Токовый источник питания для электроизмерительной аппаратуры

Токовый источник питания для электроизмерительной аппаратуры

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

(72) Авторы изобретения

Б. С. Стогний, А. И. Осадчий, H. С и Г. И. Варский

Институт электродинамики АН Украи (73) Заявитель (54) ТОКОВЫЙ ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ ДЛЯ

ЭЛЕКТРОИЗИЕРИТЕЛЬНОЙ АППАРАТУРЫ

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в токоизмерительных устройствах линий электропередачи и других устройствах релейной защиты и автоматики линий электройередачи высокого напряжения.

Известны устройства, в которых часть оборудования находится под по-. тенциалом линии электропередачи, для питания которых необходимы стабили- . зированные источники питания(1).

Такой источник питания должен обладать высокой надежностью, малым временем установления выходного напряжения.и должен удовлетворять требованиям по изоляционной прочности относительно нулевого потенциала линии электропередачи (ЛЭП). Применение для данной цепи аккумуляторов, находящихся под потенциалом ЛЭП, ока" зывается экономически не оправданным, так как аккумуляторы требуют обслуживания, а частное отключение

ЛЭП недопустимо. Использование маломощных трансформаторов напряжения, обеспечивающих преобразование напряжения ЛЭП в десятки вольт, затруднительно из-за необходимости применения изоляции, выдерживающей напряжение ЛЭП в трансформаторе напряжения. Возможно использование для указанной цели быстронасыщающегося трансформатора тока, представляющего собой токовый источник питания. В этом случае отпадает требование изоляционной прочности, так как первичная и вторичная обмотки трансформатора тока находятся под потенциалом ЛЭП. Однако к такому источнику предъявляется дополнительное требование - обеспечение стабильности выходного напряжения при работе ЛЭП в широком диапазоне токов. Такой диапазон изменения токов приводит к необходимости установки инерционных фильтров на выходе источника питания, vTo отрицательно сказывает" ся на времени установления выходно957386

3 го напряжения. Так, при включении

ЛЭП устройство, питающееся от такого источника, находится в течение некоторого времени в обесточенном состоянии, что отрицательно сказыва" ется на работе питаемых устройств.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является источник питания, содержащий трансформатор тока, вторичная обмотка 10 которого соединена с выпрямителем, выход которого через стабилизатор подключен к нагрузке (2 1.

Недостатком известного устройства являются его плохие энергетические 1 и массо-габаритные показатели, обусловленные высокой кратностью тока

ЛЭП.

Цель изобретения - расширение диапазона стабилизации, улучшение КПД и массо-габаритных показателей.

Поставленная цель достигается тем, что в токовом источнике питания пля электроизмерительной аппаратуры, содержащем трансформатор тока, 5 первичная обмотка которого подсоединена к выводам для подключения линии электропередачи, а вторичная через выпрямитель- к входу стабилизатора напряжения, выходом соединенного с выводами для подключения нагрузки, в трансформатор тока введено N дополнительных вторичных обмоток, каждая из которых через последовательную цепь из введенных дополнительно выпрямителя и ключа подклю35 чена к входу стабилизатора напряжения, причем число витков каждой последующей дополнительной вторичной обмотки выбрано в и раз большим числа ео витков предыдущей.

На чертеже приведена функциональная схема токового источника питания электроизмерительной аппаратуры, находящейся под потенциалом ЛЭП.

В разрыв одного из проводов ЛЭП 1 включен трансформатор 2 тока, имеющий ряд вторичных обмоток 3- 1; 3-2...

3-k, которые через выпрямитель 4-1 и дополнительные выпрямители 4-2, 4-3,...4-k подключены к входу стабилизатора 5, причем дополнительные выпрямители 4-2, 4-3, 4-К подключены к входу стабилизатора через ключи 6-1, 6-2;... 6-(k-1). Выход стабилизатора 5 подключен к нагрузке 7.

Устройство работает следующим образом.

При включении линии электропередачи все ключи 6-1, 6-2... 6-(Ic-1) находятся в разомкнутом состоянии и ток ЛЭП через трансформатор 2 тока, обмотку 3-1, выпрямитель 4-1 оказывается подключенным к входу стабилизатора. При достижении входным током заданного допустимого значения тока стабилизатора, превышающего в и раз минимальное значение в устройстве, происходит включение ключа 6-1. В этом случае к входу стабилизатора оказываются подключенными два выпрямителя 4- 1 и 4-2; так как число витков обмотки 3-2 больше числа витков обмотки 3-1 в и раз, то и напряжение на обмотке

3-2 соответственно в и раз больше напряжения на обмотке 3- 1. Это приводит к запиранию диодов выпрямителя

4-1 и ток через обмотку 3-1 становится равным нулю. Следовательно, ток на входе стабилизатора снижается в п раз и достигает минимального значения. При дальнейшем увеличении тока по мере замыкания ключей 6-2,..., 6-(a-1) ток на входе стабилизатора не выходит за пределы 1щ„.п-п3п1„, При понижении тока процесс происходит в обратном порядке, так как по мере снижения тока до значения 3 в устройстве происходит отключейие соответствующего ключа вплоть до ключа 6-1.

Следует отметить, что по мере отключения ключей возрастает напряжение на обмотке, выпрямителе и ключе пропорционально напряжению на входе стабилизатора, числу вторичных обмоток и соотношению между витками соседних секций п.Следовательно, диапазон кратности токов в данном устройстве преобразуется в диапазон кратности напряжений на обмотках трансформатора тока, дополнительных выпрямителях и ключах.

Улучшение КПД и массо-габаритных показателей предлагаемого источника по сравнению с известным достигается за счет применения вместо обмотки, выпрямителя и стабилизатора с рабочим током до сотен ампер стабилизатора с рабочим током в единицах ампер, трех выпрямителей, обмоток и двух ключей с рабочим током в единицах ампер. В качестве ключей в предлагаемом устройстве могут быть использованы мощные высоковольтные транФормула изобретения

Составитель C. Ситко

Техред Е.Харитончик Корректор М. Шароши

Редактор Л. Филь

Заказ 6619/46

Тираж 721 Подписное .

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Ф

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

5 95 зисторы, управляемые по величине тока ЛЭП автоматически.

Токовый источник питания для электроизмерительной аппаратуры, содержащий трансформатор тока, первич° ная обмотка которого подсоединена к выводам для подключения линии электропередачи, а вторичная через выпря.митель - к входу стабилизатора напряжения, выходэм соединенного с выводами для подключения нагрузки, отличающийся тем, что, с цельк расширения диапазона стабили7386 d зации, повышения КПД и улучшения массо-габаритных показателей, в трансформатор тока введено N дополнительных вторичных обмоток, каждая из которых через последовательную цепь из введенных дополнительно выпрямителя и ключа подключена к входу ста-. билизатора напряжения, причем число витков каждой последующей дополни1в тельной вторичной обмотки выбрано в и раз большим числа витков предыдущей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. "Электричество", 1975, N 6, 1 с. 21-30.

2. Авторское свидетельство СССР

N 728202, кл. Н 02 М 7/12, 1976.