Измерительный преобразователь постоянного тока Советский патент 1990 года по МПК H01F38/40 

Фиг.1

Изобретение относится к измерительным и защитным трансформаторам постоянного тока и может быть использовано в системах контроля, защиты, регулирования и диагностирования в качестве измерительного преобразователя постоянного тока, например на тиристорных подстанциях электропередач и вставок постоянного тока, систем нагружения МГД-гене- раторов и т.д.

Целью изобретения является повышение КПД и нагрузочной способности измерительного преобразователя постоянного тока.

На фиг„1 приведена схема измерительного преобразователя постоянного тока; на фиг.2 - схема управляемого генератора прямоугольного напря

ка„ имеющих общую первичную обмотку с постоянным током ij. Их вторичные обмотки включены последовательно- встречно, последовательно с ними включен одной диагональю однофазньй выпрямительный мост 3, подключенный выходом к нагрузке 4. К вторичной омотке питающего трансформатора 5 гармонического напряжения подключен управляемый генератор 6 прямоугольного напряжения. В цепь нагрузки 4 включен резистивньй ш;/нт 7„ напряжение с которого подается на управляющий вход генератора 6 прямоугольного напряжения, который может быть выполнен (фиг.2) на основе управляемого тирйсторного выпрямителя 8 и автономного инвертора 9 напряжения. Управление тиристорами моста 8 осуществляется от резистора 7 через бл 10 управления.

Измерительный преобразователь постоянного тока работает следующим оразом.

Применение переменного прямоуголного напряжения питания (фиг.З) величиной U0 позволяет повысить нагрузочную способность измерительного преобразователя постоянного тока практически до предела

г Jk Г I -d

Дальнейшее увеличение гПр связан с необходимостью увеличения U0, но

жения; на фиг.З - временная диаграмм работы устройства.

Измерительный преобразователь постоянного тока содержит (фиг„1) два насыщающихся трансформатора 1 и 2 т

при появляется ограничение на сопротивление нагрузки гнг снизу,

величина г

не должна быть меньше определенного значения. Если обонг

значить

Ге Uo

-7--- - базисное, то

10

ограничение снизу по условию отсутствия всплесков вторичного тока

fe

1

ия

где ys - потокосцепление насыщения одного НТТ. J5 Существование нижней границы гпр означает, что при снижении тока нагрузки нижеопределенного значения (при

заданных U

& 1НГ

5

величина

j j

м ии

Цб.

1 Q(Vs

воз

никает всплеск вторичного тока ir измерительного преобразователя из-за превышения амплитудной переменной составляющей индукции В ддакс величины 2Вд (В5 - индукция насыщения). Для исключения ограничения на гПп снизу используется питающий источник напряжения, управляемый током нагрузки: при снижении тока нагрузки автомати-- чески снижается напряжение питания (ио K-l d). Аналогично при увеличении тока нагрузки напряжение питания возрастает, что повышает КПД устройства . Напряжение с дополнительного резистивного шунта 7 в цепи нагрузки (фиг.1), пропорциональное току нагрузки 1НГ ij ,, подается на уравляемый генератор 6 прямоугольного напряжения, который может быть выполнен на основе тирйсторного однофазного выпрямительного моста 8 (фиг.2) и автономного тирйсторного

инвертора 9. Напряжение с шунта 7 подается через блок 10 управления на тиристоры моста, на выходе которого выпрямленное (постоянное) напряжение

U -f- (1 + CoseO,

где Um - .амплитуда вторичного напряжения питающего трансформатора 5; - - угол управления тиристоров

моста 8 (0 о( г 180е) . Напряжение UH на выходе автономного инвертора 9 представляет собой знакопеременное периодическое напряжение прямоугольной формы (меандр). Параметры инвертора 9 LK, Ск, С рассчитываются на частоту 50 Гц. Величина угла «I выбирается из условия обе спечения диапазонов регулирования

Иг Ъ как ПРИ уменьшении, так

и при увеличении измеряемого тока i. При снижении тока нагрузки (фиг.З) сигнал с резистивного шунта 7, подаваемый на блок 10 управления5 уменьшается. Блок 10 управления увеличивает угол управления об , снижая величину U постоянного напряжения, подаваемого на инвертор 9. Напряжение Ue на выходе инвертора 9 снижается. Практически удобна линейная зависимость U8 К ij. Тогда необходимый закон регулирования, реализуемый блоком 10 управления:

,21 K.i1 d U,

od arccos (m

-- D,

О

Таким образом, измерительный преобразователь постоянного тока имеет повышенный КПД и нагрузочную способность.

Применение предлагаемого преобразователя в системах измерения, регулирования, защиты и диагностирования мощных тиристорных преобразова0

5

0

5

0

5

телей позволяет повысить число подключаемых вторичных устройств и увеличить объем информации о режимах первичной сети.

Формула изобретения

1. Измерительньй преобразователь постоянного тока, содержит два насыщающихся трансформатора тока с общей первичной обмоткой и включенными последовательно-встречно вторичными обмотками, к которым подключен однофазный выпрямительный мост, нагрузку и питающий генератор прямоугольного напряжения, отличающийся тем, что, с целью повышения КПД и нагрузочной способности, в него введен резистивный шунт, питающий генератор прямоугольного напряжения выполнен управляемым, резистивный шунт соединен последовательно с нагрузкой и подключен к выходу однофазного выпрямительного моста, а выход резистивного шунта соединен с управляющим входом генератора прямоугольного напряжения. 2. Преобразователь по n.J, отличающийся тем, что управляемый генератор прямоугольного напряжения состоит из последовательно соединенных блока управления, управляемого тиристорного выпрямителя и автономного инвертора напряжения.

Изобретение относится к измерительным и защитным трансформаторам постоянного тока и может быть использовано в системах контроля, защиты, регулирования и дагностирования в качестве измерительного преобразователя постоянного тока. Целью изобретения является повышение КПД и нагрузочной способности. Измерительный преобразователь постоянного тока содержит два насыщающихся трансформатора тока 1, 2 с общей первичной обмоткой и включенными последовательно-встречно вторичными обмотками, к которым подключен однофазный выпрямительный мост 3, выходом подключенный к нагрузке 4, питающий трансформатор гармонического напряжения 5, к вторичной обмотке которого подключен управляемый генератор прямоугольного напряжения 6, к которому подключен резистивный шунт 7, установленный в цепи нагрузки 4. Применение генератора прямоугольного напряжения, управляемого током нагрузки, позволяет увеличить нагрузочную способность и повысить КПД измерительного преобразователя постоянного тока. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

ffm7

фиг Z

.1

т/г

Ј

ff

фаг.З