тель могут влиять токи, проходящие по горизонтальным заземляющим проводникам, которые обычно помещаются на глубине 0,8-1 м от поверхности земли. Однако обычно эти токи составляют небольшую часть всего обратного тока, растекающегося в земле. Поэтому в подобных условиях помехи от обратного тока невелики и в худшем случае параметр а не превышает 0,1-0,15.

Обратный ток почти полностью замыкается по заземляющим проводникам и может оказывать заметное влияние на параметр а только при замыкании на землю на территории той же подстанции, на которой заземлена нейтраль сети и установлен преобразователь.

Измеряя ток в линии при моделировании или испытании преобразователя, влияние обратного тока необходимо устранить.

По данным физического моделирования при расположении влияющего тока ниже преобразователя (или, что то же, при преобразователе, повернутом на 180° по сравнению с его положением на рис. 10-1) и тех же относительных расстояниях ajh, c/h сопротивления взаимной индукции оказываются приблизительно в 2,5 раза меньшими, чем получаемые по кривым рис. 10-3. Отсюда вытекает, что при моделировании при испытаниях на линии провод с обратным током должен бьггь достаточно удален либо цепь, состоящая из нагрузочного устройства и провода линии, должна быть заземлена по обе стороны от места установки преобразователя в достаточном удалении от него (несколько десятков метров).

В работах [42, 44, 45 и 471 приведены данные практического использования дистанционных преобразователей тока в схемах простой токовой защиты линий, дифференциальной защиты трансформаторов, фильтра токов нулевой последовательности, а также данные преобразователей промышленного выпуска.

В работе [76] показана принципиальная возможность ограничивать влияние токов соседних фаз и, следовательно, более точно измерять ток одной фазы в сети с глухозаземленной нейтралью с помощью трех, а в сети с малым током замыкания на землю - с помощью двух дистанционных преобразователей. Установлена также возможность измерения разности токов двух фаз одним преобразователем и дифференциальной защиты крупных электрических машин с использованием дистанционных преобразователей тока.

В работе [77 ] изложены принципБГ построения различных простых и комбинированных фильтров симметричных составляющих тока на основе дистанционных преобразователей тока.

10-2. ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ТОКА С НАГРУЗКОЙ, УПРАВЛЯЕМОЙ НАПРЯЖЕНИЕМ

Все новые разработки аналоговБ1х устройств релейной защиты, как правило, ориентируются на применение интегральных схем и в особенности операционных усилителей [42]. Входное сопро-

Рис. 10-5. Эквивалентные схемы преобразователей тока

тивление токовых цепей таких устройств является практически активным и притом нестабильным. Оно иногда может изменяться в несколько раз из-за колебаний температуры или замены эле-ментов схемы. Для правильного функционирования этих устройств J они должны управляться напряжением, т. е. срабатывать при I подведении к ним заданного напряжения от преобразователя тока. Независимо от изменения входного сопротивления релейного устройства это напряжение с достаточной точностью должно быть пропорционально первичному току.

При переходе к дискретной форме представления информации, получаемой от преобразователя тока, в особенности в связи с ис-> пользованием микропроцессоров или ЭВМ для выполнения функ-1ций релейной защиты, нагрузка преобразователя будет также г преимущественно управляться напряжением, а ее входное сопротивление будет нестабильным. Поэтому практически важно разрабатывать методы проектирования и расчета устройств преобра-i зования первичного тока, предназначенных для питания релей-[ пых нагрузок с входными элементами, управляемыми напря-i жением.

Основная эквивалентная схема преобразователя тока. Наряду с преобразователями тока, основанными на новых принципах действия (Например, оптоэлектронными), по-видимому, и в будущем будут широко применяться схемы преобразования, выполняемые на обычных электромагнитных трансформаторах тока.

Наиболее целесообразной в большинстве случаев следует считать схему с ТТ и резисторами (шунтами), включенными параллельно нагрузкам, управляемым напряжением, непосредственно либо через промежуточные трансформаторы с достаточно малым потреблением. (Эти трансформаторы могут предназначаться для согласования сопротивлений нагрузки и других элементов схемы, а также для электрического разделения цепей.) Такие схемы уже применяются в настоящее время.

На рис. 10-5, а представлена эквивалентная схема такого преобразователя тока, содержащего одноэлементный ТТ с сопро-

тивлением намагничивания и два шунта inii и /?ш2, к которым присоединены нагрузки, управляемые напряжением, R i и R 2-Например, одна из этих нагрузок R i может представлять собой токовый орган релейной защиты прямой или обратной последовательности, а другая /?н2 - орган нулевой последовательности. На рисунке не показаны вышеупомянутые промежуточные трансформаторы.

Заметим, что практически целесообразно устанавливать шунты не вблизи ТТ, а непосредственно на входе релейных устройств, управляемых напряжением.

На схеме рис. 10-5, а показаны также включенные в цепь вторичного тока сопротивления л;, R, включающие в себя сопротивления нагрузки, управляемой током (измерительные приборы и релейные устройства, срабатывающие при заданном токе I). В Жт, Rt учитываются также сопротивления рассеяния и активное сопротивление вторичной обмотки ТТ и соединительных проводов между ТТ, нагрузкой, управляемой током, и шунтами Ri и Ruiz-

В большинстве случаев при нескольких нагрузках, управляемых напряжением (Rbu -нг. ), ДЛя них можно допустить одинаковую погрешность преобразования тока в напряжение. Примем, кроме того, что относительная нестабильность входных сопротивлений всех этих нагрузок одинакова. При этих допущениях можно вместо нескольких шунтов применить один R и считать, что к нему присоединена суммарная нагрузка R. В результате получаем простую эквивалентную схему (рис. 10-5, б), которую и будем считать основной.

Помимо сопротивлений элементов ветви вторичного тока в дальнейших расчетах учитывается общее активное сопротивление, обведенное на схеме рис. 10-5, б штрихпунктирной линией.

Иногда вместо шунтов в рассматриваемых схемах применяются вторичные трансреакторы. В этом случае методика расчета схем преобразования тока мало отличается от расчета рассмотренной далее схемы с шунтами.

При отсутствии нагрузки, управляемой током, принципиально можно вместо ТТ применить первичный трансреактор (TP) с нагрузкой Ra, включенной в его вторичную цепь без шунта. При одинаковой мощности, отдаваемой во вторичную цепь, постоянном сопротивлении активно-индуктивной нагрузки и постоянной времени первичной цепи, приблизительно не превышающей = = 0,2 с, масса магнитопровода такого TP оказывается значительно больше, чем у ТТ [81]. Однако трансреактор имеет более легкий магнитопровод, чем ТТ при больших и активной нагрузке [92]. Расчеты показали, что при нестабильном сопротивлении Ru масса магнитопровода трансреактора может оказаться меньше, чем у трансформатора тока, и при неучете переходных процессов. Вместе с тем известные недостатки первичного трансреактора (разброс характеристик разных экземпляров при серий-