RU2449296C1 - Устройство для компенсации погрешности трансформатора тока - Google Patents
Устройство для компенсации погрешности трансформатора тока Download PDFInfo
- Publication number
- RU2449296C1 RU2449296C1 RU2011100367/07A RU2011100367A RU2449296C1 RU 2449296 C1 RU2449296 C1 RU 2449296C1 RU 2011100367/07 A RU2011100367/07 A RU 2011100367/07A RU 2011100367 A RU2011100367 A RU 2011100367A RU 2449296 C1 RU2449296 C1 RU 2449296C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- input
- output
- current transformer
- integrator
- current
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Measurement Of Current Or Voltage (AREA)
Abstract
Изобретение относится к электротехнике и электроэнергетике, предназначено для измерения тока в переходных и установившихся режимах и может быть использовано при построении устройств релейной защиты. Техническим результатом изобретения является снижение погрешности измерения тока в переходных режимах. Устройство содержит трансформатор тока, измерительный шунт, блок добавочного напряжения, интегратор с суммирующим элементом на входе, первый вход которого подключен к измерительному шунту, а второй вход подключен к вторичной обмотке трансформатора тока; двухполярный релейный орган, подключенный к выходу интегратора; детектор разнополярности сигналов, первый вход которого подключен параллельно измерительному шунту, а второй вход подключен к выходу интегратора; элемент логического «И» с инверсией по выходу, входы которого подключены к выходам релейного органа и детектора разнополярности сигналов, а выходной сигнал управляет блоком добавочного напряжения, включенного последовательно в цепь трансформатора тока и измерительного шунта. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к электротехнике и электроэнергетике, предназначено для измерения тока в переходных и установившихся режимах электроэнергетических систем и может быть использовано в релейной защите.
Наиболее сложные условия для трансформатора тока (ТТ) возникают в переходном режиме тока короткого замыкания (КЗ). Экспоненциальная составляющая в токе КЗ приводит к однополярному увеличению индукции в магнитопроводе, в результате чего возникает насыщение ТТ, что ведет к значительным погрешностям во вторичном токе.
Известно устройство для компенсации погрешности трансформатора тока [2], недостатком которого является большая погрешность измерения тока в режиме глубокого насыщения трансформатора тока в переходных режимах, связанная с различием характеристик самого трансформатора тока и его модели.
Наиболее близким к изобретению является устройство [1], содержащее трансформатор тока, активное сопротивление, интегратор, а также блок нелинейности и усилитель-сумматор. Структура данного устройства проще и надежней по сравнению с устройством [2], однако недостатком данного устройства также является то, что при практической реализации точность компенсации погрешности в режиме насыщения ТТ является низкой вследствие сложности и практической невозможности подбора таких параметров блока нелинейности, которые бы полностью соответствовали характеристике нелинейности TT.
Целью изобретения является снижение погрешности измерения тока в переходных режимах электроэнергетических систем. Это достигается тем, что из схемы устройства исключается нелинейная модель ТТ, и для компенсации погрешности выполняется ускоренное размагничивание магнитопровода TT. Для этого во вторичную цепь трансформатора тока включен блок добавочного напряжения, управляемый сигналом с выхода элемента И с инверсией по выходу, первый вход которого подключен к выходу двухполярного релейного органа, а второй вход - к выходу детектора разнополярности сигналов; вход релейного органа и первый вход детектора разнополярности сигналов подключены к выходу интегратора, а второй вход детектора разнополярности сигналов подключен параллельно активному сопротивлению; интегратор выполнен с суммирующим элементом на входе, и его второй вход подключен к выводу вторичной обмотки трансформатора тока.
Структурная схема устройства приведена на фиг.1, схема замещения - на фиг.2, диаграммы, поясняющие работу устройства - на фиг.3. На фиг.3 приведены сигналы i1 - приведенный первичный ток ТТ, i2,обыч, i2,рег - вторичные токи обычного ТТ и ТТ с устройством компенсации, Bобыч, Bрег - индукция обычного ТТ и ТТ с устройством компенсации.
Устройство для измерения тока содержит трансформатор тока 1, измерительный шунт 2, блок добавочного напряжения 3, интегратор 4 с суммирующим элементом на входе, двухполярный релейный орган 5, детектор разнополярности сигналов 6, элемент логического «И» с инверсией по выходу.
При конкретной реализации в качестве блока добавочного напряжения может использоваться стабилизатор напряжения 8, зашунтированный управляемым быстродействующим аналоговым ключом 9.
Устройство работает следующим образом.
Интегратор формирует на выходе сигнал ub, пропорциональный индукции в магнитопроводе TT. Работа интегратора описывается следующими формулами:
где k - дискретное время, Δt - интервал дискретизации, τ - постоянная времени вторичной цепи ТТ при замкнутом ключе.
В нормальном режиме ключ, управляемый положительным сигналом с выхода элемента «И» с инверсией по выходу, замкнут и шунтирует стабилизатор напряжения.
