Компенсатор погрешности трансформатора тока

СОЮЭ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК А Г 40/О д) Н 02 Н 3/28 ЫЙ КОМИТЕТ ССС УДАРС и енин годскии льство СССР 1976,ство СССР ТИй пре-. ход кочения атора Н а е л с о втор(56) 1. Авторское свидетВ 633085, кл. Н 02 Н 3/22. Авторское свидетелпо заявке У 2590321/07,кл. Н 02 Н 3/28, 1978.(54)(57) КОМПЕНСАТОР ПОГРТРАНСФОРМАТОРА ТОКА, содеобразователь ток-напряжеторого предназначен для пко вторичной обмотке трантока, а выход соединен со входом выходного сумматора, первый вход которого соединен с выходом блока нелинейности, а выход связан с входом сумматора-интегратора, о т - л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьпнения устойчивости и точности компенсации, в него дополнительно введены входной сумматор и фильтр низкой частоты, выполненный на операционном усилителе, при этом выход преобразователя ток-напряжение соединен с первым вхбдом входного сумматора, второй вход которого соединен с выходом сумматора-интегратора, а выход - с входом блока неС линейности и входом фильтра низкой а частоты, выход которого соединен с первым входом сумматора-интегратора, второй вход которого соединен с выходом блока нелинейности, а третий вход - с выходом выходного сумматора. ф8 Ь 495г 1 О 15 20 30 35 Устройство. построено по замкнутой схеме, что позволяет отслеживать напряжение смещения и дрейфа нуля усилителей. Кроме того, схема устройства, представляющая обратную модель трансформатора тока, учитывает также влияние паразитных параметров (активных и индуктивных сопротивлений обмоток) трансформа 45 торов тока. Однако при сигналах, соответствующих малой крутизне ха.рактеристики намагничивания блока нелинейности, что соответствует фактически разомкнутой обратной связиl схемы, может произойти потеря устой" чивости работы компенсатора и увеличение погрешности работы. Кроме того, обратные связи схемы, учитывающие влияние паразитных параметров, являются слабыми, что также снижает дос тоинство замкнутой схемы.Целью изобретения является повышение устойчивости и точности ком 1 ОИзобретение относится к электро- .технике и предназначается для использования в схемах релейной защитыи других устройств автоматики энергосистем, а также может применяться вэлектроизмерительной технике.Известно устройство для компенсации погрешностей трансформаторовтока, содержащее преобразовательток-напряжение, сумматор-интегратори блок нелинейности 13,Устройство имеет .нелинейную характеристику, подобную характеристике намагничивания трансформаторатока.Однако устройство содержит двапоследовательно включенных интегрирующих элемента, выполнено по разомкнутой схеме, что при наличиисмещения и дрейфа нуля усилителейприведет к потере устойчивости егоработы и насыщению интеграторов. Вэтом устройстве также не учитываетбя влияние паразитных параметровактивных и индуктивных сопротивлений обмоток) трансформаторов тока,Указанные обстоятельства затрудняютего практическое использование.Наиболее близким к изобретениюявляется устройство для компенсациипогрешностей трансформаторов тока,содержащее преобразователь ток,-напряжение, сумматор-интегратор, блокнелинейности, выходной сумматор идва инвертора 2"1. пенсации погрешности трансформатора тока.Поставленная цель достигается тем, что в компенсатор погрешности трансформаторного тока, содержащий преобразователь ток-напряжение, вход которого предназначен для подключения ко вторичной обмотке трансформатора тока, а выход соединен со вторым входом выходного сумматора, первый вход которого соединен с выходом блока нелинейности, а выход связан с входом сумматора-интегратора, дополнительно введены входной сумматор и фильтр низкой частоты, выполненншй на операционном усилителе, при этом выход преобразователя ток-напряжение соединен с первым входом входного сумматора, второй вход которого соединен с выходом сумматора-интегратора, а выход - с входом блока нелинейности, и входом фильтра низкой . частоты, выход которого соединен с первым входом сумматора-интегратора, второй вход которого соединен с выходом блока нелинейности, а третий вход - с выходом выходного сумматора.На чертеже показана схема компенсатора.Компенсатор содержит сумматор-интегратор 1, блок нелинейности 2, выходной сумматор 3, фильтр низкой частоты 4, сумматор 5, Первые входы сумматора 5 и выходного сумматора 3 через преобразователь ток-напряжение 6 подключены ко вторичным зажимам трансформатора тока 7. Выход сумматора 5 подключен ко входам блока нелинейности 2 и фильтра низкой частоты 4, выход которого подсоединен к первому входу сумматора-интегратора, выход блока нелинейности подключен ко второму входу выходного сумматора 3 и ко второму входу сумматора-интегратора, выход выходного сумматора 3 подключен к третьему входу сумматора- интегратора 1, выход которого соединен со вторым входом сумматора 5,В схеме использованы инвертирующиевходы операционных усилителей, вт.ч. и фильтра низких частот. Еслифильтр работает без инвертированиязнака входного сигнала, то его входможно подключить к выходу сумматораинтегратора.Компенсатор работает следующимобразом.10864 20 3Разность напряжений выходного сумматора 3 и блока нелинейности 2, пропорциональная вторичному току трансформатора тока, поступает на входы сумматора-интегратора 1 на,ф,5 выходе которого апряжение соответствует текущим значениям индукции в сердечйике этого трансформатора тока. Блок нелинейности преобразования 2 воспроизводит зависимость нап- О ряженности от индукции. С учечом коэффициента пропорциональности, учитывающего параметры трансформатоРа тока, на выходе блока нелинейности формируется напряжениеФ 15 пропорциональное намагничивающему току трансформатора тока. На выходе выходного сумматора формируется напряжение, пропорциональное первичному току.Выходное напряжение сумматора- интегратора суммируется в блоке 5 с напряжением, пропорциональным потокам рассеяния и активным поте" рям в меди вторичной обмотки транс" 25 форматора тока. В результате на выходе сумматора формируется напря.- жение, пропорциональное мгновенному значению индукции в магнитопроводе трансформатора тока.30Накопление сигнала ошибки, обусловленного смещением и дрейфом нуля 95 4усилителей, компенсируется с помощью введения фильтра низкой частоты, включенного в одну из цепей обратной связи сумматора-интегратора. Действие фильтра особенно важно в моментУ когда коэффициент передачи блока нелинейности равен нулю, что фактически соответствует режиму работы схемы с разомкнутой обратной связью.С"учетом того, что полезный сигнал имеет в основном частоты десятки Гц, а сигнал ошибки операционных усилителей, обусловленной смещением нуля и его дрейфом, характеризуется низкочастотными составляющими от О до долей Гц, полосу пропускания фильтра можно выбрать в пределах от О до одного Гц.С целью исключения компенсирующего действия фильтра низких частот на ненулевые значения начальных условий, которые могут вводиться в интегратор, в фильтре предусматривается ограничение величины выходного сигнала до 1 Ж от максимального значения входного сигнала интегратора.Указанные обстоятельства выгодно отличают схему компенсатора от схемы прототипа, так как исключаются нарушения устойчивости и повышается точность работы устройства.