Устройство для компенсации погрешности измерительного трансформатора тока

1398014та 9 сигнал, пропорциональный первич- щения является совпадение знаков входному току ИТТ 1. Условием срабатыва- ного сигнала и его второй производния блока 13 выявления момента насы- ной, 1 з.п. ф-лы, 2 ил.1Изобретение относится к областирелейной защиты и предназначено длякомпенсации погрешности работающегона активную нагрузку измерительноготрансформатора тока обусловленнойнасыщением его магнитопровода.Цель изобретения - повышение точности компенсации в первом периодепереходного процесса при возникновении короткого замыкания.На фиг. 1 приведена схема устройства для компенсации погрешности измерительного трансформатора тока,реализованная на базе операционныхусилителей, на фиг,2 - то же, реализация на пассивных элементах,Устройство содержит промежуточныйтрансформатор тока ТТ), первичнаябмотка которого имеет зажимы длягадключения в цепь вторичной обмот.и измерительного трансформатора 1гока (ИТТ), являющийся нагрузкой вторичной обмотки ПТТ 2 шунт 3, первый4, второй 5 и третий 6 полупроводниковые ключи, интегратор 7, нелинейный элемент 8, сумматор 9, источникиположительного 10 и отрицательного11 опорных напряжений, элемент ИЛИ 12и блок 13 выявления момента насыщения, Параллельно шунту 3 через первый полупроводниковый ключ 4 подключен вход интегратора 7, выход которого связан с первым входом нелинейноо элемента 8, Выход последнего соединен с первым входом сумматора 9второй вход которого подключен параллельно шунту 3. Источники положительного 10 и отрицательного 11 опорныхнапряжений через ключи 5 и б подключены соответственно к второму и тре"тьему входам нелинейного элемента 8.Управляющие входы первого 4, второго5 и третьего б ключей соеДинены соответственно с выходом элемента ИЛИ12 и первым и вторым выходами блока13 выявлениямомента насыщения. Выходы последнего связаны соответст еои = 1 Ы35где " потокос Ф3 цепление насыщения,Е - коэффициент подобия.Устройство работает следующимобразом.4 О До момента замыкания полупроводниковых ключей 4-6 на вход сумматора 9 подается сигнал, пропорциональный токуИТТ. Так как при этоммагнитопровод ТТ не насыщен, то д 5 =х, поэтому выходной сигнал сумматора 9 пррпорционален приведенномупервичному току ИТТ 1 2венно с первым и вторым входами элемента ИЛИ 12.Блок 13 выявления момента насыщения магнитопровода ИТТ 1 состоит из 5 первого и второго последовательновключенных дифференцирующих звеньев14 и первого 15 и второго 16 элементов И, реагирующих соответственно наположительные и отрицательные уровни 1 Овходных сигналов. Первые, вторые итретьи входы элементов И 15 и 16 подключены соответственно к входу и выходу первого и к выходу второго дифференцирующих звеньев 14. При этомвходом и первым и вторым выходамиблока 13 выявления момента насыщенияявляются соответственно вход первогодифференцирующего звена 14 и выходыпервого 15 и второго 16 элементов И.20При разработке устройства принято, что нагрузка ИТТ является чистоактивной (это справедливо для большинства устройств релейной защиты),а индуктивностью рассеяния цепи вторичной обмотки ИТТ можно пренебречь.Параметры элементов интеграторавыбираются так, чтобы коэффициентпередачи его был пропорционален активному сопротивлению КВ торичной 3 О цепи ИТТ.Напряжение источников опорногонапряжения выбирается равным13980144В момент и насыщения ИТТ замы- Входы элементов И 15 и 16, подклю.кается ключ 4, управляемый сигналом ченные к выходу первого дифференцис выхода элемента ИЛИ 2, На выходе рующего звена обеспеч бо еспечивают болееинтегратора 1 появляется напряжение . четкое определенн5н е момента насьпценияпропорциональное потокосцеплению вто- в переходном режимежиме, когда первичныйричной обмотки ИТТ, обусловленному ток состоит из периодической и аперивзаимоиндукцией между его первичной одической слагающих,и вторичной обмотками на интервале При реализации на пассивных эленасьпценного состояния ИТТ. Указан ментах (фиг.2) устройство состоит изное напряжение подается на вход ие- промежуточного трансформатора 2 тока,члинеиного элемента 8, причем одно- включенного во вторичную цепь ИТТ 1,временно на другой вход подается с активно-емкостной цепи 17 и 18, шунпомощью ключа 5 (или 6) постоянноенапряжение +е,(или -е(,)Ключ 5 15 теля-на стабилитронах 21 и.22 и резамыкается в момент насыщения ИТТ зисторе 23, стабилитронов 24 и 25,положительной полуволной тока аФподключаемых в цепь бцепь прео разователя сключ 6 - при насыщении отрицатель- помощью ключей 5 и 6, и токоограничиной полуволной тока. вающего резистора 26. Блок выявленияСигнал, поступающий на вход не момента насыцения имеет схему, покалинейного элемента 8 на интервале занную на фиг.1.