рует рабочий сигнал с достоянным смещающим сигналом,- а в момент перехода рабочего сигнала через нулевое значение выдает команды на запуск генератора калибрующего сигнала 10. Он формирует короткие импульсные сигналы, которые совместно с вы-. ходным сигналом модулятора 2 поступают в преобразователь 3 электрического сигнала в световой (светодиод). Светодиод связан оптическим каналом с преобразователем 4 светового сигнала в электрический. После него сигнал подается на вход предусилители 5 с фильтром. Калибрующий сигнал отделяется от рабочего и постоянного сигнала и подается в демодулятор 9, который выходной цепью связан с элементом предусилители 5, влияющим на его коэффициент усиления.

Рабочий сигнал с предусилители 5 поступает на вход мощного оконечного усилителя 6, имеющего токовый выход, а при необходимости - и выход по напряжению. Стабильный режим работы оконечного усилителя с токовым выходом на нагрузку 7 обеспечивается глубокой отрицательной обратной связью. Стабильность работы блоков 4-6 и Р в значительной степени определяется стабилизированным источником питания 8, подключенным к сети переменного тока напряжением 220 В.

Если схема используется для построения измерительного канала ОЭТТА в диапазоне изменения ij от 0,1 до 1,2/ih, то в качестве первичного измерительного преобразователя целесообразно использовать обычный электромагнитный трансформатор тока вы--сокого класса точности. В каналах релейной защиты, когда ток меняется в большом диапазоне, возможно использование малоиндуктивных шунтов, трансформаторов тока с немагнитным зазором в магнитопроводе, воздушных трансформаторов тока. Если же к классу точности канала при .работе в переходном режиме не предъявляются слишком жесткие требования, можно употребить электромагнитные трансформаторы тока, работающие с малыми погрешностями при большой кратности тока к. з. Достичь этого легко, так как магнитопровод такого трансформатора тока может иметь малую длину средней линии, его поперечное сечение не ограничивается какими-либо требованиями, а изоляция первичной и вторичной обмоток от магнитопровода должна выдерживать испытательное напряжение только 2 кВ.

На основе описанной структурной схемы была разработана принципиальная схема опытного образца ОЭТТА [2] на напряжение 750 кВ и ток /i = 2000 А с одним каналом для работы с измерительными приборами, имеющим /ад = 1 А и сопротивление нагрузки 1-10 Ом при cos ф = 0,8, и тремя независимыми каналами для работы с релейной защитой с /н = 50 мА и сопротивлением нагрузки от 0,1 до 100 Ом при cos ф = 0,8. В качестве первичных измерительных преобразователей в образце использовались специально сконструированные электромагнитные трансформаторы тока класса 0,2 в канале измерений и класса 5Р в каналах защиты.

Предпринята попытка аналитического описания амплитудно-частотных характеристик каналов релейной защиты опытного образца, для чего их принципиальная схема заменена эквивалентной расчетной схемой. В результате получено чрезвычайно сложное выражение, дающее возможность качественного анализа, но не позволяющее однозначно определить выходные характеристики, так как отдельные элементы схемы имеют значительный статистический разброс паспортных данных, а эквивалентная схема строится со многими упрощающими допущениями. Поэтому решающее значение при разработке реальной конструкции опытного образца ОЭТТА имели экспериментальные исследования, методика настройки схемы на заданные параметры, а также испытания на соответствие предъявляемым техническим требованиям.

Анализом было установлено сильное влияние на амплитудно-частотные характеристики канала распределенной емкости кабеля, соединяющего преобразователь 4 на рис. 9-9 с предусилителем 5, тем более что длина кабеля может меняться от десятков до тысяч метров в зависимости от расположения аппарата по отношению к зданию подстанции. Объясняется это значительным ослаблением высших гармоник, содержащихся в калибрующем сигнале, при увеличении длины кабеля. С целью стабилизации амплитудно-частотных характеристик на вход предусилителя включается балластная перестраиваемая емкость, которая позволяет получить суммарную емкость канала связи, не зависящую от его длины. Кроме того, амплитудно-частотная характеристика зависит от инерционности стабилизированного блока питания при включении линии. Поэтому в него необходимо вводить буферную аккумуляторную батарею, которая обеспечивает мгновенную готовность блоков 2 Vi 11 к работе при отключении и включении линии, например при АПВ.

Испытания опытного образца ОЭТТА включали в себя измерения выходных характеристик при температуре окружающей среды 20 °С для установления метрологических свойств каналов измерительных приборов и релейной защиты, определение стабильности выходных параметров в диапазоне температур от -50 до -f 50 °С, определение погрешностей каналов релейной защиты в переходных режимах, а также высоковольтные испытания опорной изоляции на землю. Испытания проводились по стандартным методикам, используемым для определения характеристик электромагнитных трансформаторов тока, за исключением погрешностей канала измерительных приборов, когда выходной усилитель работал с выходом по напряжению без отрицательной обратной связи на нагрузку 100 Ом и использовался цифровой вольтметр класса 0,2.

Результаты испытаний опытного образца показали, что канал измерительных приборов с токовым выходом может длительно работать в классе точности I в нормируемом диапазоне температур, а с выходом по напряжению - в классе 0,5. Каналы релейной защиты с буферными аккумуляторными батареями в пере-

дающей части схемы в отношении погрешностей в переходном режиме при токах до I5/iH полностью удовлетворяют требованиям ГОСТ 7746-78, предъявляемым к электромагнитным трансформаторам тока. Однако еще раз подчеркнем, что относительно небольшая выходная мощность усилителей как в номинальном режиме работы защищаемых присоединений, так и при коротком замыкании на них требует специальной релейной защиты на операционных усилителях. Для срабатывания же защит на обычных электромеханических реле требуется значительно большая мощность, которую не удается получить от выходных усилителей каналов релейной защиты ОЭТТА без очень большого усложнения их схем и увеличения мощности источников питания.

Для осциллографирования переменного тока ii высоковольтных присоединений в лабораторных условиях, когда температура окружающей среды меняется в небольших пределах, а диапазон изменения тока велик, можно рекомендовать ОЭТТА, выполненный по упрощенной структурной схеме без корректирующего сигнала (рис. 9-10).

Здесь первичный измерительный преобразователь / при осциллографировании выдает на модулятор 2 сигнал, пропорциональный fl, с соответствующими погрешностями. Модулятор представляет собой простейшую диодную схему, выделяющую из сигнала положительную и отрицательную полуволны, каждая из которых

Модулятор -I

Преобразователь jncKTpn-ческого сигнала в световой

Стабилизированный источник питания

Преобразователь электри -ческого сигнала в световой

Оптические каналы

Преобразователь светового сигнала в электрический

Преобразователь светового сигнала в электрический

Температурный стабилизатор

Нагрузка

Рис. 9-10. Структурная схема ОЭТТА для осциллографирования переменного

тока