SU873137A1 - Устройство дл измерени тока в высоковольтных цеп х - Google Patents

Description

., . 1 . , . . , изобретение относитс  к электроизмерительной технике и может быть использовано дл  устройств релейной защиты, автоматики н измерени  токов линий электропередачи высокого напр  жени . Известны оптико-электронные уст-. ройства дл  измерени  токов в лини х электропередачи высокого, и сверхвысокого напр жени , импользукщие первичное преобразование тока с помоедью светодиодов . Недостатком этих устройств  вл етс  Низка  точность, обусловленна  малым линейным диапазоном, а также изменением параметров элементов устройств при изменении температуры, влажности.и других условий. : Наиболее близйим к данному изобретению  вл етс  устройство дл измерени  токов, содержащее два оптиче ких канала св зи и два канала приема с обратной св зью, причем на высоковольтной стороне включен трансформатор тока исистема диодов подпорки, включенна  совместно с двум  светодиодами С2. Недостатком этого устройства  вл  етс  низка  точность измерени , вызванна  нестабильностью параметров при изменении температуры, в особенности при высокой кратности изменени  измер емого тока. Цель изобретени  - увеличение точности измерени  при высокой крат-, ности изменени  измер емого тока. Указанна  цель достигаетс  тем, что в устройства дл  измерени  тока в высоковольтных цеп х, содержащее трансформатор тока, вторична  обмотка которого нагружена на два встречно-параллельно включенных светодиода, волоконнооптический световод с фокусирующими системами, два фотоприемника , введены интегратор, дифференцисшьный усилитель, два блока умножени  , генератор пр моугольных импульсов , диоды, выпр мители смещени , согласующие импульсные трансформаторы , разделительные высоковольтные конденсаторы и резистор, причем выход дифференциального усилител  соединен со входом интегратора, выход которого подключен к выходной клемме устройства, и к входам двух блоков укшожени  через включенные встречно диоды, а другие входы блоков умножени  соединены с выходом генератора пр моугольных импульсов, выходка блоков умножени  через согласующие

импульсные трансформаторы и разделительные высоковольтные конденсаторы соединены свыпр мител ми смещени , выход одного из них подключен к первому выводу вторичной обмот си трансформатора тока, нагруженного на реаистор , а выход другого подключен, ко второму вьшоду вторичной обмотки трансформатора тока через светодиоды

На черетеже приведена функциональна  схема устройства.

Устройство содержит провод 1 высоковольтной линии электропередачис измер емым током, вторичную обмотку трансформатора тока 2, резистор 3, и соединенные встречно-параллельно светодиоды 4.5, последовательно с которыми соединены включенные встречно выпр мители смещени  6,7, питаемые от импульсных трансформаторов 8,9, которые отделены от низковольтной стороны с помощью высоковольтных разделительных конденсаторов 10 - 13. Эти конденсаторы .подключены к выходам импульсных трансформаторов 14,15 которые подключены к выходам блоков 16,17 умножени . Диоды 18,19 имеют разное включение и пропускают сигналы в разной пол рности. К одноименным входам блоков 16,17 умножени  включен выход генератора 20 пр моугольных импульсов. Через фокусирующую систему 21 свет падает в волоконнооптический световод 22, а с него через фокусирующую систему 23 - на светофильтры 24,25 и фотоприемник 26 27, включенные дифференциально к входу дифференциального усилител  28, который включен на вход интегратора 29. Светодиоды 4 и 5 имеют разные спектры излучени . Светофильтры 24, 25 имеют разные полосы пропускани , так что светофильтр 24 пропускает излучение только светодиода 4, а светофильтр 25 - только светодиода 5.

Устройство работает следующим образом.

Под действием тока, текущего во вторичной обмотке трансформатора тока 2, свето иод 4 при положительной пол рности, а светодиод 5 при отрицательной пол рности тока в линии, начинает излучать свет. Излучение, проход  через фокусирующие системы 21,23 в волоконнооптический световод 22, попадает на светофильтры 24, 25. Она подобрана так, что при положительной пол рности тока в линии, когда свет излучает светодиод 4, с в попадает в фотоприемник 26. При отрицательной пол рности тока, когда свет излучает светодиод 5, свет попадает в фотоприемник 27. Фотоприемники включены дифференциально - с выхода 26 получаетс  положительный сигнал, с выхода 27 - отрицательный сигнал. Дифференциальной усилитель ;28 подает сигнал после усилени  на вход интегратора 29. Сигналы с выхода интеграторов 29 коммутируютс  при помощи диодов 18,19. При положительной пол рности .сигнал поступает на вход блока умножени  16, при отрицательной - на вход блока умножени  1.7 На эти же блоки умножени  16,17 подаютс  периодические пр моугольные импульсы от генератора пр моугольных импульсов 20. Таким образом, при положительной пол рности тока в линии на импульсный трансформатор 14, а при отрицательной пол рности - на импульсный трансформатор 15, попадают периодические импульсы напр жений или токов, амплитуда которых пропорциональна выходному сигналу интегратора 29. Эти импульсы проход т через разделительные высоковольтные конденсаторы 10,11 или 12,13 к импульсному трансформатору 8 (при положительной пол рности тока в линии), или к импульсному трансформатору 9 (при отрицательной пол рности тока в линии ), которые расположены на высоковольтной стороне измерительного устройства . Импульсные трансформаторы 8,9 нагружены на выпр мители смещени  6,7 соответственно. Причем пол рность выпр мителей смещени  6,7 такова, что выпр митель смещени  6 создает напр жение, направленное противоположно напр жению на резисторе 3 при положительной пол рности на резисторе, а выпр митель смещени  создает напр жение, противоположное напр жению на резисторе 3 при отрицательной пол рности на резисторе . Таким образом, напр жение на выпр мителе смещени  6 и 7 стремитс  скомпенсировать напр жение на резисторе 3. Напр жение на выходе интегратора 29 увеличиваетс  или уменьшаетс  до тех пор, пока на светодиодах 4,5 напр жение не окажетс  близким к нулю. При этом реализуетс  компенсационный астатический способ измерени . Напр жение на выходе интегратора 29 оказываетс  равным, с точностью до посто нного множител , току на высоковольтной линии электропередачи 1 и снимаетс  с него дл  регистрации.

В устройстве дл  измерени  тока светодиоды 4,5 выполн ют роль нульиндикаторов или датчиков рассс1гласовани . Они всегда работают при небольших токах из-за наличи  компенсационного напр жени  на высоковольтной стороне. Поэтому от линейности и стабильности их характеристик точность измерени  практически не зависит . Это позвол ет значительно увеличить точность измерени  по сравнению с известным устройством. Одно из преимуществ устройства состоит в отсутствии в высоковольтной части активных элекюнтов и источников питани , что значительно повышает надёжность системы измерени  тока.

Claims (2)

1.Патент США №3346811, кл. 324-94, опублик. 1969.

2.Патент Японии 47-28077, кл. G 01 R 3/рО, опублик. 1972

(прототип).