Устройство для предотвращения насыщения сердечников трансформаторов тока

О П Й С А Н И Е 287!7!

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Зависимое от авт. свидетельства №

Заявлено 01.Ч11.1969 (№ 1341641 24-7) с присоединением заявки ¹

Приоритет

Опубликовано 19.Х1.1970. Б|оллетснь ¹ 35

Дата опубликования описания 21.1.1971

Кл. 21с, 6S/50

МПК Н 021т 3)28

УДК 261.316.295

Хомитет ло делам изобретений и открытий лри Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

А Д ДРоздов и Е. Н. Лангваген

Заявитель

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ НАСЬ1ЩЕНИЯ

СЕРДЕЧНИКОВ ТРАНСФОРМАТОРОВ ТОКА

Изобретение относится к области релейной защиты.

Известные устройства,для предотвращения насыщения сердечников трансформаторов тока, п рименяемые,в цепях .релей|ной защиты, содержащие двух полу периодный ревер си вный

MBDHHTHblH усилитель с самонасыщением, зашунтированный конденсатором, который,под,ключен последовательно с нагрузкой, и параллельный резонансный конту р, настроенный на частоту электроустановки,,который,подключен параллельно напрузке, не,позволяют нейтрализовать постоянную составляющую ,падения кап ряжения,на напрузке и вторичной обмотке прансфарматора тока.

Рассматриваемое п редложение устрапяет указанные не достагки благодаря тому, что рабочие обмотки магнитного усилителя че рез .встречно соединенные диоды подключены последовательно с на грузкой, обмотки смещения соединены .последовательно и питаются от посто роннего источника постоянного тока, а упра вляющие обмотки соединены |последовательно и .вс11речно |подключены параллельно на грузке через указанный резонансный конту р.

На чертеже,показана п ринципиальная схема включения п редлатаемого устройства.

Во .вторичную обмотку трансформатора тока 1 последовательно с сопротивлением нагрузки 2 включено балластное сопротивление

3, представляющее собой конденсатор достаточно большой емкости, зашунтнрованнос рабочими обмотками 1Г1 двух магнитных усил1телей 4 и 5 с самонасьпцением. Сердечник магнитных усилителей .выполнен из легко насыщаюзцегося магнитного материала, например из пермаллоя,марки 79 НМ. Последовательно с рабочими обмотками усилителей 4 и

5 включены выпрямители б и 7, допускающие протеканис,по ним вто ричного тока трансформатора тока 1 с учетом возможной его,кратности. Магнитныс усилители 4 и 5 образуют двухполупс риодный реверсивный усилительный каскад с самонасыщением.

Обмотки W магнитных усилителей 4 и 5 включены последовательно друг с .другом и питаются постоянным током от исгочника U= например от аккумуляторной батареи. В цапь

20 обмоток смещения включено гасящее сопротивление 8, величина которого так согласована с числом обмоток 1Г, чтобы в отсутствие управляющего сигпала HIHдуктивное сопротивление рабочих обмоток Wi было достаточно

25 малым, но чтобы поле, создаваемое обмотками смещения, могло быть скомпенсировано управляющим сигналом от обмоток W3, Управляющие обмотки W3 магнитных усилителей 4 и 5 включены последовательно и

30,встречно так, что при протекании по ним уп.

287171

60 равляющего тока происходит размагничивание сердечника одного из усилителей, 1в то время как се1рдечник,д1ругoro eIIIe oo.ibllle»асыщается. AklfpaBляющие обмотки W> подключены 1параллельно сопротивлению .нагрузки через частотпозависимый двухполюсник 9, в качестве,которо1о применен параллельный резона. нсный конту,р, составле,нный из конденсатора 10 и дросселя 11. Сумма рное омическое соп1ротивление д1росселя 11 .и обмогок WJ магнитных усилителей 4 и 5 в несколько,раз меньше сопротивления нагрузки 2, сопротивление же контура на Ipaooчей частоте во смного 1раз п1ревышает сопротивление,нагрузки.

При ко1ротком замыкании в токе п1рисутствует апе риодическая составляющая п1редельно возмо>кной 1вели11ины, и в течение первой полуволны тока направление тока совпадаег с на1правлением cTlpeлок на схеме. Вторичный ток ко1роткого за мыкания 4 1разветвляется на две части — ток,нагрузски i„, и управляющий то,к 1,„.

