Преобразователь тока для линии электропередачи сверхвысокого напряжения

 

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТОКА ДЛЯ линии ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ СВЕРХВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий измерительный трансформатор с двумя магнитопроводами , общей первичной обмоткой в виде провода линии электропередачи и двумя вторичными обмотками, вспомогательный трансформатор, высоковольтные конденсаторы связи и выходной блок, отличающийся тем, что, с целью повышения помехозащищенности , в него введены две цепочки смещения, два дросселя и высокочастотный генератор, причем цепочки смещения подключены параллельно вторичным обмоткам измерительного трансформатора, общая точка которых соединена с проводом линии электропередачи , первичная обмотка вспомогательного трансформатора выполнена с заземленным средним выводом, .дроссели через конденсаторы связи подключены к крайним вьшодам соответствующих секций первичной обмотки .с S вспомогательного трансформатора и к одноименным вьшодам вторичных обмоел ток измерительного трансформатора, а высокочастотный генератор и выходной блок включены в цепь вторичной обмотки вспомогательного трансформатора . 4 00 со со О)

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (И) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

К А BTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 2600333/18-21 (22) 20.03.78 (46) 07.02.88. Бюл. ¹- 5 (71) Институт электродинамики

АН Украинской CCP (72) И.M. Сирота, А.И. Осадчий и Т.С. Садовникова (53) 621. 315. 925 (088. 8) (56) Авторское свидетельство СССР

¹ 512533, кл. G 01 R 19/02, 1974.

Авторское свидетельство СССР

¹ 280620, кл. Н 02 Н 7/00, 1969.

Авторское свидетельство СССР № 540221, кл. G 01 R 19/26, 1972. (54)(57) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТОКА ДЛЯ

ЛИНИИ ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ СВЕРХВЫСОКОГО

НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий измерительный трансформатор с двумя магнитопроводами, общей первичной обмоткой в виде провода линии электропередачи и двумя вторичными обмотками, вспомогательный трансформатор, высоковольт(51).4 С 01 R 19/22, Н 01 F 40/00 ные конденсаторы связи и выходной блок, отличающийся тем, что, с целью повышения помехозащищенности, в него введены две цепочки смещения, два дросселя и высокочастотный генератор, причем цепочки смещения подключены параллельно вторичным обмоткам измерительного трансформатора, общая точка которых соединена с проводом линии электропередачи, первичная обмотка вспомогательного трансформатора выполнена с заземленным средним выводом, .дроссели через конденсаторы связи подключены к крайним выводам соответствующих секций первичной обмотки вспомогательного трансформатора и к одноименным выводам вторичных обмоток измерительного трансформатора, а высокочастотный генератор и выходной блок включены в цепь вторичной обмотки вспомогательного транс-. форматора.

743396 Изобретение относится к электроизмерительной технике и предназначено для использования в системах релейной защиты линий электропередач как постоянного, так и переменного тока.

Известен преобразователь постоянного тока, содержащий рабочую и дополнительную обмотки, размещенные на магнитопроводе, посторонний источник постоянного тока, подключенный к дополнительной обмотке, кон-. денсатор, образующий с рабочей обмоткой резонансный контур, к которому подключен генератор частоты и фазочувствительный детектор.

Недостаток известного устройства состоит в его значительной сложности, Известен также аналоговый преобразователь переменного тока, содержащий трансформатор с двумя магнитопроводами, одной общей первичной обмоткой и двумя индивидуальными вторичными обмотками, параллельно которым включены цепочки из резисторов и диодов.

Недостаток известного устройства определяется тем, что при повышенных напряжениях линий электропередач используемая в нем изоляция первичной обмотки оказывается слишком громоздкой и дорогостоящей.

Наиболее близким к предлагаемому является преобразователь тока,для линии электропередачи сверхвысокого напряжения, основанный на коммутационном преобразовании первичного тока и содержащий, в частности, измерительный трансформатор с двумя магнитопроводами, общей первичной обмоткой в виде провода линии электропередачи и двумя вторичными обмотками, вспомогательный трансформатор, высоковольтные конденсаторы связи и выходной блок.

