Способ уменьшения небаланса дифференциальных трансформаторов тока

.07.75 (Б) 2156 б 9 1 Р 4 О/06 рпеоедвиеиием заявки Приоритет -осударстоеннмй номнт Сонете Мнннстроо ССС по делам нэооретоннй н отнрытнйОПИСаВПЯ 1 З.О Х. Спобоцкин и А. И. УЯЕНЬШЕНИЯ НЕБАЛАНСА ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА 84) С Изобретение относится к электротехнике,а именно к области релейной защиты н автоматики, и может быть. использовано при конструировании дифференциальных трансформаторов тока и трансформаторов тока нулевойпоследовательности, используемых в качест.ве датчиков аварийных токов,Известные трансформаторы. тока для устройств защитного отключения представляютсобой сердечник на тороидальном магнитопроводе с .равномерно распределенной по магннтопроводу обмоткой (1).Роль первичных обмоток выполняют пропущенные в окно тороида проводники, которыевключаются в каждый питающий нагрузку провод.Недостатком таких трансформаторов является сигнал (ЭДС или ток) небаланса, возникающий на вторичной обмотке при равенстве нулю суммы векторов токов нагрузки в первичных проводниках. Сигнал небаланса во многих случаях является вредным, так как можетпривести к ложному срабатыванию защитыпри увеличении токов нагрузки защищаемыхэлектроустановок.Причиной появления сигнала небаланса является окружающее первичные проводники ма нитное поле, возникающее прн протекании по этим проводникам тока нагрузки, Это обусло. вило и способы снижения сигнала небаланса,Применительно к дифференциальным транс форматорам тока известно два способа сниже. ния небаланса.Первый способ заключается в снижении магнитного поля псрвпчных проводников, про никаемого в магнптопровод и индуктнрующего во вторичной обмотке ЭДС небаланса, например за счет выполнения первичных проводников в виде коакснальных цилиндров, которые теоретически яе имеют внешнего магнит. ного поли 2,15 Второй способ заключается в том, что спомощью транспозицин (скрутки) первичныхпроводников изменяется конфигурация магнитного поля первичных проводников так, что ЭДСнебаланса индуктируется лишь некоторойчастью магнитного потока, в результате чегофф сигнал небаланса уменьшается (3,Недостатком конструкции трансформаторатока с коаксиальными проводниками является сложность конструкции таких проводников,особенно для трех-и четырех проводных испол.М пений.Кроме того, для включения такой конструк.ции первичных проводников последовательнос защищаемой нагрузкой необходим клеммник,Конструкция такого трансформатора тока иклеммника получается дорогой, громоздкой исовершенно нетехнологичной, а при установкев эксплуатаций возникают неудобства, связан.ные с необходимостью подсоединять к клеммнику провода болыпого сечения.Эти же недостатки присущи конструкции,использующей транспозицню (скрутку) первич.ных проводников. При изготовлении трансформатора тока на большие токи нагрузки первичные проводники необходимо выполнять провдами большого сечения, Очевидно, что скрутка аких проводов с сохранением свойств изоляции между ними, разводка концов к клещмнику и необходимость подсоединения прн монтаже проводов большого сечения - все этоделает данную конструкцию громоздкой, дорогостоящей в производстве и неудобной в эксплуатации при монтаже.Таким образом, известные способы уменьцения небаланса в ДТТ при больших токахнагрузки не дают достаточного эффекта.Известны и другие способы изменения параметров трансформаторов, например способрегулировки коэффициента .взаимоиндукции кз.тушек, намотанных на тороидальных коаксиально расположенных сердечниках, путем поворота одной из катушек относительно другой 4,Однако этот способ по существу физических процессов не может быть использован дляснижения небаланса,Известны магнятные усилители, в которыхимеет место небаланс 1 а его уменьшение достигается путем взаимной компенсации небалансов двух (или нескольких) частей данного устройства. Этот способ основан на выравнивании ЭДС самоиндукцииобмоток переменного тока двух дросселей, достигаемом изменением магнитной проницаемости магнитопроводов сердечников эа счет их подмагничива.ния 5, Это подмагничдвание осуществляетсялибо постоянным током смещения по специальным обмоткам, либо постоянным магнитом, магнитное поле которого проходит по магнитопроводам сердечников. Плавная настройка на минимум небаланса достигается либо регулировкой переменного сопротивления в цепи смещения, либо изменением положения постоянного магнита относительно сердечников дросселей.