насьпценного состояния ТТ, можно пред- Устройство работает аналогичноставить в виде выражения первому варианту, До насьпцения ИТТФвыходной ток устройства пропорционац = к( +к , ; .) (1) 25 лен вторичному току ИТТ Ь . В моменть 5 насьпцения ИТТ замыкается один из клюНелинейный элемент 8 преобразует чей 5 или 6 (определяется полярностьювходной сигнал в напряжение, пропор- тока 1) размыкается ключ 4 и национальное намагничивающему току ИТТ. вход преобразователя на элементах 21 которое затем подается на вход З 0 23 подается напряжение, определяемоесумматора 9, На выходе сумматора 9 выражением (1). При этом напряжениепоявляется сигнал, пропорциональный на шунте 20 пропорционально намагнипервичному току ИТТ чивающему току ТТ, а сигнал на выходеПЬМЦ "(Ь+Р)устройства равен Ы 1 п+1 пх, т.е. про 35порционален приведенному первичномуПри выходе ИТТ из насыщения ключи току ТТ 1 .4-6 размыкаются и напряжение на вы- Таким образом, введением блока выходе сумматора 9 вновь пропорцио- . явления момента насыщения полупнально вторичному току 1, который . водниковых ключей и источников опорных напряжений обеспечивается учеттаким образом, устройство компен- остаточной индукции в магнитопроводесации погрешностей подключается в мо- ИТТ в момент возникновения короткогомент насьпцения ТТ и отключается при замыкания, что позволяет повыситьточность компенсации в первом периоБ лок 13 выявления момента насыще- де переходного процесса. Учитыва,ния состоит из двух дифференцирующих что остаточная индукция может нахозвеньев 14 и двух разнополярных эле- диться в пределах +1,0 Т, неучет еементов И, один из которых работает может приводить к оольшим погрешноспри положительной полуволне тока, тям в начальные моменты времени воздругой - при отрицательной.При насьпцении магнитопровода ИТТ лагаемое устройство в отличие от нзвторичный ток изменяется по экспонен- вестного работает с достаточной точциальному закону. Это условие фиксы"ностью уже на первом периоде возникруется блоком 13 выявления момента новения кновения короткого замыкания.насьпцения, так кака(бп(а(п(4 е+( -а 1 бп( г) Ф и Р м у л а и а и б р е т е и иа з 1 п(0 с+У 55дскбтения-1 Ла(Р еф(аЙсп 1. Устройство для компенсации погрешности измерительного трансформааказ 2605/5 ираж 65 Подписное В ул. Проектная, 4 Произв.-полигр. пр Уж 13980 тора тока, содержащее промежуточный трансформатор тока с шунтом во вторичной обмотке, первичная обмотка которого имеет зажимы для подключения в цепь вторичной обмотки измерительного трансформатора тока, интегратор, выход которого соединен с первым входом нелинейного элемента,и сумматор, первый и второй входы которого подключены соответственно к выходу нелинейного элемента и параллельно шунту о т л и ч а ю ш, е е с я тем, что, с целью повышения точности компенсации в первом периоде переходного процесса при возникновении короткого замыкания, дополнительно введены блок выявления момента насыщения, первый, второй и третий полупроводниковые ключи и элемент ИЛИ, при этом через первый полупроводниковый ключ вход упомянутого интегратора подключен параллельно шунту, второй и третий полупроводниковые ключи соединяют источники положительного и от В рицательного опорных напряжений соответственно с вторым и третьим входами упомянутого нелинейного элемента, управляющие входы второго и третьего полупроводниковых ключей подключены к первому и второму входамэлемента ИЛИ и первому и второму выходам блока выявления момента насыщения, вход которого подключен параллельно шунту, выход элемента ИЛИсоединен с управляющим входом первого полупроводникового ключа,2, Устройство по п. 1, о т л ичающе е с я тем, что блоквыявления момента насыщения состоитиз первого и второго последовательно включенных дифференцирующих звеньев и первого и второго элементовИ, реагирующих соответственно на положительные и отрицательные уровнивходных сигналов, при этом первые,вторые и третьи входы обоих элементов И подключены соответственно квходу и выходу первого и к выходувторого дифференцирующих звеньев,вход первого дифференцирующего звена и выходы первого и второго элементов И являются соответственно входом и первым и вторым выходами блокавыявления момента насыщения.