RU54207U1 - LOAD CURRENT TRANSFORMER DEVICE - Google Patents
LOAD CURRENT TRANSFORMER DEVICE Download PDFInfo
- Publication number
- RU54207U1 RU54207U1 RU2006102042/22U RU2006102042U RU54207U1 RU 54207 U1 RU54207 U1 RU 54207U1 RU 2006102042/22 U RU2006102042/22 U RU 2006102042/22U RU 2006102042 U RU2006102042 U RU 2006102042U RU 54207 U1 RU54207 U1 RU 54207U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- output
- input
- inverting input
- power amplifier
- current
- Prior art date
Links
Abstract
Предложение относится к электроизмерительной технике и может быть применено, в частности, в электроэнергетике для сопряжения средств учета электроэнергии, релейной защиты и противоаварийной автоматики с измерительными трансформаторами тока. Задача полезной модели - исключить дополнительную погрешность измерительных трансформаторов тока от изменения сопротивления нагрузки без необходимости замены или доработки установленного оборудования. Устройство сопряжения трансформатора тока с нагрузкой содержит балластный элемент, вход которого предназначен для подключения к вторичной обмотке трансформатора тока, и выполненный в виде преобразователя напряжения в ток развязывающий элемент, вход которого подключен к выходу балластного элемента, а выход предназначен для подключения к нагрузке. Полезная модель имеет развития, которые состоят в том, что:The proposal relates to electrical engineering and can be applied, in particular, in the electric power industry for interfacing electric power metering devices, relay protection and emergency control devices with current measuring transformers. The objective of the utility model is to eliminate the additional error of current measuring transformers from changes in load resistance without the need to replace or modify installed equipment. The device for interfacing a current transformer with a load contains a ballast element, the input of which is designed to be connected to the secondary winding of the current transformer, and an isolating element made as a voltage to current converter, the input of which is connected to the output of the ballast element, and the output is designed to connect to the load. The utility model has development, which consists in the fact that:
- преобразователь напряжения в ток содержит дифференциальный усилитель мощности, инвертирующий вход которого служит входом преобразователя, при этом выход преобразователя связан через первый и второй резисторы с выходом дифференциального усилителя мощности и с его неинвертирующим входом соответственно;- the voltage-to-current converter comprises a differential power amplifier, the inverting input of which serves as the input of the converter, wherein the output of the converter is connected through the first and second resistors to the output of the differential power amplifier and its non-inverting input, respectively;
- дифференциальный усилитель мощности выполнен на операционном усилителе, неинвертирующий вход которого служит неинвертирующим входом дифференциального усилителя мощности и зашунтирован третьим резистором, инвертирующий вход операционного усилителя через четвертый резистор соединен с инвертирующим входом дифференциального усилителя мощности, а через пятый резистор - с выходом операционного усилителя, который служит выходом дифференциального усилителя мощности;- the differential power amplifier is made on an operational amplifier, the non-inverting input of which serves as the non-inverting input of the differential power amplifier and is shunted by a third resistor, the inverting input of the operational amplifier through the fourth resistor is connected to the inverting input of the differential power amplifier, and through the fifth resistor to the output of the operational amplifier, which serves differential power amplifier output;
- сопротивление второго резистора, по меньшей мере, на порядок больше сопротивления нагрузки;- the resistance of the second resistor is at least an order of magnitude greater than the load resistance;
- сопротивления второго и третьего резисторов равны сопротивлениям пятого и четвертого резисторов соответственно;- the resistances of the second and third resistors are equal to the resistances of the fifth and fourth resistors, respectively;
- входное сопротивление балластного элемента выбрано оптимальным по минимуму погрешности трансформатора тока.- the input impedance of the ballast element is selected optimal for minimizing the errors of the current transformer.
Description
Область техникиTechnical field
Предложение относится к электроизмерительной технике и может быть применено, в частности, в электроэнергетике для сопряжения средств учета электроэнергии, релейной защиты и противоаварийной автоматики с измерительными трансформаторами тока.The proposal relates to electrical engineering and can be applied, in particular, in the electric power industry for interfacing electric power metering devices, relay protection and emergency control devices with current measuring transformers.
Уровень техникиState of the art
Погрешность измерения, соответствующая номинальному классу точности измерительного трансформатора тока, обеспечивается в ограниченном диапазоне сопротивления нагрузки во вторичной цепи трансформатора тока. Этот диапазон указан в соответствующей технической документации [ГОСТ 7746-2001. Трансформаторы тока. Общие технические условия]. Минимальная погрешность обеспечивается при оптимальной величине нагрузки, значение которой лежит внутри указанного диапазона. Выход нагрузки за пределы этого диапазона порождает дополнительную погрешность, для устранения которой вторичную обмотку трансформатора тока подключают к нагрузке через устройства сопряжения.The measurement error corresponding to the nominal accuracy class of the measuring current transformer is provided in a limited range of load resistance in the secondary circuit of the current transformer. This range is indicated in the relevant technical documentation [GOST 7746-2001. Current transformers. General specifications]. The minimum error is ensured at the optimum value of the load, the value of which lies within the specified range. Exit of the load outside this range gives rise to an additional error, to eliminate which the secondary winding of the current transformer is connected to the load through the interface devices.