Этот способ балансировки магнитных усилителей не дает уменьшения небаланса дифференциального трансформатора тока.Целью изобретения является лучшая отстройка от небаланса дифференциальныхтрансформаторов тока.Это достигается взаимной компенсацией находящихся в противофазе сигналов небалансадвух ДТТ путем поворота каждого из них от.носительно первичных проводников с последую щей фиксацией оптимального положения. Поворот каждого трансформатора тока относительно первичных проводников обеспечиваетНа чертеже иллюстрируется один иэ возможных вариантов реализации предлагаемого способа, где 1 - двз трансформатора тока, выводы обмоток которых Н 1,. Н 2 и К 1, К 2 соединены последовательно-согласно; 2 - центрирующая . гильза, на которой сердечники трансформаторов могут вращаться при настройке на минимум небаланса; 3 - два первичных проводника с равными н противоположно направленными токами нагрузки (направления токов условно указаны стрелками),Настройка такого трансформатора тока после его сборки производится следующим образом. Ко вторичной обмотке одного иэ трансформаторов, принятого эа базовый, подсоединяется воламетр, вращением этого сердечника вокруг первичных проводников выбирается положение, при котором показания вольтметра.максимальны. Затем вольтметр пересоединяется на обе обмотки и вращением второго сердечника вокруг первичных проводников добиваются минимума показания вольтметра, После этого любым способом оба сердечника закрепляются один с другим,Использование в разработках дифференциальных трансформаторов тока данного спот соба уменьшения небаланса обеспечит создание высокочувствительных защи 1 на большие токи нагрузки. При этом появится возможность испольэовать в качестве первичных проводников силовой кабель, что приведет к снижению габаритов трансформаторов тока, исключению клеммиика, повышению технологичности сборки и монтажа в эксплуатации,фоРму а изобретения Способ уменьшения небаланса дифференциальных трансформаторов тока, каждый из которых содержит тороидальный сердечник, охватывающий первичные проводники, с намотанной на неге вторичной обмоткой, причем вторичные обмотки соединены последовательно-согласно между собой, отличи ощийся тем 55 необходимый для компенсации фазовый сдвигсигналов небаланса,Уменынсние сигнала по данному способуосновано на следующем. Теоретически и экс 5пЕриментзльно установлено, что при вращениидифференциального трансформатора тока относительно первичных проводников сигнал небаланса изменяется по величине и по фазе.В отличие от этого амплитуда и фаза полезного Сигнала не зависит от положения первич 10 . ных проводников в окне магнитопровода. Этопозволяет получить на последовательно-согласно включенных обмотках двух магнитопроводов (дросселей) сумму полезных сигналови разность (за счет сдвига фазы на 180)сигналов небаланса. Сдвиг фазы сигналов небаланса отдельных дросселей осуществляетсявыбором определенного положения каждогодросселя по отношению к первичным проводникам,62292 Составитель А, ПаиибратеаТехред О. Луговав Хорректор И. Гоксич Твраа 960 Подписное Редактор Л, НародиаиЗаказ 346946 та Мииистроазпрытийиаб. д. 45 рствеииото комитета Соведелам изобретений иМосква, Ж.зб, РаущскаП сПзаанфъ г Уминаю 0 НИИПИ Госуда 1130%,Фывиал ППтнда 4 что, с целью повышення чувствнтельностн токовой защиты за счет лучшей отстройкн от не- баланса, один нз сердечников поворачнвают относнтельно первичных проводников. до полученя максимума небаланса на его вторнчной обмотке, затем поворачивают другой (н последующне) сердечник относнтельно тех же роводннков до получения мнннмума небалансз на вторнчных обмотках всеХ сердечннков, есле чего сердечники закрепляют,Источники ннформацин, принятие во вннааее пр экспертизе:1, Коструба С. И Никольский О, К., Слобюдскнй А, Х Король В, ф. Защнтно-отклю 6чающее устройство. Промышленная энерге. тнка, 971, Ж 3.2. Атабеков Г, И.,Федосеев А. М. Современная релейная защита; Госэнергонздат, 1948,в 3. Авторское свидетельство СССР М 181176,ке, Н О Г 4040, 966,4. Авторское свндетельство СССР М 124012,кл. Н О г 29/2, 958. вх 5, Фабрикант В, Л., Глухов В. П. н др. Элементы устройств релейной защиты. н автоматк энергоснстем н нх проектнрованне, Высшая школа, 974,