При протекании первой полуволны тока КЗ интегральный сигнал ub, поступающий на вход релейного органа, набирает уровень, превышающий заданный порог, и релейный орган срабатывает. В момент изменения знака тока детектор разнополярности сигналов ub и uизм формирует разрешающий сигнал. Выход логического элемента «И» с инверсией действует на размыкание ключа, и стабилизатор включается во вторичную цепь TT, создавая дополнительное падение напряжения, что обеспечивает интенсивное размагничивание магнитопровода. Этот процесс продолжается до тех пор, пока ток не изменит свой знак или сигнал ub не будет ниже уровня возврата релейного органа, после чего ключ снова замыкается и шунтирует стабилизатор напряжения. Таким образом, предотвращается насыщение ПТТ при передаче следующей полуволны тока противоположного знака, а также исключается возможность перерегулирования.
Для моделирования процесса размагничивания магнитопровода ТТ при сбросе тока интегратор реализует экспоненциальное затухание сигнала ub. Это позволяет обеспечить правильную дозировку воздействия на размагничивание магнитопровода при последующем появлении тока короткого замыкания до того, как ток намагничивания снизится до нуля. Такой режим возможен, например, при неуспешном АПВ присоединения.
Таким образом, устройство позволяет решить проблему насыщения ТТ при передаче тока КЗ с экспоненциальной составляющей. Нерешенной в данном случае остается проблема насыщения ТТ на первом периоде тока КЗ. Однако данная проблема решается выбором таких параметров ТТ, которые обеспечивают передачу без насыщения только первого периода, а не всего тока КЗ с максимальной расчетной экспоненциальной составляющей. Следует отметить, что при невозможности выполнения данного условия устройство все же обеспечивает значительное уменьшение числа периодов вторичного тока, искаженных вследствие насыщения TT.
Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР №633085, кл. H01F 40/06, H02H 3/28, 1978.
2. Патент РФ №94011547, кл. H01F 27/42, H01F 38/28, 1996.
Claims (2)
1. Устройство для компенсации погрешности трансформатора тока, содержащее трансформатор тока, измерительный шунт, включенный в цепь вторичной обмотки трансформатора тока, и интегратор, первый вход которого подключен параллельно измерительному шунту, отличающееся тем, что, с целью снижения погрешности измерения тока в переходных режимах, дополнительно введены двухполярный релейный орган, вход которого подключен к выходу интегратора, детектор разнополярности сигналов, первый вход которого подключен параллельно измерительному шунту, а второй вход подключен к выходу интегратора, логический элемент И-НЕ, первый вход которого подключен к выходу двухполярного релейного элемента, а второй вход подключен к выходу детектора разнополярности сигналов, и блок добавочного напряжения, вход которого соединен с выходом логического элемента И-НЕ, а сам блок добавочного напряжения включен последовательно с измерительным шунтом и подключен к выводу вторичной обмотки трансформатора тока, при этом интегратор реализован с входным умножителем-сумматором, и его второй вход подключен к выводу вторичной обмотки трансформатора тока.
2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что блок добавочного напряжения реализован в виде параллельно включенных стабилизатора напряжения и управляемого аналогового ключа.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011100367/07A RU2449296C1 (ru) | 2011-01-11 | 2011-01-11 | Устройство для компенсации погрешности трансформатора тока |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011100367/07A RU2449296C1 (ru) | 2011-01-11 | 2011-01-11 | Устройство для компенсации погрешности трансформатора тока |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2449296C1 true RU2449296C1 (ru) | 2012-04-27 |
Family
ID=46297606
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011100367/07A RU2449296C1 (ru) | 2011-01-11 | 2011-01-11 | Устройство для компенсации погрешности трансформатора тока |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2449296C1 (ru) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2518631C1 (ru) * | 2012-12-03 | 2014-06-10 | Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича" | Способ измерения установившегося после включения питания значения постоянного электрического сигнала на выходе измерительного преобразователя |
RU2526834C2 (ru) * | 2012-12-18 | 2014-08-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный политехнический университет" (ФГБОУ ВПО "СПбГПУ") | Способ компенсации погрешности трансформатора тока |
RU2580410C1 (ru) * | 2014-12-31 | 2016-04-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Устройство для измерения больших токов |
RU2644406C1 (ru) * | 2016-11-17 | 2018-02-12 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "ЭКРА" | Способ восстановления приведённого первичного тока трансформатора тока в переходном режиме |
RU2647875C2 (ru) * | 2016-07-05 | 2018-03-21 | Общество с ограниченной ответственностью научно-производственная фирма "Квазар" | Способ компенсации погрешностей трансформатора тока в переходных режимах |
RU2683999C1 (ru) * | 2018-03-02 | 2019-04-03 | Общество с ограниченной ответственностью "СИНГЛТОН" | Способ цифровой коррекции эффекта насыщения магнитопровода трансформатора тока |