Основной недостаток известного устройства связан с возможностью появления .значительных помех от тока возникающего в выходном блоке под воздействием рабочего напряжения линии электропередачи относительно земли.

Цель изобретения — повышение помехозащищенности измерительного устройства.

Для достижения указанной цели в преобразователь тока для линии элек40

45 э 50

55 тор 7, высокочастотный генератор 8, выходной блок 9. Для пояснения на схеме указаны также силовые элементы

10 и 11, не входящие в состав пре-. образователя, но влияющие на его работу и включенные по концам линии 1 электропередачи между проводом и землей.

В состав силовых элементов 10 и

1i на линиях электропередач постоянного тока входят, например, выпрями-, тели и инверторы, а на линиях элект-. ропередач переменного тока — повышающие и понижакицие трансформаторы.

В обоих случаях один иэ полюсов этих аппаратов заземляется. Заземление необходимо для снижения рабочих напряжений на проводах линии и удешевления изоляции. При постоянном токе заземляется средняя точка, а тропередачи сверхвысокого напряжения, содержащий измерительный трансформатор с двумя магнитопроводами, 5 общей первичной обмоткой в виде провода линии электропередачи и двумя вторичными обмотками, вспомогательный трансформатор, высоковольные конденсаторы и выходной блок, введены две цепочки смещения, два дросселя и высокочастотный генератор, причем цепочки смещения подключены параллельно вторым обмоткам измерительного трансформатора, общая точка ко15 торых соединена с проводом линии электропредачи, первичная обмотка вспомогательного .трансформатора выполнена с заземленным средним выводом, дроссели через конденсаторы

20 связи подключены к крайним выводам соответствующих секций первичной обмотки вспомогательного трансформатора и к одноименным выводам вторичных обмоток измерительного трансформато25 ра, а высокочастотный генератор и вы- ходной блок включены в цепь вторичной обмотки вспомогательного трансформатора.

На фиг. 1 представлена принципи30 альная электрическая схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 — схема замещения, иллюстрирующая его принцип действия.

Устройство содержит установленный

35 на линии 1 электропередачи измерительный трансформатор тока 2 цепочки смещения иэ резисторов 3 и дио-. дов 4, дроссели 5, конденсаторы 6 связи, вспомогательный трансформа743396 при переменном токе — нейтраль обмоток высшего напряжения трансформаторов.

В качестве измерительного транс5 форматора 2 тока применяется трансформатор с двумя магнитопроводами, изготовленными из магнитомягкого материала с характеристикой намагничивания, по возможности приближающейся к прямоугольной. Магнитопроводы имеют общую первичную обмотку и две разделенные вторичные обмотки с уравновешенными первичными и вторичными ампер-витками. По первичной обмотке, которой является. провод линии 1, проходит измеряемый ток, вторичные обмотки соединяются последовательновстречно и через дроссели 5 и конденсаторы 6 связи подключаются к первичной обмотке вспомогательного трансформатора 7, находящегося под потенциалом земли.

Для регулировки оптимальной рабочей точки на характеристике каждого 25 магнитопровода в отдельности, с целью получения линейной зависимости между первичным и вторичным токами, применены две симметричные цепочки смещения из резисторов 3 и диодов 4, средняя точка которых находится под потенциалом линии.

Для сверхвысоких напряжений сопротивление конденсаторов 6 связи представляет значительную величину. Для

35 устранения влияния ббльшого емкостного сопротивления применены высокочастотный генератор 8 и компенсирующие дрбссели 5.

Дроссели 5, конденсаторы 6 связи и первичная обмотка вспомогательного трансформатора 7 образуют два одинаковых, но независимых колебательных контура, соединенных параллельно по 45 отношению к току, создаваемому высоким напряжениям линии 1 электропередачи относительно земли, и настроенных в резонанс на частоту высокочастотного генератора 8, Цепь тока < высокой частоты замыкается через вторичные обмотки измерительного трансформатора 2, находящегося под сверхвысоким напряжением линии электропередачи и через первичную обЭ

55 мотку вспомогательного трансформатора 7. Частота, форма и величина напряжения генератора Ы выбираются из расчета минимальных потерь в резонансном контуре и передачи максимальной мощности.

