Устройство для измерения токалинии электропередачи сверхвысокогонапряжения

Устройство для измерения токалинии электропередачи сверхвысокогонапряжения

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ о»822050

К АВТОУСКОМУ СВИД6ИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 170779 (23) 2797144/18-21 с присоединением заявки Ио (23) Приоритет р1)м. к.

6 01 R 19/00

Государетвеиинй комитет

СССР, no дмам изобретений и открытий

Опубликовано 150481.Бюллетень Н914 (53) УДК 621.315..925(088.8) Дата опубликования описания 150431 (54) УСТРОИСТВО ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ТОКА ЛИНИИ

ЭЛЕКТРОПЕРЕДАЧИ СВЕРХВЫСОКОГО НАПРЯЖЕНИЯ

Изобретение относится к электро- измерительной технике и предназначено для использования при реализации устройств релейной защиты и автоматики электрических сис.ем.

Известно устройство для измерения тока линии электропередачи сверхвысокого напряжения, содержащее установленный на контролируемой фазе линии измерительный трансформатор, одна из вторичных обмОток которОгО подключена к блоку коммутации, а другая через емкостной канал связи, состоящий из двух конденсаторов, со единена с выходным блоком (1).

В известном устройстве коммутация осуществляется в цепи переменного тока, а какие-либо дополнительные блоки трансформации отсутствуют. В конечном счете это обуславливает зна- 20 чительные погрешности измерения и низкую эксплуатационную надежность измерительного устройства, особенно в переходных режимах линии электропередачи.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является устройство для измерения тока линии электропередачи сверхвысокого напряжения, содержащее измерительный ЗО.трансфорМатор тока, расположенный на контролируемой фазе линии„ два блока выпрямления, первый из которых подключен ко вторичной обмотке измерительного трансформатора тока, а второй связан с нагрузочным сопротивлением, блок коммутации, установленный в выходной цепи первого блока выпрям-. ления, повышающий и понижающий блок трансформации, первый из которых включен на выходе блока коммутации, а второй - на входе второго блока вы" .прямления, емкостной канал .связи, состоящий из двух конденсаторов,размещенных между блоками трансформации С23

Известное устройство также харак- . теризуется недостаточной эксплуата" ционной надежностью, поскольку от.каз одного из его составных элементов приводит к отказу всего устройства в целом.

Другим недостатком известного устройства является его невысокая точность. особенно трудно обеспе-, чить приемлемую точносТь при необходимости передачи мощности, требуемой для работы существующих устройств релейной защиты и автоматики. Можно показать, что

Ф - йк Ртч, 822050 где Р— заданная мощность, которую нужно передать в на.грузку;

К вЂ” коэффициент трансформации тР повышающего блока трансформации;

С - суммарная величина емкостей конденсаторов связи;

f - частота коммутации;

Ч вЂ” напряжение на входе блока

Н коммутации °

)0

Для передачи в нагрузку заданной величины мощности можно увеличивать емкости конденсаторов связи, частоту коммутации, коэффициент трансформации повышающего блока трансформации, напряжение на входе блока коммутации, Увеличение емкости конденсаторов связи путем их параллельного соединения приводит к увеличению стоимости измерительного устройства, а по- 20 .вышения на входе блока коммутации ограничено напряжением пробоя транзисторов.

Следовательно, передача заданной величины мощностй может быть обеспе- д чена увеличением коэффициента трансформации и частоты коммутации. Но при увеличении частоты коммутации возрастает погрешность измерительного устройства, так как время переключения транзисторов становится соизмеримым с временем, их открытого и закрытого состояния. Во время переключения транзисторов часть измеряемого тока замыкается через блок коммутации, минуя нагрузку, что приводит к снижению точности. Увеличение же коэффициента трансформации повышающего блока транформации и соответствующее изменение коэффициента трансформации понижающего блока транс 40 формации ведут к возрастанию паразитных емкостей трансформаторов и уменьшению тока, передаваемого в нагрузку, поскольку часть тока замыкается через эти емкости помимо нагрузки.

Таким образом, повышение частоты коммутации или коэффициента трансформации ведет к снижению точности измерительного устройства и наоборот, уменьшение частоты коммутации или коэффициента трансформации повышает его точность.

Цель изобретения — повышение точности и надежности работы измеритель. нога устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в устройстве для измерения тока линии электропередачи сверхвысокого напряжения, содержащем измерительный трансформатор тока., расположен- 60 ный на контролируемой фазе линии, два блока выпрямления, первый иэ которых подключен ко вторичной обмотке измерительного трансформатора . тока, а второй связан с,погрузочным 65 сопротивлением, блок коммутации, установленный в выходной цепи первого блока выпрямления, повышающий и понижающий блоки трансформации, первый из которых включен на выходе блока коммутации, а второй — на входе второго блока выпрямления, емкостной канал связи, состоящий из двух конденсаторов, размещенных между блокамн трансформации, блок коммутации выполнен в виде ряда последовательно соединенных коммутаторов, а оба блока трансформации в виде ряда трансформаторов, причем первичные обмотки трансформаторов повышающего блока трансформации подключены к выходам соответствующих коммутаторов, а каждая из двух групп последовательно соеди" ненных вторичных полуобмоток включена между контролируемой фазой линии и соответствующим конденсатором емкостного канала связи, вторичные обмотки трансформаторов понижающего блока транформации соединены параллельно через индивидуальные выпрямители второго блока выпрямления, а каждая из двух групп последовательно соединенных первичных полуобмоток включена между шиной нулевого потенциала и соответствующим конденсатором емкостного канала связи.