RU2744110C1 (ru) * | 2020-06-30 | 2021-03-02 | Общество с ограниченной ответственностью "Релематика" | Способ восстановления тока, искаженного вследствие насыщения трансформатора тока (его варианты) |
RU204057U1 (ru) * | 2020-12-29 | 2021-05-05 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "ЭКРА" | Устройство восстановления приведённых первичных токов трансформаторов тока, соединённых в схему "звезда" |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU985877A1 (ru) * | 1978-03-14 | 1982-12-30 | Ленинградский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.М.И.Калинина | Компенсатор погрешности трансформатора тока |
RU2329514C1 (ru) * | 2007-02-06 | 2008-07-20 | Государственное унитарное предприятие "Всероссийский электротехнический институт им. В.И. Ленина" | Устройство для измерения переменного тока |
-
2011
- 2011-01-11 RU RU2011100367/07A patent/RU2449296C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU985877A1 (ru) * | 1978-03-14 | 1982-12-30 | Ленинградский Ордена Ленина Политехнический Институт Им.М.И.Калинина | Компенсатор погрешности трансформатора тока |
RU2329514C1 (ru) * | 2007-02-06 | 2008-07-20 | Государственное унитарное предприятие "Всероссийский электротехнический институт им. В.И. Ленина" | Устройство для измерения переменного тока |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2518631C1 (ru) * | 2012-12-03 | 2014-06-10 | Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный университет телекоммуникаций им. проф. М.А. Бонч-Бруевича" | Способ измерения установившегося после включения питания значения постоянного электрического сигнала на выходе измерительного преобразователя |
RU2526834C2 (ru) * | 2012-12-18 | 2014-08-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный политехнический университет" (ФГБОУ ВПО "СПбГПУ") | Способ компенсации погрешности трансформатора тока |
RU2580410C1 (ru) * | 2014-12-31 | 2016-04-10 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский политехнический университет" | Устройство для измерения больших токов |
RU2647875C2 (ru) * | 2016-07-05 | 2018-03-21 | Общество с ограниченной ответственностью научно-производственная фирма "Квазар" | Способ компенсации погрешностей трансформатора тока в переходных режимах |
RU2644406C1 (ru) * | 2016-11-17 | 2018-02-12 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "ЭКРА" | Способ восстановления приведённого первичного тока трансформатора тока в переходном режиме |
RU2683999C1 (ru) * | 2018-03-02 | 2019-04-03 | Общество с ограниченной ответственностью "СИНГЛТОН" | Способ цифровой коррекции эффекта насыщения магнитопровода трансформатора тока |
RU2744110C1 (ru) * | 2020-06-30 | 2021-03-02 | Общество с ограниченной ответственностью "Релематика" | Способ восстановления тока, искаженного вследствие насыщения трансформатора тока (его варианты) |
RU204057U1 (ru) * | 2020-12-29 | 2021-05-05 | Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственное предприятие "ЭКРА" | Устройство восстановления приведённых первичных токов трансформаторов тока, соединённых в схему "звезда" |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2449296C1 (ru) | Устройство для компенсации погрешности трансформатора тока | |
Kang et al. | A CT saturation detection algorithm | |
Yu et al. | Correction of current transformer distorted secondary currents due to saturation using artificial neural networks | |
Ajaei et al. | Compensation of the current-transformer saturation effects for digital relays | |
CN107765077B (zh) | 一种励磁涌流识别方法及识别装置 | |
RU2526834C2 (ru) | Способ компенсации погрешности трансформатора тока | |
CN104078934B (zh) | 变压器差动电流保护装置防误动继电保护方法 | |
Wath et al. | Error compensation method for current transformer | |
CN107765076B (zh) | 一种励磁涌流识别方法及识别装置 | |
Chiesa et al. | Five-leg transformer model for GIC studies | |
JP2016031253A (ja) | 直流漏洩電流検出装置 | |
Venkatanagaraju et al. | Third zone protection to discriminate symmetrical fault and stressed system conditions | |
Gangadharan et al. | Current transformer dimensioning for numerical protection relays | |
Zheng et al. | Fast, in situ demagnetization method for protection current transformers | |
US20150168461A1 (en) | Device for measuring a chopped current | |
CN104576005A (zh) | 交流电流互感器 | |
Wagh et al. | Extraction of DC component and harmonic analysis for protection of power transformer | |
Pejovic | A simple circuit for direct current measurement using a transformer | |
Huang et al. | Self-calibration method for coreless Hall effect current transformer | |
Bauer et al. | Demagnetization of current transformers using PWM burden | |
Yuan et al. | Analysis on method of calculating transformer residual flux by using the integration of port-voltage waveform and its implementation | |
Pereira et al. | Real time compensation algorithm for air-gapped current transformers saturation effects | |
Kang et al. | Compensating algorithm for use with measurement type current transformers for protection | |
RU2522174C1 (ru) | Устройство ограничения тока намагничивания трансформатора двухтактного преобразователя напряжения | |
EP1171776A1 (en) | Circuit with improved dynamic response for measuring current in pulse width modulated amplifiers |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140112 |