Главная >  Измерительный преобразователь тока 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 [ 49 ] 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138


Рис. 4-14. Схема замещения ТТ с емкостной компенсирующей цепью

нием отдельных магнитопроводов для измерительного и релейного выходов. В каскадных ТТ обеспечить раздельную передачу информации для целей измерения и релейной защиты невозможно, так как при этом необходимо выполнять раздельно обмотки и основную, наиболее дорогую бумажно-масляную изоляцию. Это равносильно, по сути, изготовлению двух различных каскадных ТТ. Недостатками ТТ с зазором являются также зависимость погрешности от нагрузки и возможность пробоя верхней ступени волновыми токами из-за большой индуктивности рассеяния ее вторичной обмотки. Для преодоления указанных недостатков было предложено использовать емкостную корректирующую цепь (ЕКЦ) [871.

Рассмотрим условия компенсации и стабилизации погрешностей ТТ. Пусть на вторичные зажимы ТТ параллельно цепи нагрузки включена корректирующая цепь с комплексным сопротивлением Zj, (рис. 4-14). При синусоидальном первичном токе соотношение между комплексными токами имеет вид

= i Z,ZH-f (Z, + z )(A + 2 ) (4-2)

Полная компенсация погрешностей ТТ, обеспечивающая равенство /а = /i, возможна при условии

В случае каскадного ТТ Zq = хо - /toLo - сопротивление эквивалентной ветви намагничивания верхней ступени, Ом; Zi == гобм + ]Х2обк - полное сопротивление вторичной обмотки верхней ступени. Ом; = -f jx - суммарное сопротивление обмоток нижней и средней ступеней, а также вторичной нагрузки, приведенное ко вторичной обмотке верхней ступени.

Однако для выполнения условия (4-27) сопротивление Z должно иметь отрицательную составляющую, что сложно реализовать. Кроме того, при реализации условия (4-27) погрешность ТТ будет зависеть от сопротивления нагрузки гп-

Выберем параметры корректирующей цепи так, чтобы обеспечить высокую стабильность погрешностей ТТ при их минимальных абсолютных значениях [891. С этой целью установим, каким условиям должны удовлетворять сопротивления Zq, Zi, Zg, чтобы ток /а имел неизменное значение независимо от изменения мо-



дуля Za И его характера (cos ф). Из равенства (4-26) следует, что для этого необходимо выполнить условие

Zo = Zi -f Z = 0. (4-28)

Поскольку Zo и Zi в электромагнитном ТТ имеют индуктивный характер, необходимо Zj, выполнить в виде конденсатора. Если

Zi = Г1-f/toLj, а Z = r - j-, условие (4-28) можно

записать в виде

Гц + к = 0; jaLo -f- /toLi = 0.

Запишем выражение для тока /., в виде

h=-hmZi + B), (4-29)

(4-30)

Хо = /toL(, -. сопротивление ветви намагничивания ТТ.

Из (4-29) видно, что ток не зависит от Z, если К = О, что возможно лишь при Tl = Гц = 0. Очевидно, что последнее условие в точности выполнить нельзя. Активное сопротивление обмотки всегдаимеет конечное и заметное значение. Сопротивление г , определяемое потерями в обкладках, диэлектрике, соединительных проводах конденсатора, обычно мало, однако и оно оказывает заметное влияние на погрешности ТТ. Вот почему важна методика выбора параметров корректирующей цепи с учетом влияния сопротивлений Гх и г и требуемой стабилизации погрешностей ТТ.

Методика выбора параметров корректирующей цепи при заданных погрешностях ТТ. Задача будет решена, если найдем такое значение К, при котором изменение AZg вызывает отклонение тока /а как по величине, так и по углу, не превышающее допустимого заданного значения Al\ [89]. При заданном первичном токе Д ток /а, как это следует из выражения (4-29), определяется по величине и фазе выражением F (Z) = KZ + В. Обозначив через К, В, К и В соответственно действительные и мнимые части комплексных коэффициентов К к В, выражение для F (Zj) представим в виде

F (Za) = (Г + jK ) (Га + /ха) + В* + /В =Р + jF\

F = Kr-K%-i-B; F = K\Kx-i-B. (4-31)



Так как F и F - функции и х, составляющие F (Zg) для крайних значений нагрузки Zg в соответствии с (4-31) будут

F\ = КГ2 кял-КХ2кт-\-В; Р2 = КГ2 макс - К Х2 макс +5;

= /Г/2мнн -\- КХ2мии + В ; Jp2 = КГ2макс + /С 2 макс

/гмин ~ АЙ! Z макс гмин

Обозначая лучаем

f 2 макс

AF = F2-F[ = КАг2 - К Ах2; АГ = Я - Я = ГАГ2 + А Ал:2. Решение этой системы уравнений дает F -X2

= AXi, по-

Д/-л -Ддл

Зная составляющие коэффициента К, находим

у JXp + Г1+ jXj ,

(4-32)

Таким образом, выражение (4-32) определяет корректирующее сопротивление Z, которое при заданном изменении Zg (Arg и Axz) обеспечивает предельное допустимое отклонение /g как по величине, так и по фазе.

При первичном токе, изменяющемся по закону 1х = /isin (at + -f Ф1 = Im lime*, многочлен

l2me

fi + i

где /j и 6 - токовая и угловая погрешности.

Как видно из выражения (4-29), минимальная возможная погрешность определяется режимом Zg = О и зависит только от полного сопротивления вторичной обмотки. Поскольку сопротивление обмотки имеет активно-индуктивный характер, угловая погрешность всегда положительна, а токовая - отрицательна. Обозначив токовую и угловую погрешности, соответствующие этому режиму работы ТТ, мин и бмин. найдем

P(Z2mkh) =

fi мин =

(4-33)

- 1; fi = arccos

Хо + Ху



1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 [ 49 ] 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138