На чертеже представлена принципиальная электрическая схема предложенного устройства.

На контролируемой фазе линии 1 электропередачи расположен измерительный трансформатор 2 тока, ко вторичной обмотке которого подключен блок

3 выпрямления. В выходной цепи блока 3 выпрямления установлен блок коммутации, состоящий из последова-тельно соединенных коммутаторов 4, на выходах которых включены трансформаторы 5 повышающего блока трансформации. В состав устройства входят. такие дроссели 6, установленные по концам емкостного канала связи, выполненного на конденсаторах 7. На стороне низкого размещен понижающий блок трансформации, состоящий из трансформаторов 8, вторичные обмотки которых соединены параллельно через выпрямители 9. Сигнал информации о токе линии электропередачи выделяется на нагруэочном сопротивлении 10.

Устройство работает следующим об-; разом.

Ток линии электропередачи 1 измеряется трансформатором 2 тока и через блок 3 выпрямления поступает на вход последовательно соединенных коммутаторов 4, где осуществляется его коммутация. С выходов коммутаторов 4 сигналы направляются на первичные обмотки повышающих трансформаторов 5, трансформируются и через конденсаторы 7 емкостного канала связи подаются на понижающие трансформаторы G. Со вторичных обмоток

822050 трансформаторов 8 результирующий сигнал о токе линии 1 через выпрямители

9 поступает в нагрузочное сопротивление 10.

Увеличение количества коммутато:ров 4 позволяет, увеличив напряжение на выходе измерительного трансформатора 2 тока, а значит .на входе коммутаторов 4, при неизменной передаваемой мощности, снизить коэффициент трансформации повышающих трансформаторов 5 и частоту коммутации„ что повышает точность измерительного устройства. Увеличение напряжения на выходе измерительного трансформатора 2 тока не приводит к увеличению влияния паразитных емкостей, так как он работает на промышленной частоте.

Для уменьшения несимметрин работы трансформаторов 5 и 8, обмотки, подсоединенные к конденсаторам 7 ем костного канала связи, выполнены в виде двух полуобмоток с одинаковым числом витков и соединены так, как показано на схеме. При этом магнитные потоки, создаваемые током, протекающим от линии электропередачи 1 по этим полуобмоткам "через конденсаторы 7 емкостного канала связи к земле, равны и направлены встречно, т.е. не оказывают влияния на режим работы повышающих трансформаторов 5 и понижающих трансформаторов 8.

Повышение надежности работы предложенного устройства достигается последовательным включением ряда!

О

25 коммутаторов.

При отказе типа "обрыв" одного из трансформаторов коммутатора все напряжение в полупериод, когда должен работать отказавший транзистор, прикладывается к неисправному комму- 4ц .татору, .происходит пробой и затем напряжение перераспределяется на ос..тавшихся коммутаторах.

При отказе типа "короткое замыкание" одного из транзисторов коммутатора с выхода этого коммутатора на соответствующий трансформатор поступают однопблярные импульсы, которые замагничивают трансформатор. Замагниченный трансформатор шунтирует 50 неисправный коммутатор, и напряжение перераспределяется на оставшиеся ком" мутаторы. формула изобретения

Устройство для измерения тока лин.ra электропередачи сверхвысокого напряжения, содержащее измерительный трансформатор тока, расположенный на контролируемой фазе линии, два блока выпрямления, первый из которых под" ключен ко вторичной обмотке измерительного трансформатора тока, а второй связан с .нагруэочным сопротивлением, блок коммутации, установленный в выходной цепи, первого блока выпрямления, повышающий и понижающий блоки трансформации первый иэ кото рых включен на выходе блока коммутации, а второй - на входе второго блока выпрямления, емкостной канал связи, состоящий из двух конденсаторов, размещенных между блоками трансформации, о т л и ч а ю щ е ес я тем, что, с целью повышения точности и надежности работы, в нем блок коммутации выполнен в виде ряда последовательно соединенных коммутаторов, а оба блока трансформациив виде ряда трансформаторов, причем первичные обмотки трансформаторов повышающего блока трансформации подключены к выходам соответствующих коммутаторов, а каждая из двух групп последовательно соединенных вторичных полуобмоток включена между контролируемой фазой линии и соответствукщим конденсатором емкостного канала связи, вторичные обмотки трансформаторов понижающего блока трансформации соединены параллельно через индивидуальные выпрямители второго блока выпрямления, а каждая из двух групп последовательно соединенных первичных полуобмоток включена между шиной нулевого потенциала и соответствующим конденсатором емкостно-о канала связи.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Автоматизация и релейная защита электрических систем. Под ред.

И. N. Сироты, К., "Наукова думка", 1977, с.82-85.

2. Патент Великобритании 9 1279795, кл. 6 1 V 1971.

Составитель Л. Морозов

Редактор A. Долинич Техред Т.Маточка Корректор В. Бутяга

Эаказ 1840/68 Тираж 732 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4