной чен ко входу интегратора. обмотке трансформатора и к одному иэ 5 Предлагаемое устройство работает слевходов второго сумматора, причем второй дуюшим образом. вход его связан с выходом блока нелиней- Напряжение, снимаемое с шунта вторичности, вход которого соединен с выходом ной цепи трансфоРматоРа 1 тока, подаетсЯ первого сумматора. на один из входов второго сумматора 6, Основным недостатком устройства-про- щ на другой вход которого поступает напрятотипа являются малая точность и устой- жение с выхода блока 5 нелинейности,pasчивость его работы в переходном режиме. ное в своем масштабе току намагничиваЗто обусловлено тем, что функциональная ния. Поскольку ток намагничивания вызыблок-схема устройства как система авто- вает насыщение сердечника трансформатора, матического регулирования является ра- 15 его величина и является полной погрешносэомкнутой и, следовательно, в переходном тью трансформатора в переходном (устарежиме в ней не осуществляется коррек- новившемся) режиме. На выходе блока 6 ция постоянной интегрирования йнтеграто- формируется напряжение, обратное по знара, которая является функцией параметров ку и равное по величине напряжению, копервичной и вторичной цепей трансформа- > торое пропорционально восстановленному тора тока. первичному току трансформатора тока. НаПелью изобретения является повышение пряжения с выходов блоков 5 и 6 суммиточности и устойчивости работы устройст- руются в блоке 7 и на его выходе напрява в переходном режиме. >кение, пропорциональное вторичному току

Поставленная цель достигается тем, что gg трансформатора, подается на один из вхонелинейный преобразователь тока для ре- дов сумматора 4 и на вход инвертора 8, лейной защиты, содержаший трансформатор с выхода которого то же напряжение, но тока с раэмагниченным сердечником, вто- с противоположной полярностью поступает ричная обмотка которого зашунтирована на вход интегратора 3, с выхода которого резистором, блок нелинейности, два сум- 3Q снимается напряжение, пропорциональное матора и интегратор, причем выход пос- интегральному значению вторичного тока, леднего соединен с одним из входов пер- умноженному На активное сопротивление вого сумматора, выход которого через вторичной цепи трансформатора тока, Напряблок нелинейности подключен к одному иэ >кение с выхода блока 3 поступает на один входов второго сумматора, к другому вхо- 35 иэ входов сумматора 4, на другой вход ду которого присоединен выход трансфор- которого подается напряжение, пропорциоматора тока, дополнительно снабжен инвер- нальное произведению у вторичного тока тором и третьим сумматором, при этом на индуктивность вторичной цепи трансфорвходы последнего соединены с выходами .,матора. С выхода блока 4 напряжение, соответственно блока нелинейности и вто- >о равное индукции размагниченного сердечниl

po"î сумматора, а выход третьего сумм - ка трансформатора тока в определенно вытора соединен с входом первого суммато- бранном масштабе, подается на вход блока ра непосредственно и через инвертор с нелинейности, с выхода которого, как укавходом интегратора. зывалось ранее, напряжение, пропорциональБлок-схема предлагаемого устройства 45 ное полной погрешности трансформатора топредставлена на фиг. 1. ка, суммируется в блоке 6 с напряжением;

Устройство содержит трансформатор 1 снимаемым с шунта 2. тока с размагниченным сердечником, шун- Таким образом, введение дополнительтируюший резистор 2, интегратор.- 3, пер- ного сумматора 7, инвертора 8 и их свявый сумматор 4, блок 5 нелинейности, 50 эей, при помоши которых корректируется второ и третии сумматоры и су маторы 6 7 и инвер- постоянная интегратора З„значительно потор 8. Один из входов сумматора 6 под- вышает точность и устойчивость работы ключен через шунт 2 ко вторичной обмот= предлагаемого устройства в переходном ке трансформа-îðà 1,,а выход блока 6 — режиме. Приведенная на фиг. 2 осциллок одному из входов сумматора 7, второй 55 грамма лабораторных испытаний нелинейвход которого соединен с выходом блока ного преобразователя тока для релейной

5 и другим входом сумматора 6. Вход бло- зашиты в переходном режиме полностью ка 5 нелинейности подключен к выходу подтверждает достижение цели предласумматора 4, один из входов которого сое- гаемого устройства.

5 744747 6

Ф о р м у л а и з о б р е т е н и я рого присоединен выход трансформатора

Нелинейный преобразователь тока для тока, отличающийся тем, что, релейной зашиты, содержаший трансформа- с целью повышения точности и устойчивостор тока с размагниченным сердечником, -ти работы в переходном режиме, он дополвторичная обмотка которого зашунтирова- 5 нительно снабжен инвертором и третьим на резистором, блок нелинейности, два сум- сумматором, при этом входы последнего матора и интегратор, выход последнего соединены с выходами соответственно блосоединен с одним из входов первого сум- ка нелинейности и второго сумматора, а матора, выход которого через блок нели- выход третьего сумматора соединен с вхонейности подключен к одному из входов tO дом первого сумматора непосредственно второго сумматора, к другому входу кото- и через инвертор с входом интегратора.

Ln

ЦНИИПИ Заказ 3674/9 Тираж 844 Подписное

Филиал ППП "Патент, r, Ужгород, ул. Проектная, 4