SU743396A1 - Преобразователь тока дл линии электропередачи сверхвысокого напр жени - Google Patents

Abstract

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ ТОКА ДЛЯ линии ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ СВЕРХВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ, содержащий измерительный трансформатор с двум  магнитопроводами , общей первичной обмоткой в виде провода линии электропередачи и двум  вторичными обмотками, вспомогательный трансформатор, высоковольтные конденсаторы св зи и выходной блок, отличающийс  тем, что, с целью повышени  помехозащищенности , в него введены две цепочки смещени , два дроссел  и высокочастотный генератор, причем цепочки смещени  подключены параллельно вторичным обмоткам измерительного трансформатора, обща  точка которых соединена с проводом линии электропередачи , первична  обмотка вспомогательного трансформатора выполнена с заземленным средним выводом, .дроссели через конденсаторы св зи 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)

Description

Изобретение относитс  к электроизмерительной технике и предназначено дл  использовани  в системах релейной защиты линий электропередач как посто нного, так и переменного тока.

Известен преобразователь посто нного тока, содержащий рабочую и дополнительную обмотки, размещенные на магнитопроводе, посторонний источник посто нного тока, подключенный к дополнительной рбмотке, конденсатор , образующий с рабочей обмоткой резонансный контур, к которому подключен генератор частоты и фазочувствительньй детектор.

Недостаток известного устройства состоит в его значительной сложности .

Известен также аналоговый преобразователь переменного тока, содержащий трансформатор с двум  магнитопроводами , одной общей первичной обмоткой и двум  индивидуальными вторичными обмотками, параллельно которым включены цепочки из резисторов и диодов.

Недостаток известного устройства определ етс  тем, что при повьшенных напр жени х линий электропередач используема  в нем изол ци  первичной обмотки оказываетс  слишком громоздкой и дорогосто щей.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  преобразователь тока,дл  линии электропередачи сверхвысокого напр жени , основанный на коммутационном преобразовании первичного тока и содержащий, в частности, измерительный трансформатор с двум  магнитопроводами, общей первичной обмоткой в виде провода линии электропередачи и двум  вторичными обмотками , вспомогательный трансформатор , высоковольтные конденсаторы св зи и выходной блок.

Основной недостаток известного устройства св зан с возможностью по влени  значительных помех от тока возникающего в выходном блоке под воздействием рабочего напр жени  линии электропередачи относительно земли.

Цель изобретени  - повьшение помехозащищенности измерительного устройства .

Дл  достижени  указанной цели в преобразователь тока дл  линии электропередачи сверхвысокого напр жени , содержащий измерительный трансформатор с двум  магнитопроводами, общей первичной обмоткой в виде провода линии электропередачи и двум  вторичными обмотками, вспомогательный трансформатор, высоковольные конденсаторы и выходной блок, введены

две цепочки смещени , два дроссел  и высокочастотный генератор, причем цепочки смещени  подключены параллельно вторым обмоткам измерительного трансформатора, обща  точка которых соединена с проводом линии электропредачи, первична  обмотка вспомогательного трансформатора выполнена с заземленным средним выводом , дроссели через -конденсаторы

св зи подключены к крайним выводам соответствукицих 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 трансформатора .

На фиг. 1 представлена принципиальна  электрическа  схема предлагаемого устройства; на фиг. 2 - схема замещени , иллюстрирующа  его принцип действи .

Устройство содержит установленный

на линии 1 электропередачи измерительный трансформатор тока 2 цепочки смещени  из резисторов 3 и диодов 4, дроссели 5, конденсаторы 6 св зи, вспомогательный трансформатор 7, высокочастотный генератор 8, выходной блок 9. Дл  по снени  на схеме указаны также силовые элементы

10и 11, не вход щие в состав преобразовател , но вли ющие на его работу и включенные по концам линии 1 электропередачи между проводом и землей.

В состав силовых элементов 10 и

11на лини х электропередач посто нного тока вход т, например, выпр мит

тели и инверторы, а на лини х эЛект- ропередач переменного тока - повышающие и понижающие трансформаторы. В обоих один из полюсов этих аппаратов заземл етс . Заземление необходимо дл  снижени  рабочих напр жений на проводах линии и удешевлени  изол ции. При посто нном токе заземл етс  средн   точка, а

при переменном токе - нейтраль обмоток высшего напр жени  трансформаторов .

