УСТРОЙСТВО для ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ НАСЫЩЕНИЯ СЕРДЕЧНИКОВ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА Советский патент 1970 года по МПК H02H3/28 

Изобретение относится к области .релейной защиты.

Известные устройства для предотвращения насыщения .се|рдечников Т1ра:нсфарматоров тока, применяемые ,в цепях релейной защиты, соде(ржащие двухеолуперИОДНый ревер спелый магнитный усилитель С Саадонасыщением, зашунти.роваиный конденсатором, который лод.ключен последовательно с нагрузкой, и параллельный резанаисный контур, настроенный на частоту электроустановки, который подключен лараллельно нагрузке, не позволяют нейтрализовать лостояиную составляющую .падения «апряжепия ма «а.-црузке и вторич ной о.б.мотке Т|раи.сформато,ра тока.

Рассматриваемое предложение устраняет указанные недостатки благодаря тому, что рабачие обмотки /малнитного усилителя через встречло соединенные диоды иодключеьы последовательно с на|грузкой, обмотки смещения соединены лоследовательио и (питаются от постороннего источника ПОСТОЯННОГО тока, а управляющие Обмотки соедииены последовательно Н вот1речно 1под1ключены параллельно ла1гр:уэке через указанный резонансный контур.

На че|ртеже показана лринцилиальная схема включения предлагаемого устройства.

грузки 2 включено балластное сопротивление 3, цредставляющее собой конденсатор достаточно большой емкости, зашуитироваиное рабочими обмотками Wi двух магнитных усилптелей - и 5 с самонасыщением. Се1рдеч1ник магнитных усилителей вылоллен из легко насыщающегося магнитного материала, налример из пс:рмаллоя :марки 79 НМ. Последо-вательно с рабочими облютками усилителей 4 и

5 включены выпрямители 6 и 7, допускающие протекание (ПО ним вторичного тока трансформатора тока / с учетол возможной его кратности. Магнитные усилители 4 и 5 образуют дву.чнол у иер йодный реверсивный усилительный каскад с самонасыщением.

Обмотки W-2 магнитных усилителей 4 и включены носледователыю друг с другом и питаются постоянным током от исгочника U-, например от аккумуляторной батареи. В цепь

обмоток смещения включено тасящее сопротивление 8, величина которого так согласована с числом обмоток Ws, Чтобы в отсутствие управляющего сн.гнала индуктивное солротивление рабочих обмоток Wi было достаточно

малым, но чтобы ноле, создаваемое обмотками смещения, могло быть скомпенсировано управляющим сигналом от обмоток Wg.

равляЮЩего тока происходит размагничивание сердечника одиого из усилителей, IB то Время ка.к сердечиик другого еще больше иасыщаетСЯ. Управляющие обмотки Ws подключены параллельно сопротивлению лапрузки через частотиозависимый двухлолюсник 9, в качестве ;кот01ро го применен параллельный резонансный .контур, составленный из конденсатора 10 н дросселя и. Суммарное омическое сопротивление дросселя // ,и оймогок Wg магнитных усилителей 4 и 5 в несколько ,раз меньще сонротнвления нагрузки 2, солротнвление же контура на рабочей частоте во IMHOго раз превышает сопротивление .нагрузки.

При KqpoTKOiM .замыкании в то.ке при1сутствует анериодиче.ская составляющая предельно воз.можной (Величины, и в течение первой (полуволлы тока направление тока совпадает с направлением стрелок на схеме. Вторичный ток короткого за1мы.капия /2 разветвляется на две части - ток лагрузки /«ц и управляющий

TOiK /гу .

