Главная
>
Измерительный преобразователь тока 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
|