В качестве измерительного трансформатора 2 тока примен етс  трансформатор с двум  магнитопроводами, изготовленными из магнитом гкого материала с характеристикой намагничивани , по возможности приближак цейс  к пр моугольной. Магнитопроводы имеют общую первичную обмотку и две разделенные вторичные обмотки с урановешенными первичными и вторичными ампер-витками. По первичной обмотке которой  вл етс , провод линии 1, прходит измер емый ток, вторичные обмотки соедин ютс  последовательновстречно и через дроссели 5 и конденсаторы 6 св зи подключаютс  к первичной обмотке вспомогательного трансформатора 7, наход щегос  под потенциалом земли.

Дл  регулировки оптимальной рабочей точки на характеристике каждого магнитопровода в отдельности, с целью получени  линейной зависимости между первичным и вторичным токами , применены две симметричные цепочки смещени  из резисторов 3 и диодов 4, средн   точка которых находитс  под потенциалом линии.

Дл  сверхвысоких напр жений сопртивление конденсаторов 6 св зи представл ет значительную величину. Дл  устранени  вли ни  большого емкостного сопротивлени  применены высокочастотный генератор 8 и компенсирующие дроссели 5.

Дроссели 5, конденсаторы 6 св зи и первична  обмотка вспомогательного трансформатора 7 образуют два одинаковых , но независимых колебательных контура, соединенных параллельно, по отношению к току, создаваемому высоким напр жени м линии 1 электропередачи относительно земли, и настроенных в резонанс на частоту высокочастотного генератора 8. Цепь тока высокой частоты замыкаетс  через вторичные обмотки измерительного трансформатора 2, наход щегос  под сверхвысоким напр жением линии электропередачи , и через первичную обмотку вспомогательного трансформатора 7. Частота, форма и величина напр жени  генератора 8 выбираютс  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 вьтодом и одну вторичную обмотку.

Q Под воздействием напр жени  линии Цд относительно земли через элементы 10 и 11 заземлени  линии, толщу земли, заземленный средний вывод первичной обмотки трансформатора 7,

5 трансформатор 2, резисторы 3, диоды 4, дроссели 5 и конденсатор 6 замыкаетс  неизвестна  в случае передачи посто нного тока переменна  составл юща  пульсирующего тока, а

0 в переходных режимах - также свободные составл ющие токов, апериодические и периодические. На лини х электропередач переменного тока по указанной цепи замыкаютс  токи рабочей

5 частоты в нормальном режиме и различные свободные составл ющие токов при переходных процессах.

.В общем случае перечисленные токи, складыва сь, образуют суммарные помехи в .левой и правой част х ..схемы

ПомИ „ом Токи 1„ом и i; весьма невелики по сравнению с рабочим током линии электропередачи 1д , так как ограничиваютс  емкостными сопротивленими , но, как показьшают расчеты , они могут быть соизмеримыми, а в некоторых случа х (как в установившемс , так и впереходном режиме ) значительно превышать ток полезного сигнала 1 , создаваемый высокочастотным генератором 8.

Следует отметить, что ток 1д, вырабатываемый эквивалентным источником тока, помимо его воздействи  на

5 измерительный трансформатор 2, непосредственно практически не ответвл етс  в детальную измерительную схему ввиду наличи  в ней весьма больших емкостных сопротивлений.

Q Токи помехи i;, и l вследствие их небольшой величины, в свою очередь, практически не вли ют на трансформатор 2.

При этом условии можно мысленно перенести точки присоединени  к линии элементов 10 и 11 в среднюю точку схемы и объединить их в один элемент . Кроме того, дл  нагл дности можно объединить трансформатор 2, резксторы 3 и диоды 4, а также э ементы 10 и 11, в результате чего получаетс  схема замещени , изображенна  на фиг.2.

На этой схеме каждый объединенный трансформатор 2, резисторы 3 и диоды 4 представл ют собой нелинейное активно-индуктивное сопротивление, управл емое током источника тока 1. Ток высокой частоты , создаваемый генератором 8, замыкаетс  в последовательном колебательном контуре. Величина этого тока полностью определ етс  упом нутым управл емым сопротивлением и не зависит от сопротивлений дросселей 5 и конденсаторов 6, поскольку они настроены в резонанс

на высокой частоте. Токи помех 1{,ощ, „ замыкаютс  в двух независимых

ПО ЛЛ

колебательных контурах - левом и правом, присоединенных параллельно к элементам 10 и 11. При условии полной идентичности контуров вьшолн етс  равенство Х, 1ом. трансформаторе 7 ампер-витки этих токов взаимно уравновешиваютс  и указанные токи не вли ют на выходной блок 9.

Предлагаемое техническое решение позвол ет наиболее просто решить проблему передачи сигнала с высокого потенциала на потенциал земли при одновременном уменьшении стоимости высоковольтной изол ции.

Claims (1)

1. 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- 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 трансформатора.

   Фие.1