Известно устройство сопряжения трансформатора тока с нагрузкой, выбранное в качестве прототипа, в котором между входом устройства, предназначенным для подключения к вторичной обмотке трансформатора тока, и выходом устройства, предназначенным для подключения к нагрузке, включен развязывающий элемент [патент РФ №2174689, 2001 г. по кл. МПК G 01 R 19/00].A device for interfacing a current transformer with a load, selected as a prototype, in which a decoupling element is included between the input of the device intended for connection to the secondary winding of the current transformer and the output of the device intended for connection to the load [RF patent No. 2174689, 2001 by class IPC G 01 R 19/00].
В устройстве-прототипе развязывающий элемент представляет собой преобразователь тока в напряжение, выполненный на операционном усилителе, инвертирующий вход которого соединен с его выходом через резистор и предназначен для подключения к вторичной обмотке трансформатора тока, которая при этом работает в режиме короткого замыкания. Устройство-прототип имеет цепь коррекции, вход которой In the prototype device, the decoupling element is a current-to-voltage converter made on an operational amplifier, the inverting input of which is connected to its output through a resistor and is designed to be connected to the secondary winding of a current transformer, which in this case operates in a short circuit mode. The prototype device has a correction circuit, the input of which
предназначен для подключения к дополнительной вторичной обмотке трансформатора тока.Designed for connection to an additional secondary winding of a current transformer.
Поскольку прототипу необходим входной сигнал от дополнительной вторичной обмотки трансформатора тока, а его выходным сигналом является не ток, а напряжение, пропорциональное измеряемому току, использование прототипа на действующих объектах электроэнергетики требует замены или существенной доработки установленных трансформаторов тока, токоизмерительных приборов и аппаратуры релейной защиты, автоматики и учета электроэнергии.Since the prototype needs an input signal from an additional secondary winding of the current transformer, and its output signal is not current, but a voltage proportional to the measured current, the use of the prototype at existing electric power facilities requires the replacement or significant improvement of installed current transformers, current-measuring instruments and relay protection equipment, automation and electricity metering.
Сущность полезной моделиUtility Model Essence
Задача полезной модели - исключить дополнительную погрешность измерительных трансформаторов тока от изменения сопротивления нагрузки без необходимости замены или доработки установленного оборудования.The objective of the utility model is to eliminate the additional error of current measuring transformers from changes in load resistance without the need to replace or modify installed equipment.
Объектом полезной модели является устройство сопряжения трансформатора тока с нагрузкой, содержащее балластный элемент, вход которого предназначен для подключения к вторичной обмотке трансформатора тока, и выполненный в виде преобразователя напряжения в ток развязывающий элемент, вход которого подключен к выходу балластного элемента, а выход предназначен для подключения к нагрузке.The object of the utility model is a device for coupling a current transformer with a load, containing a ballast element, the input of which is designed to be connected to the secondary winding of the current transformer, and an isolation element made in the form of a voltage to current converter, the input of which is connected to the output of the ballast element, and the output is intended for connection to the load.
Полезная модель имеет развития, которые состоят в том, что:The utility model has development, which consists in the fact that:
- преобразователь напряжения в ток содержит дифференциальный усилитель мощности, инвертирующий вход которого служит входом преобразователя, при этом выход преобразователя связан через первый и второй резисторы с выходом дифференциального усилителя мощности и с его неинвертирующим входом соответственно;- the voltage-to-current converter comprises a differential power amplifier, the inverting input of which serves as the input of the converter, wherein the output of the converter is connected through the first and second resistors to the output of the differential power amplifier and its non-inverting input, respectively;
- дифференциальный усилитель мощности выполнен на операционном усилителе, неинвертирующий вход которого служит неинвертирующим входом дифференциального усилителя мощности и зашунтирован третьим резистором, инвертирующий вход операционного усилителя через четвертый резистор соединен с инвертирующим входом - the differential power amplifier is made on an operational amplifier, the non-inverting input of which serves as the non-inverting input of the differential power amplifier and is shunted by a third resistor, the inverting input of the operational amplifier through the fourth resistor is connected to the inverting input
дифференциального усилителя мощности, а через пятый резистор - с выходом операционного усилителя, который служит выходом дифференциального усилителя мощности;differential power amplifier, and through the fifth resistor with the output of the operational amplifier, which serves as the output of the differential power amplifier;
- сопротивление второго резистора, по меньшей мере, на порядок больше сопротивления нагрузки;- the resistance of the second resistor is at least an order of magnitude greater than the load resistance;
- сопротивления второго и третьего резисторов равны сопротивлениям пятого и четвертого резисторов соответственно;- the resistances of the second and third resistors are equal to the resistances of the fifth and fourth resistors, respectively;
- входное сопротивление балластного элемента выбрано оптимальным по минимуму погрешности трансформатора тока.- the input impedance of the ballast element is selected optimal for minimizing the errors of the current transformer.
Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings
На фиг.1 показана схема сопряжения трансформатора тока с нагрузкой с использованием предлагаемого устройства, содержащего балластный элемент и преобразователь напряжения в ток, на фиг.2 приведен пример выполнения схемы преобразователя напряжения в ток на дифференциальном усилителе, на фиг.3 приведен пример выполнения схемы устройства сопряжения на операционном усилителе.Figure 1 shows the interface circuit of the current transformer with the load using the proposed device containing a ballast element and a voltage-to-current converter, figure 2 shows an example of a voltage-to-current converter circuit on a differential amplifier, figure 3 shows an example of a device circuit pairing on an operational amplifier.
Осуществление полезной модели с учетом ее развитииImplementation of a utility model, taking into account its development
На фигурах показаны:The figures show:
1 - измерительный трансформатор тока,1 - measuring current transformer,
2 - преобразователь напряжения в ток;2 - voltage to current converter;
3 - балластный элемент:3 - ballast element:
4 - дифференциальный усилитель мощности, который может быть выполнен на операционном усилителе 5 так, как показано на см. фиг.3;4 is a differential power amplifier, which can be performed on the operational amplifier 5 as shown in see Fig.3;
6 - нагрузка, которая может представлять собой последовательное соединение входных токоизмерительных цепей приборов и аппаратуры;6 - load, which may be a serial connection of the input current-measuring circuits of devices and equipment;
7, 8, 9, 10 и 11 - первый, второй, третий, четвертый и пятый резисторы соответственно.7, 8, 9, 10 and 11 - the first, second, third, fourth and fifth resistors, respectively.
В примерах осуществления полезной модели, показанных на фигурах, выход элемента 3 совмещен с его входом, подключенным к вторичной обмотке трансформатора 1.In the embodiments of the utility model shown in the figures, the output of element 3 is aligned with its input connected to the secondary winding of transformer 1.
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Сопротивление элемента 3 значительно меньше входного сопротивления преобразователя 2, поэтому вторичный ток трансформатора 1 практически полностью замыкается через элемент 3, сопротивление которого может быть выбрано оптимальным, исходя из условия обеспечения минимума погрешности измерения.The resistance of the element 3 is much less than the input resistance of the converter 2, therefore, the secondary current of the transformer 1 is almost completely closed through the element 3, the resistance of which can be chosen optimal, based on the condition of ensuring a minimum measurement error.
На элементе 3 выделяется напряжение, пропорциональное вторичному току трансформатора 1, которое поступает на вход преобразователя 2. Преобразователь 2 вырабатывает выходной ток iвых (фиг.3), пропорциональный входному напряжению Uвх и практически независящий от величины нагрузки 6, подключенной к его выходу. Преобразователь 2 может быть выполнен (см. фиг.2) на дифференциальном усилителе 4, инвертирующий вход которого служит входом преобразователя 2. Выход 12 преобразователя 2 связан через первый резистор 7 с выходом усилителя 4, а через второй резистор 8 - с неинвертирующим входом усилителя 4. Для того, чтобы выходной ток преобразователя 2 практически полностью подавался в нагрузку 6, ее сопротивление должно быть много меньше сопротивления резистора 8. При больших значениях сопротивления резистора 8 (десятки или сотни кОм) это требование не является обременительным.On element 3, a voltage proportional to the secondary current of transformer 1 is allocated, which is fed to the input of converter 2. Converter 2 generates an output current i output (Fig. 3), proportional to the input voltage U I and practically independent of the load 6 connected to its output. The Converter 2 can be performed (see figure 2) on a differential amplifier 4, the inverting input of which serves as the input of the converter 2. The output 12 of the converter 2 is connected through the first resistor 7 to the output of the amplifier 4, and through the second resistor 8 to a non-inverting input of the amplifier 4 In order for the output current of converter 2 to be supplied almost completely to load 6, its resistance should be much less than the resistance of resistor 8. For large values of resistance of resistor 8 (tens or hundreds of ohms), this requirement is not hassle-free.
Рассмотрим работу устройства более подробно.Consider the operation of the device in more detail.
