Устройство для коррекции погрешности одноступенчатого измерительного трансформатора Советский патент 1987 года по МПК H01F38/32 H02H7/00 

Изобретение оiносится к электротехнике, R частности, к релейной защите, и может быть использовано с измерительными трансформаторами тока и напряжения в системах как постоянного, так и неременного тока.

Цель изобретения - повышение надежности с|)ункционирования и обеспечение возможности использования для измерительного трансформатора тока и для трансформатора нанряжения, в частности на ноетоян- ном токе.

На чертеже изображена блок-схе.ма измерительного трансформатора с коррекцией. Устройство содержит первый резистор 1, включенный во вторичную цепь трансформатора (Т) носледовательно с его нагрузкой 2, второй резистор 3, включенный непосредственно нараллельно вторичной обмотке трансформатора, дифференциатор 4, сумматор 5, интегратор 6, нелинейный функциональный преобразователь 7, сумматор 8, днфференциатор 9, сумматор 10, блок 1 I тестирования и блок 12 индикации неисправности и параметров отк. юнений. Масштаби- pyioniHc блоки, функции которых могут вы- iio.-iHsiTf) сумматоры, не изображены, но па входах сумматоров указаны масп табные коэффициенты. Резистор 2 обозначает полное сог1р(ггив,;1ение (импеданс) нагрузки измерительного трансформатора. Предполагается, что все б.кжи имеют заземленную точку, являющуюся 5торым полюсо.м их входа и |и,1хода.

Уст))йств() реализует систе.му уравнений: (IB/dl---. (IJ. + i-R -fLidi-./dtlW.S: B. {U ..dt + Rv | i9dt+ Lvi.;) 11 (l/C)dB/dt+ f(B); ii-- llt/Wi-f ivW.VW,; I - iiRi-f L|di,/dt-t- WiSdB/dt где I I, I ;. мгновенные значения нервично- го и вторичного напряжения Т; i, 2 - мгновенные значения первичпо- шго и вторичного токов Т;

RI RL активные сопротивления первичной и вторичной обмоток Т; L|L. индуктивность рассеяния первичной и вторичной обмоток Т. Wi. V- - количество витков первичной и

вторичной обмоток; 1. длина средней по величине си- ;1Овой линии магнитного поля в сердечнике Т;

S - сечение ферромагнитного сердечника Т;

В - индукция в сердечнике; Н - напряженность в се)деч1П1ке; С - константа аппроксимации гис- терезисной магнитной xapaK ie- ристики сердечника;

f(B)статическая (без учета i-ястере:iiica) магнитная характеристика сердечника; 1pea. ibHoe иремя.

Из этих уравнений берутся формулы .мас- нггабных коэффициентов.

Устройство работает следующим образом. Напряжение, пропорциональное вторичному току измерительного трансформатора, с резистора 1 поступает на вход дифференциатора 4. Выходной сигнал дифференциатора 4 с коэффициентом L2/W2S, сигнал вторичного тока с резистора 1 с коэффициенто.м и сигнал вторичного напряжения с резистора 3 с коэффициентом 1/W2S нодают на входы сумматора 5, на выходе которого получают напряжение, пропорциональное производной индукции в сердечнике трансформатора по времени.

Этот сигнал поступает на вход интегратора 6 и далее на вход нелинейного функционального нреобразователя 7, на выходе которого имеется сигнал f(B), который с коэффициентом t/W| поступает па вход сумматора 8. На два других входа сумматора по0 ступают сигналы производной индукции с коэффициентом V2/W| и вторичного напряжения с коэффициентом l/C{t/W|). На выходе сумматора 7 нолучают сигнал, пропорциональный первичному току трансфор5 матора, который затем дифференцируется в дифференциаторе 9 и продифференцированный с коэффициентом LI поступает на вход сумматора 10, на два других входа которого подают сигналы производной индукции с коэффициентом WiS и первичного

Q тока с коэффициентом Ri. На выходе еу.м- матора 10 образуется сигнал первичного напряжения.

