Компенсатор погрешности трансформатора тока Советский патент 1982 года по МПК H02H3/28 H01F38/32 

. Изобретение относится к электротехнике и предназначено для использования в схемах релейной защиты и других устройств автоматики энергосистем, а также в электроизмерительной . технике.

Известно устройство для уменьшения погрешности трансформатор тока, содержащее апериодический усилитель, измерительныйпромежуточный трансфрр матор и сумма тор, причем один конец первичной обмотки измерительного промежуточного трансформатора и вход апериодического усилителя подключены к резистору нагрузки трансформатора тока, а другой конец трансформатора и выход апериодического усилителя соединены с входами сумматора, выход которого, является .выходом устройства, е помощью апериодического усилителя вьщеляется компенсирующий сигнал, пропорциональный по величине и противоположный по фазе намагничивающему току трансформатора тока. Этот сигнал складывается в сумматоре с выходным напряжением трансформатора тока в таком отношении, чтобы выходiной .сигнал стройства повторял форму первичного тока. С помощью промежуточного трансформатора можно измерить составляющую тока нагрузки 1J.

Однако известное устройство характеризуется приближенным воспроизведением тока намагничивания, особенно в момент, соответствующий насьвцению сердечника компенсируемого трансформатора. Дополнительную погрешность вносит неучет потоков рассеяния в обмотках трансфогикатора тока. Таким образсмл, на выходе устройства сигнал выделяется с большой пограиностью, достигающей максимгшьной величины при насыщении стали сердечника.

Известно также устройство, выполненное на операционных усилителях и содержащее сулф атор-интегратор, блок нелинейности и сумматор. В этом устройстве более полно и точно учитываются физические процессы, происходящие в трансформаторе тока. По сути, оно является обратной моделью трансформатора тока, в силу чего при включении его последовательно с трансформатором тока процесс преобразования линеаризуется 2. Однако это устройство содержит два последовательно включенных интегрирующих элемента, выполнено по разомкнутой схеме, что при наличии смеще«ия и дрейфа нуля усилителей приводит к по тере устойчивости его работы и насыщению интеграторов. Кроме того, не учитывается влияние паразитных параметров (активных И индуктивных сопро тивлений обмоток) трансформаторов тока. Указанные выше обстоятельства затрудняют практическое использование устройства. Цель изобретения - повышение точности компенсации погрешности и устойчивости работы компенсатора. Поставленная цель достигается те что в компенсаторе погрешности тран форматора тока, содержащем сумматор-интегратор, выход которого подключен к В.ХОДУ блока нелинейности, и сумматор, первый вход которого подключен к выходу блока нелинейнос ти, второй вход сумматора и первый вход сумматора-интегратора подключе ны к выходу преобразователя ток-rtaпряжение, включенного на вторичные зажимы трансформатора тока, дополни тельно введены два инвертора, вход первого инвертора подключен к выходу сумматора, а его выход - к второ му входу сумматора-интегратора, вход второго инвертора подключен к выход блока нелинейности, а его выход к третьему входу сумматора-интегратора. На чертеже приведена схема компенсатора. Компенсатор содержит сумматор-интегратор 1 с первым, вторым и третьим входами 2-4, блок 5 нелинейности, сумматор 6, первый 7 и второй Ь инверторы. Первый вход сум матора-интегратора через преобразователь 9 ток-напряжение подключен к вторичным зажимам трансформатора 10 тока. Выход сумматора-интегратора связан с входом блока нелинейности. Выход последнего подключен к перво-. му входу сумматора и к входу второго инвертора. Второй вход сумматора свя зан с первым входом сумматора-интегратора, выход же сумматора подключё к входу первого инвертора. Выходы первого и второго инверторов подключены соответственно к второму и третьему входам сумматора-интегратоPSL. Все узлы могут быть построены на основе известных аналоговых решающих элементов. Компенсатор работает следующим об разом. Напряжение на выходе сумматораинтегратора соответствует текущим . значениям индукции в сердечнике трансформатора тока. После нелинейного преобразования в блоке 5, воспроизводящем зависимость напряженности Н ), получаем на выходе блока нелинейности напряжение, соответствующее в определенном масштабе току намагничивания трансформатора тока. Это напряжение суммируется с Помощью сумматора б с выходным напряжением преобразователя 8, соответствукяцим вторичному току трансформатора, в результате на выходе сумматора получается напряжение, соответствующее первичному току. Это напряжение, а также напряжение, пропорциональное току намагничивания трансформатора тока подаются через инверторы обратно на входы сумматора-интегратора. Коэффициенты передачи в цепях обратной связи выбирают с учетом индуктивности рассеяния вторичной обмотки. Коэффициент передачи по первому входу сумматора-интегратора дополнительно к активному сопротивлению нагрузки трансформатора тока учитывает и влияние активного сопротивления обмотки. Введение цепей обратной связи позволяет компенсировать накопление ошибки интегратором, обусловленной наличием смещения нуля усилителей и его дрейфом. Указанные выше обстоятельства выгодно отличают предлагаемый компенсатор от известного, так как исключаются нарушения устойчивости и повышается его точность. Формула изобретения Компенсатор погрешности трансформатора тока, содержащий сумматор-интегратор, выход которого подключен к входу блока нелинейности, и сумматор, первый вход которого подключен к выходу блока нелинейности, второй вход сумматора и один из входов сумматора-гинтегратора подключены к выходу преобразователя ток-напряжение, включенного на вторичные зажимы трансформатора тока, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения точности компенсации и устойчивости работы, в него дополнительно введены два инвертора, вход первого инвертора подключен к выходу сумматора, а его выход - к второму входу сумматора-интегратора, вход второго инвертора подключен к выходу блока нелинейности,.а его выход - к третьему входу сумматора-интегратора. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Патент СЩА 3818338, кл. Н 02 Н 3/28, 1974. .2. Двторское свидетельство СССР 633085, кл.Н 02 Н 3/28, 1976.