На вход преобразователя 2 поступает напряжение Uвх, пропорциональное вторичному току трансформатора 1.At the input of the Converter 2 receives a voltage U I proportional to the secondary current of the transformer 1.
Выходной ток преобразователя 2 равен (см. фиг.3)The output current of the Converter 2 is equal to (see figure 3)
откуда where from
Здесь и далее индексы сопротивлений соответствуют позиционным номерам соответствующих элементов схемы.Hereinafter, the resistance indices correspond to the position numbers of the corresponding circuit elements.
Из (1) следует (см. фиг.3), чтоFrom (1) it follows (see figure 3) that
и далее and further
Откуда Where from
Для того, чтобы выходной ток iвых зависел только от входного напряжения Uвх, необходимо устремить к нулю левую часть равенства (3), т.е. положитьIn order for the output current i output to depend only on the input voltage U I , it is necessary to tend to zero the left side of equality (3), i.e. put
Это возможно, когда R8+R9=R10+R11 и R9=R10, следовательно и R8=R11.This is possible when R 8 + R 9 = R 10 + R 11 and R 9 = R 10 , therefore, R 8 = R 11 .
Тогда Then
При этом выходной ток In this case, the output current
Ток в нагрузке, измеряемый соответствующими приборами и аппаратами,The current in the load, measured by appropriate instruments and devices,
Поскольку сопротивление нагрузки R6 на несколько порядков меньше сопротивления (R8+R9), то ток нагрузки практически равен выходному току iвых.Since the load resistance R 6 is several orders of magnitude less than the resistance (R 8 + R 9 ), the load current is almost equal to the output current i o .
То есть ток I.e. current
и, следовательно, пропорционален входному напряжению Uвх, которое в свою очередь пропорционально вторичному току трансформатора 1.and, therefore, is proportional to the input voltage U I , which in turn is proportional to the secondary current of the transformer 1.
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006102042/22U RU54207U1 (en) | 2006-01-25 | 2006-01-25 | LOAD CURRENT TRANSFORMER DEVICE |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2006102042/22U RU54207U1 (en) | 2006-01-25 | 2006-01-25 | LOAD CURRENT TRANSFORMER DEVICE |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU54207U1 true RU54207U1 (en) | 2006-06-10 |
Family
ID=36713434
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2006102042/22U RU54207U1 (en) | 2006-01-25 | 2006-01-25 | LOAD CURRENT TRANSFORMER DEVICE |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU54207U1 (en) |
-
2006
- 2006-01-25 RU RU2006102042/22U patent/RU54207U1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CA2675971A1 (en) | Flexible current transformer assembly | |
| CN105372613B (en) | Detecting current transformer automatic zero set zero-detection device and method based on current comparator | |
| CN102822684A (en) | Measuring arrangement for detecting alternating currents | |
| US8970224B2 (en) | Circuit breaker and method for checking a Rogowski converter in a circuit breaker | |
| CN103018703A (en) | Current/voltage conversion traceability method for precision alternating current measurement | |
| KR20090062508A (en) | Metering out fit | |
| RU54207U1 (en) | LOAD CURRENT TRANSFORMER DEVICE | |
| US7304467B2 (en) | Circuit for simultaneous testing of electricity meters with interconnected current and voltage circuits | |
| CN205263293U (en) | Zero device is examined to current transformer examination autozero based on current comparison appearance | |
| CN101571557B (en) | DC high-current metering device | |
| EP3116001A1 (en) | Impedance-compensated current transformer | |
| CN210982711U (en) | Three-phase current detection circuit and electric energy metering chip | |
| Slomovitz et al. | Shielded electronic current transformer | |
| US3894284A (en) | Current flow test apparatus | |
| KR101606232B1 (en) | Electronic watt-hour meter | |
| RU2282208C1 (en) | Device for testing measuring voltage transformers | |
| RU2510030C2 (en) | Device for scale transformation | |
| CN105224003A (en) | Integrated circuit | |
| CN110133399A (en) | Charging equipment calibration method, device, charging system and storage medium | |
| CN115561695B (en) | Three-phase current transformer on-site verification device and method | |
| CN111650434B (en) | Method for single-phase intelligent electric energy meter to measure by adopting PCB type current sensor | |
| RU2224262C1 (en) | Instrument current transformer | |
| CN217404394U (en) | Protection and measurement dual-purpose high-precision large-dynamic-range alternating current sampling circuit | |
| CN209086326U (en) | For determining the equipment and kilowatt-hour meter of the transmission function of current measurement arrangement | |
| CN213041920U (en) | Single-phase intelligent electric energy meter adopting PCB type current sensor for metering |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Utility model has become invalid (non-payment of fees) |
Effective date: 20090126 |