Компенсатор погрешности трансформатора тока

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СаветскнхСоциалистическихРеспублик р 11985872(Я) М Кд 3 с присоединением заявки Йо Н 02 Н 3/28Н 01 Г 40/06 Госуаарствениый комитет СССР ио аелам изобретений и открытий(23) Приоритет 53) УДК 621, 316. .925088.8) Опубликовано 301282. Бюллетень Мо 48Дата опубликования описания ЗЮ 12 Я 2 В.К. Ванин и А.И, Мух(72) Авторыизобретен уЛенинградский ордена Ленина политвйничфусмй институт."им. М,И. Калинина(54) КОМПЕНСАТОР ПОГРЕШНОСТИ ТРАНСФОРМАТОРА Т Изобретение технике и пред вания в схемах гих устройств тем, а также в технике. отно азна реле втом элек тся к электроно для использоой защиты и друики энергосисоиэмерительной бИзвестно устройство для уменьшения погрешности трансформатор тока, содержащее апериодический усилитель, измерительный промежуточный трансорматор и сумматор, причем один конец первичной обмотки измерительного промежуточного трансформатора и вход апериоди ческого усилителя подключены к резистору нагрузки трансформатора тока, а другой конец трансформатора и выход апериодического усилителя соединены с входами сумматора, выход которого. является, выходом устройства.С помощью апериодического усилителя выделяется компенсирующий сигнал, пропорциональный по величине и противоположный по Фазе намагничивающему току трансформатора тока, этот сигнал складывается в сумматоре с выходным напряжением трансформатора тока в таком отношении, чтобы выходной сигнал. устройства повторял форму первичного тока. С помощью промежуточного трансформатора можно измерить составляющую тока нагрузки1,Однако известное устройство характеризуется приближенным воспроизведением тока намагничивания, особенно в момент, соответствующий насыщению сердечника компенсируемого трансфор матора, Дополнительную погрешность вносит неучет потоков рассеяния в о мотках трансформатора тока. Таким образом, на выходе устройства сигнал выделяется с большой погрешностью, достигающей максимальной величины при насыщении стали сердечника.Известно также устройство, выполненное на операционных усилителях и содержащее суьевтор-интегратор, блок нелинейности и сумматор, В этом устройстве более полно и точно учитываются Физические процессы, происходящие в трансформаторе тока. По сути, оно является обратной моделью трансформатора тока, в силу чего при включении его последовательно с трансформатором тока процесс преобразования линеариэуется2). Однако это устройство содержит два последовательно включенных интегрирующих элемента, выполнено по разомкнутой схеме, что при наличии смещения идрейфа нуля усилителей приводит к потере устойчивости его работы и насыщению интеграторов. Кроме того, неучитывается влияние параэитных параметров (активных и индуктивных сопротивлений обмоток) трансформаторовтока, Указанные выше обстоятельствазатрудняют практическое использование устройства.Цель изобретения - повышение точности компенсации погрешности и устойчивости работы компенсатора.Поставленная цель достигается тем,что в компенсаторе погрешности трансформатора тока, содержащем сумматор-интегратор, выход которого подключен к входу блока нелинейности,и сумматор, первый вход которогоподключен к выходу блока нелинейности, второй вход сумматора и первыйвход сумматора-интегратора подключены к выходу преобразователя ток-напряжение, включенного на вторичныезажимы трансформатора тока, дополнительно введены два инвертора, входпервого инвертора подключен к выходу сумматора, а его выход - к второму входу сумматора-интегратора, входвторого инвертора подключен к выходублока нелинейности, а его выходк третьему входу сумматора-интегратора.На чертеже приведена схема компенсатора. Компенсатор содержит сумматор-интегратор 1 с первым, вторыми третьим входами 2-4, блок 5 нелинейности, сумматор 6, первый 7 ивторой 8 инверторы. Первый вход сумматора-интегратора через преобразователь 9 ток-напряжение подключен квторичным зажимам трансформатора 10тока. Выход сумматора-интеграторасвязан с входом блока нелинейности.Выход последнего подключен к перво-.му входу сумматора и к входу второгоинвертора. Второй вход сумматора свя.эан с первым входом сумматора-интегратора, выход же сумматора подключенк входу первого инвертора, Выходыпервого и второго инверторов подключены соответственно к второму итретьему входам сумматора.-интегратора. Все узлы могут быть построенына основе известных аналоговых решающих элементов,Компенсатор работает следующим об,разом. 55Напряжение на выходе сумматораинтегратора соответствует текущим .значениям индукции в сердечникетрансформатора тока. После нелинейного преобразования в блоке 5, воспроизводящем зависимость напряженности Н:= 18), получаем на выходе блока нелинейности напряжение, соответствующее в определенном масштабе току намагничивания трансформатора тока, Это напряжение суммируется с помощью сумматора 6 с выходным напряжением преобразователя 8, соответствующим вторичному току трансформатора, в результате на выходе сумматора получается напряжение, соответствующее первичному току, Это напряжение, а также напряжение, пропорциональное току намагничивания трансформатора тока подаются через инверторы обратно на входы сумматора-интегратора. Коэффициенты передачи в цепях обратной связи выбирают с учетом индуктивности рассеяния вторичной обмотки. Коэффициент передачи по первому входу сумматора-интегратора дополнительно к активному сопротивлению нагрузки трансформатора тока учитывает и влияние активного сопротивления обмотки.Введение цепей обратной связи позволяет компенсировать накопление ошибки интегратором, обусловленной наличием смещения нуля усилителей и его дрейфом.Укаэанные выше обстоятельства выгодно отличают предлагаемый компенсатор от известного, так как исключаются нарушения устойчивости и повышается его точность. Формула изобретенияКомпенсатор погрешности трансформатора тока, содержащий сумматор-интегратор, выход которого подключенк входу блока нелинейности, и сумматор,первый вход которого подключенк выходу блока нелинейности, второйвход сумматора и один из входов сумматора-.интегратора подключены к выходу преобразователя ток-напряжение,включенного на вторичные зажимытрансформатора тока, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения точности компенсации и устойчивости работы, в него дополнительновведены два инвертора, вход первогоинвертора подключен к выходу сумматора, а его выход - к второму входусумматора-интегратора, вход второгоинвертора подключен к выходу блоканелинейности,.а его выход - к третье.му входу сумматора-интегратора.Источники информации,принятые во .внимание при экспертизе1. Патент СЩА Р 3818338, кл.Н 02 Н 3/28, 1974.2. Авторское свидетельство СССРР 633085, кл. Н 02 Н 3/28, 1976.985877 Составитель Л. КорнееваОгар Техред И.Тепер Корректор Н.Б Реда илиал ППП "Патентф, гУжгород, ул. Проектная, 4 каз 10176/73 Тираж 669 ВНИИПИ Государствен по делам иэобрете 113035, Москва, Жого коми ий и откр Раушск