Во в1ремя пе рвой полуволны BTofpHчный ток, пройдя через, параллельно соединенные нагрузку и упра1вляющую цепь, 1протекает через рабочую обмогку Wf усилителя 5 и вып1рямитель 7. Это п1риводнт .к дополнительному насыщению се1рдечника и еще большему снижению индуктивного соп1ротивле ния обмотки Wf усилителя 5. Такое же действие:на сердечник этого усилителя оказывает управляющий ток протекающий аппо обмоткам W усилителей.

Ток i» в течение первой полуволны быст1ро нарастает и в дальнейшем становится очень близким к апериодической составляющей тока 4.

Протекание у1пра1вляющего тока 1,,по обмотке W> усилителя 4,п1риводит ск 1размагничиванию сердечника этого усилителя. Падение .на1пряжения на .прямом сопротивлении вентиля 7 и омичеоком сопротивлении обмотки Г усилителя 5 достаточно для запирания выпрямителя б, поэтому цепь 1рабочей обмотки не препятствует размагничиванию сердечника усилителя 4.

К моменту окончания первой 1поло>кительной полуволны тока 4 .нап ря>кение на конден,сато1ре 8 оказывается близки|м .к нулю, так как постоянная BfpefMCHH контура, ооразованного конденсатором 8 и омическим соцротивлением обмотки Wf усилителя 5, значительно меньше пе1риода .рабочего напряжения.

После 1прохождения вторичного тока 4 через;нулевое значение рабочая цепь магнитного усилителя 5 1размыкается вы прямителем 7, а рабочая цепь усилителя 4 — индуктивным соп1ротивлением al.o обмот1ки Wf. В течение оцрицательной полуволны вторичный ток,протекает 1по конденсатору 8 и вызывает его за,ряд с flloJIsltpHocTblo, 1показанной на чергеже. К моменту окончания первой oTfpkkgaTeJlbfHOH no5

35 луволны конденсатор 8 оказывается за1ряже нным и в начале второй положительной полуволны его за ряд задерживает отпирание вып рямителя 7. Вторичный то к 4 при этом разряжает конденсатор, после чего вы1прямитель

7 отпирается 1! пропуска T 11оложительную 110луволну тока.

Лпалогичпое действие схемы продолжается до тех fllofp, пока ток i,„,;ïî÷òè, равный апе,риодической составляющей тока i2, сохраняет величину, требующуюся для достаточно глубокого раз магничи вания сердечника магнитного усилителя 4. В течение этого времени рабочая цепь магнитных усилителей пропускает только положительные 1полуволны тока. Начиная с некото1рого момента, одределяющегося данными элеAIeHToiB схемы и характером короткого замы1кания, среднее значение нап ря>кения на ко1нденсато ре 8 имеет полярность, локазан ную на чертеже, и оказывается достаточным для уравновешивания постоянной составляющей напряжения fHa соцротивлении 1нат1рузки 2 и сопротивления втОричной обмотки тра1нсформато ра 1. При этом прекращается возрастание магнитного потока сердечни ка и тем самым 1првдощращается насыщение сердечника. ,По море затуха1ния а1пе1риодической .составляющей,вторичного тока 4 уменьшается и ток в то 1время,как амплитуда отрицательных

1полуволн тока 4 растет. Это п1ри водиг к насыщению сердечника усилителя 4,в течение части отрицательных полуволн. При этом постоянная составляющая нап1ряжения на конденсато1ре 8 уменьшается и тем самым 1предотВр ащается возможность,пе рекомпенсации схемы.

Предмет изобретения

Устройство для 1предотвра щения насыщения сердечников трансформаторов тока, применяемых в цепях релейной защиты, содержащее двухполупериодный 1реве1рсивный магнитный усилитель с самонасыщением, конденсатор, .подключенный последовательно с нагрузкой, и параллельный резонансный контур, настроенный на частоту электроустановки, кото рый подключен fllafpaллельно нагрузке, отличаюи1ееея тем, что, с целью .нейтрализации постоянной составляющей падения нап1ряжения на нагрузке и,вторичной обмотке прансформатора тока, рабочие обмотки указанного магнитного усилителя через вст1речно соединенные диоды 1подключены последовательно с нагрузкой,,последовательно соединенные обмотки смещения питаются от постороннего источника,постоя1нного тока, а упра1вляющие обмотки, соединенные последовательно, встречно подключе1ны 1параллельно наг1рузке через указанный резонансный контур, 287171

Составитель С. Слуцкина

Редактор К. Шанаурова Текред Л. Я. Левина Корректор Т. А. Уманей

Заказ 3950!7 Тираж 480 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретешш и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-85, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2