Таким образом получают истинные, с коррекцией погрениюсти, вносимой сердечником из.мерите;|ьного трансформатора,

5 значения первичного тока (на выходе сумматора 8) н первичного напряжения (на выходе сумматора 10). Поскольку уравнение математического) описания составлено для мгновенных значений напряжений и токов, постольку оно не зависит от их изменения

0 во времени и остается верным при любо.м виде временных зависимостей. В силу этого устройство применим(1 для измерения постоянных напряжений и токов.

В блоке 1 тестирования,на вход кото- г рого НОС : . :ia:i T сигналы первичных и вторичных TOKiiii и напряжений, производится нзме|)епис norpeniHOCTn, измерение коэффициента трансформации и соотнопгения мощности, поступающей в первичн то цепь и передаваемой во вторичную цепь. При отQ к. юнепип этих параметров от первонача.г1ь- ных в процессе )аботы формируется дискрет- 1ый сигнал неисправности - при достаточно болыпой ве.тичине отклонений, а сами указанные параметры индицируются ..ы- вающими приборами или другим «бра.-х/м

5 п.чи регистрируются.

Использование пред. а1 ае |()ГС) устройства с блоком тестирования iKiBijiuiueT наде/«:- ност1 систем, используюци х п,лч:ерр:тельные трансформаторы тока и напряжения, и устраняет необходимость периодических проверок измерительных трансформаторов с отключением оборудования, разгружая персонал. Кроме того, использование предлагае- мого устройства расширяет возможности применения ферромагнитных одноступенчатых измерительных трансформаторов тока и напряжения вплоть до их использования в системах постоянного тока для измерения токов и напряжений. Это открывает новые возможности для осуществления измерений, защиты и автомати ки систем постоянного тока.

Формула изобретения Устройство для коррекции погрешности одноступенчатого измерительного трансформатора, содержащее первый резистор, включаемый во вторичную цепь трансфор.мато- ра тока последовательно с нагрузкой, второй резистор, включаемый параллельно вторичной обмотке трансформатора тока, диф- ференциатор, вход которого присоединен к общей точке первого резистора и нагрузки, сумматор, входы которого присоединены к общей точке соединения первого резистора и нагрузки, к выходу дифференциатора и к подвижному выводу второго резистора, вы-

0 5

5

ход сумматора присоединен к интегратору, выход которого присоединен к пе, 1инейному преобразователю, отличаю11(ссс.ч тем, что, с целью повьцпеиия надежности фу 1кциониро- вания и обеспечения возможности испо, 1ь- зования устройства для трансформирования постоянного тока, оно дополните, 1ьно снабжено вторым и третьим сумматорами, вторым дифференциатором, блоками тестирования п и} дикации неисправности и параметров отключения, при этом входы второго су.мматора присоединены к выходу первого сум.матора, выходу нелинейного преобразователя, к общей точке соединения первого резистора и нагрузки, выход второго сумматора присоединен к входу вторО1 о дифференциатора, выход которого прпсоединен к входу третьего сумматора, к входам которого присоединены также выход второго сумматора и выход первого сумматора, вы.ход третьего сумматора служит выходом ст- ройства, входы блока тестировапия присоединены к подвижному выводу второго резистора, к входам нервого, второго и третьего с.м.маторов, к выходам второго и третьего сумматоров, выход блока тестирования присоединен к входу блока индикации неисправности и параметров отключения.

Изобретение относится к электротехнике - релейной заа1ите и может быть ис- пользонано с измерительными трансформаторами тока и напряжения как на переменном, так и постоянном токе. Устройство снабжено тремя сумматорами 5, 8, 10, двумя дифференциаторами 4 и 9, блоком 11 тестирования и блоком 12 индикации неисправности. На блок тестирования подают сигналы, пропорциональные первичным и вторичным току и напряжению, а на его вы.ходе получают сигналы о состоянии измерительного трансформатора, дискретный сигнал неисправности и значения параметров, индицируемые показывающими приборами. 1 ил. ОО со со at 00