Генератор 8 и выходной блок 9 включены последовательно во вторичную цепь вспомогательного трансформатора 7, который имеет один магнитопровод, первичную. обмотку со средним выводом и одну вторичную обмотку.

Под воздействием напряжения линии U относительно земли через элементы 10 и 11 заземления линии, толщу земли, заземленный средний вывод первичной обмотки трансформатора 7, трансформатор 2, резисторы 3, диоды 4, дроссели 5 и конденсатор 6 замыкается неизвестная в случае передачи постоянного тока переменная составляющая пульсирующего тока, а. в переходных режимах — также свободные составляющие токов, апериодические и периодические. На линиях электропередач переменного тока по указанной цепи замыкаются токи рабочей частоты в нормальном режиме и различные свободные составляющие токов при переходных процессах. ,В общем случае перечисленные токи, складываясь, образуют суммарные помехи в левой и правой частях, схемы и . ToKH I и весь ма невелики по сравнению с рабочим током линии электропередачи так как ограничиваются емкостными сопротивленими, но, как показывают расчеты, они могут быть соизмеримыми, а в некоторых случаях (как в установившемся, так и в переходном режиме) значительно превышать ток полезного сигнала I „, создаваемый высокочастотным генератором 8. . Следует отметить, что ток I вырабатываемый эквивалентным источником тока, помимо его воздействия на измерительный трансформатор 2, непосредственно практически не ответвляется в детальную измерительную схему ввиду наличия в ней весьма больших емкостных сопротивлений. (ll

Токи помехи Т„ и I„, вследствие их небольшой величины, в свою очередь, практически не влияют на трансформатор 2.

При этом условии можно мысленно перенести точки присоединения к линии элементов 10 и 11 в среднюю точку схемы и объединить их в один элемент. Кроме того, для наглядности можно объединить трансформатор 2, реРедактор Н. Сильнягнна

Техред М.Дидык

Корректор Л. Пилипенко

Заказ 743

Тираж 772

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4. ! В : с

5 :;. 743396: 6 зисторы 3 и диоды 4, а также элемен- . на высокой частоте. Токи помех I ты 10 и 11, в результате чего полу- Е„"- замыкаются в двух независимых чается схема замещения, изображен- колебательных контурах — левом и ная на фиг.2. правом, присоединенных параллельно

На этой схеме каждый объединенный к элементам 10 и 11. При условии пол5 трансформатор 2 резисторы 3 и дио- ной идентичности контуров выполня1

1 II ды 4 представляют собой нелинейное ется равенство I Е„„, в трансактивно-индуктивное сопротивление, форматоре 7 ампер™витки этих токов управляемое током источника тбка I, 10 взаимно уравновешиваются и указанТок высокой частоты Isö, создаваемый ные токи не влияют на выходной блок 9. генератором 8, замыкается в последовательном колебательном контуре. Be.- Предлагаемое техническое решение личина этого тока полностью опреде- позволяет наиболее просто решить ляется упомянутым управляемым сопро- 1 проблему передачи сигнала с высокого тивлением и не зависит от сопротив- потенциала на потенциал земли при лений дросселей 5 и конденсаторов 6,: одновременном уменьшении стоимости поскольку они настроены в резонанс высоковольтной-изоляции.

Преобразователь тока для линии электропередачи сверхвысокого напряжения Преобразователь тока для линии электропередачи сверхвысокого напряжения Преобразователь тока для линии электропередачи сверхвысокого напряжения Преобразователь тока для линии электропередачи сверхвысокого напряжения 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к электроизмерениям и может быть использовано в качестве измерительного элемента систем автоматического регулирования напряжения в электроэнергетике, в частности, для статических тиристорных компенсаторов реактивной мощности
Наверх