Каскадный трансформатор тока

Авторы патента:

КУЖЕКОВ СТАНИСЛАВ ЛУКЬЯНОВИЧ

ЧМЫХАЛОВ ГЕННАДИЙ НИКОЛАЕВИЧ

H01F38/32 - схемное расположение

Своз Советскии

Социалистических

Республик

О А-НИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ (>t) 603009

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 01.04.76 (21) 2З75567/2ф-0 (51) М. Кл.

Н 01 F 40/06 с присоединением заявки № йвударстав««нЭ «вн«тат

Св«вта М«««втрвв СССР аа диан «забрвтв«««

« еткрнт«« (23) Приоритет (53) УДК 621.314.224 (088. 8) (43) Опубликовано 15.04.78 Бюллетень №1 (45) Дата опубликования описания,27.03.78 (72) Ав торы изобретения

С. Л. Кужеков н Г. Н. Чмыхапов

Новочеркасский ордена Трудового Красного Знамени попитехнический институт имени Серго Орджоникидзе (71) Заявитель (54) КАСКАДНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР ТОКА

Изобретение относится к обпасти эпектроники, в частности к репейной защите станций и подстанций, н предназначено дпя перьдачи информации о токе высоковоньтного присоединения в нормапьных и аварийных б режимах.

В настоящее время дпя втой цепи испопь| зуются каскадные трансформаторы тока с замкнутыми сердечниками яэ эпектротехни ческой стапи (1), Указанные трансформато Ы ры насыщаются в переходнык режимах коротких замыканий и; вспедствие этого име ют вначитепьн;ые погрешности.

Д.пя устранения насыщения и повьппения точности передачи формы измеряемого тока И напряжения 500 кВ и въппе испопьровапись новые типа трансформаторов тока: с немагнитным зазором Я, магнитными датчкками то, ка (3), оптико-эпектронными датчиками H.

Ъсе эти устройства обладают существен Ю ными недостатками, а именно трансформато» ры тока с немагнитным зазором практически не передают апериоднческую спагающую во вторичные цепи. Вспедствие этого затрудняется их использование в схемах синхронн- Ф

2 эированного откшочения выкпючатепей, дифференциальных защит трансформаторов и автотрансформаторов, токовых защит нупавой поспедоватепьности сетей с бопьшими токами замыкания на землю и др. Магнитные датчики тока обпадают сравнитепьно низкой помехоустойчивостью и также практически не пере дают апериодическую слагающую. Оптикоэпектронные датчики имеют невысокие технико-экономическиФ покаэатепи, как правипо, имеют спожную схему, находящуюся под высоким напряжением и в настоящее время обпадают сравннтепьно низкой надежностью.

Кроме того, эпектронная аппаратура, установпенная на стороне высокого напряжения при выходе из строя требует откпючення всег присоединения. По указанным причинам цепесообраэно разрабатывать каскадные трансформаторы тока с замкнутыми ферромагнитными сердечниками, но обпадающне относитепьно мапимн погрешностями в установившихся и особенно переходных режимах.

Наибопее бпизким по технической сущ.ности и достигаемому результату явпяется

603009 трансформатор тока с компенсацией погрешностей (5 . В этом трансформаторе тока вход усилителя, предназначенного для компенсации погрешностей, подключается к дополнительной обмотке, а его выход включается во вторичную цепь. Физяческнй смысл применения усилителя заключается в том, что он создает размагничиваюший ток.

Однако данное устройство пригодно толь» ко для одноступенчатых трансформаторов то- щ ка, так как.компенсирует погрешности сердечника только.одной ступени.

С це, пью повышения точности трансформации каскадных трансформаторов тока в переходных режимах короткого замыкания, 15

s предлагаемый Дтраисформатор подключен дополнительный усилитель, вход которого подключен к активно-индуктивному шунту, включенному во вторичную цепь каскадного трансформатора тока, а выход этого усили« тели подключен ко вторичной обмотке дополнительного сердечника, первичной обмоткой которого является обмотка промежуточной ступени.

На чертеже приведена схема предлагаемого каскадного трансформатора тока с компенсацией погрешностей.

Трансформатор тока со@ержит сердечники верхней -1 и нижней 2 ступени и дополнительный сердечник 3, первичную 4, rtpoмежуточные 5-7, вторичную 8 н дополнительную 9 обмотки сопротивление 10 на» грузки на сердечник нижней ступени. Во вторичных цепях сердечников включены уси литепи 11 и 12. Усилитель 11 предназначен для компенсации погрешностей сердечника нижней,ступени. На вход усилителя 11 по-: дается напряжение с активно- индуктивного шунта 13. Аргументы сопротивления 13 и полного сопротивления вторичной цепи сердвч ника 2 нижней ступени выбираются равными, поэтому мгновенное значениенапряжения Цд на сопротивлении 13 ttpoaopttsosttltt» но ЭЛС сердечника 2. Падение напряжения на выходе усилителя 14 по форме повторяет

ЭИС сердечника 2 и, прн соответствующем выборе параметров, оказывается равным ему по величине. В резупьтате сердечник 2 оказывается нв нагруженным и работает практически без погрешностей.

Уснлнтвль 12 предназначен для компен« садни погрешностей сердечника.1 верхней ступени. На вго вход подается напряжение с шунтов 14 и 13. Аргумент сопротивления шунтов 14+13 выбирается равным аргументу сопротивления промежуточной ступени.

Выход усилителя 12 пошслючавтся ко вторннной обмотке 2 дополнительного сврдечника. Прн соответствующем выборе коэффициента усиления усилителя 12 н числа вн« ков обмотки 5 и пр. происходит компенсация погрешностей сердечника 1. Таким образом, применение усилителей 11 н 12 совместно с дополнительным сердечником 3 позволяет осуществить каскадный ток трансфюрматора с относительно невысокими погрешностями в переходных и установившихся режимах короткого замыкания.

Применение данного каскадного трансформатора тока позволит резко повысить точность трансформации токов высокого s, сверхвысокого напряжения, что пает возможность выполнять синхронизированное отключениее выключателей, упростит выполнение многих устройство релейной, защиты, что повысит надежность и устойчивость работы электрических систем.

Формула изобретения

Каскадный трансформатор тока, содержа щнй сердечники верхней и нижней ступеней с первичнв«ми, вторичными и промежуточными обмотками и усилитель, подключенный к шуи там в цепи вторичной обмотки нижней ступеss, отличающийся тем,что,с ,* целью повышения точности трансформации в переходных режимах короткого замыкания эа счет снижения погрешностей сердечника верхней ступени, введен дополнительный сер-дечник с первичной и. вторичной обмоткой и дополнительный усилитель, причем вход усилителя подключен к шунтам в цепи вторичной обмотки нижней ступени, а выход - к одной нз обмоток дополнительного сердечника, sro ричная обмотка которого включена в цепь . промежуточных обмоток каскадного трансформа«ора тока.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Вавин В. Н. Трансформаторы тока

М., Энергия 1966.

2. Сирота И. М. Трансформаторы тока с разомкнутым стальным сердечником

«Электричество», И 1; 1961.

3, Авторское свидетельство СССР

l4 186027, кп. Н 01 Р 40/00, 1966 г.

4. Мнропов П. E. Применение лазеров в установках сверхвысокого напряжения в

C11JA Энергетика за рубежом, Nt 33, 1965.

5. ВосКег К. 8Ф. о чча сйеi znLt ВИе оттiрепааИоп f Ut Etesehwingмогда е, ЕТ2., 1969, А 90, % 5

Составитель А. Панибратец

Редактор Л. Баглай Техред Е, Давидович Корректор .4. ли<