Во время первой полуволны вторичный ток, тройдя через параллельно соединенные нагрузку и управляющую цепь, протекает через рабочую о б:мот1ку W усилителя 5 и выпря.митель 7. Это приводит к дополнительному насыщению сердечника и еще большему снижению индуктив.ного .сопротивления обимотки усилителя 5. Такое же действие на сердечник этого усилителя оказывает управляющий ток ггу, протекающий по обмоткам W усилителей. Ток /2y в течение первой полуволны быстро нарастает и в дальнейще,м становится очень близким к анериодичеокой соста.вляющей тока /2.

/Протекание заправляющего тока /yj по обмотке Ws усилителя 4 приво.дит ж размагничиванию сердечника этого усилителя. Падееие напряжения на прямом сопротивлении вентиля 7 .и омнчеоком 1сопротивлении обмотки W, усилителя 5 достаточно для запирания выпрямителя 6, поЭто.му Цень рабочей 0|бмоткн не препятствует раЗМатничиванию сердечника усилителя 4.

К мо|Менту окончания первой положительной полуволны то;ка i-2 .напряжение па конденсаторе 3 оказывается близким .к нулю, так как постоянная времени контура, Образованного конденсатором 3 и о.мическим сопротивлением обмотки W усилителя 5, з.начительно меньще ,ле(риода .рабочего .панряжания.

После прохождения вторичного тока i-i через ;нулевое значение рабочая .цепь магнитного усилителя 5 размыкается вьтрямителем 7, а рабочая цепь усилителя 4 - индуктивньим соп|ротивление,м его обМОтки W. В течение от|рЕцательной полуволны втаричяый ток протекает (ПО конденсатору 3 И вызывает его заряд с полярностью, показанной на чертеже. К мо.менту окончания первой отрицательной нолуволиы кОНденсатор 3 оказывается заряженным и в начале второй положительной полуволны его заряд задержпвает отпи,рание выН|рЯ|Мителя 7. Вторичный ток гг ири этОМ разряжает конденсатор, после чего выпрямитель 7 отпирается и пропускает лолож1ггельную полуволну тока.

Аналогичное действие схемы продолжается до тех пор, пока ток ijy, почти равный апеРиодической составляющей тока iz, сохраняет величину, требующуюся для достаточно глубокого размагничивания сердечника магнптного усилителя 4. Б течение этого времени рабочая цепь мапнитных усилителей нранускает

только положительные полуволны тока. Пачиная С некоторого момента, агвределяющегося данными элементов схемы и характером короткого замыкания, Среднее значение наПряжения па конденсаторе 3 имеет полярность, показанную па чертеже, и оказывается достаточным для уравновещивания постоянной составляющей напряжения на сопротивлении иатруЗКи 2 и сопротивления .вторичной обмотгкн трансформатора /. При этом прекращается возрастание магнитного нотока Сердечннка и тем icaiMbiiM предотвращается насыщение сердечника.

По мере затухания апериодической составляющей вторичного тока ta уменьщается и так

ггу, в то вре1мя как амплитуда отрицательных полуволн тока ii растет. Это приводит к Насыщению сердечника усилителя 4 в течение части отрицательных полуволн. При этом ностоянная составляющая напряжения на конденсаторе 3 уменьшается н тем самьш предотвращается возможпость переко.мпенсации схемы.

Предмет изобретения

Устройство для предотвращения насыщения сердечников трансформаторов тока, применяемых в цепях релейной Защиты, содержащее двухполу пер йодный реверсивный магнитный

усилитель с самонасыщением, конденсатор, подключенный последовательно с на;грузкой, и параллельный резонансный контур, настроенный на частоту электроустановки, который подключен /параллельно .нагрузке, отличающееся тем, что, с целью нейтрализации постоянной составляющей падения напряжения яа нагрузке и вторнчНой обмотке трансформатора тока, рабочие обмотки указанного магнитного усилителя через встречно соединенные

диоды подключены носледовательно с нагрузкой, последовательно соединенные обмотки смещения питаются .от постороннего источника постоянного тока, а управляющие обмотки, соединенные по.следовательно, встречно

подключены параллельно нагрузке через указанный резонансный контур.