Один з підходів до створення високовольтного цифрового вимірювального трансформатора струму

Автор(и)

  • M. D. Dyachenko ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет», м. Маріуполь, Україна
  • V. Yu. Koromyslenko ДВНЗ «Приазовський державний технічний університет», м. Маріуполь, Україна

DOI:

https://doi.org/10.31498/2225-6733.37.2018.160279

Ключові слова:

вимірювальний трансформатор струму, цифровий потік, котушка Роговського, мережа передачі даних, цифровий потенціометр

Анотація

У статті розглянуто передумови створення високовольтних вимірювальних трансформаторів струму, що мають практично абсолютну електричну міцність і широкий динамічний діапазон та здатні забезпечити вимоги по точності як для комерційного обліку електроенергії, так і для апаратури релейного захисту, вони можуть бути використані для будь-яких класів напруг. Обґрунтовано необхідність розробки малогабаритних цифрових вимірювальних трансформаторів струму для широкого діапазону вимірюваних струмів, що мають абсолютну електричну міцність і низьку ціну, що дозволило б застосовувати їх для будь-якого класу напруги та дало можливість працювати в широкому діапазоні вимірюваних струмів. Розглянуто питання апаратної реалізації такого вимірювального перетворювача. Запропоновано виконати трансформатор струму у вигляді двох незалежних блоків – вимірювального і підстанційного. Вимірювальний блок розташований безпосередньо на струмоведучому провіднику, а прийомний підстанційний блок знаходиться в безпосередній близькості від вимірювального блоку на відстані, що гарантовано забезпечує електричну міцність системи. З’єднання між блоками здійснюється за допомогою широкосмугового багатоканального радіоканалу, що працює в безліцензійному діапазоні радіочастот зі з’єднанням типу «точка-точка». У даному рішенні запропоновано для збільшення діапазону вимірюваних значень струмів використовувати інструментальні підсилювачі, які адаптуються та спільно з двоконтурною котушкою Роговського і пасивним інтегратором можуть бути дистанційно перебудовані під вирішення широкого кола завдань вимірювання струму. Показано, що найбільш доцільно провести поділ цифрових потоків вимірювань струмів вже безпосередньо після інтегратора котушки Роговського, а сам інтегратор виконати пасивного типу. Таке рішення дозволяє відносно малими витратами забезпечити необхідні параметри перетворення сигналу для задоволення вимогам як комерційного обліку електроенергії, так і апаратури релейного захисту підстанцій

Посилання

  1. Список использованных источников (ГОСТ):
  2. Трансформаторы тока / В.В. Афанасьев [и др.]. – Л. : Энергоатомиздат : Ленингр. отд-ние, 1989. – 416 с.
  3. Измерительные пояса Роговского для цифрового трансформатора тока / В.Д. Лебедев [и др.] // Современные направления развития систем релейной защиты и автоматики энергосистем : научные труды IV Междунар. науч.-техн. конф. – Екатеринбург, 2013. – С. 116-119.
  4. Гавричев В.Д. Волоконно-оптические датчики магнитного поля : учебное пособие / В.Д. Гавричев, А.Л. Дмитриев. – СПб : СПбНИУ ИТМО, 2013. – 83 с.
  5. Кровцова И.О. Обработка и передача данных для классических и цифровых электроподстанций : монография / И.О. Кровцова. – М. : Прометей, 2016. – 236 с.
  6. Хренников А. Цифровые трансформаторы тока. Устройство для вычисления силы тока / А. Хренников, И. Галиев, Е. Скрыдлов // Новости Электротехники. – № 6 (96). – 2015. –Режим доступа : http://news.elteh.ru/arh/2015/96/06.php.
  7. Гуревич В.И. Оптические трансформаторы тока: Нужно быть реалистами / В.И. Гуревич // Электрические сети и системы. – 2010. – № 4. – С.73-76.
  8. Гречухин В.Н. Новые разработки электронных измерительных трансформаторов тока и напряжения 110-220 кВ / В.Н. Гречухин // Инновационные проекты в электросетевом комплексе: I-я Междунар. конф. – Режим доступа : https://ruscable.ru/article/Novye_razrabotki_
  9. elektronnyx_izmeritelnyx/.
  10. Дьяченко М.Д. Цифровая защита (аппаратное и алгоритмическое обеспечение) : учеб. пособие / М.Д. Дьяченко, С.К. Поднебенная. – Мариуполь : ДВНЗ «ПГТУ», 2014. – 398 с.
  11. Пат. 110009 Україна, МПК G 01 R 19/252, G 01 R 15/18, H 01 F 38/28. Високовольтний вимірювальний трансформатор струму / М.Д. Дьяченко, В.М. Дьяченко. – № а201412319; заявл. 17.11.2014; опубл. 26.10.2015, Бюл. № 20. – 6 с.
  12. Корнеев М. Использование катушки Роговского для токовых измерений / М. Корнеев, Ю. Троицкий // Электронные компоненты. – 2015. – № 5. – С. 123-127.
  13. Kojovic L. High-Precision Rogowski Coils for Improved Relay Protection, Control and Measurements / L. Kojovic. – Mode of access : https://studyres.com/doc/8824053/02049.
  14. Texas Instruments INA188 datasheet. – 40 p. – Mode of access : http://www.ti.com/lit/ds/symlink/
  15. ina188.pdf.
  16. Андрусевич А. Управление потенциалом. Цифровые потенциометры Maxim/Dallas / А. Андрусевич // Новости электроники. – 2006. – № 15. – C. 3-6.
  17. Analog Devices AD5271 datasheet. – 24 p. – Mode of access : http://analog.com/media/en/
  18. technical-documentation/data-sheets/AD5270_5271.pdf.
  19. References:
  20. Afanas’ev V.V., Adon’ev N.M., Kibel’ V.M., Sirota I.M., Stognij B.S. Transformatory toka [Current transformers]. Leningrad, Jenergoatomizdat Publ., 1989. 416 p. (Rus.)
  21. Lebedev V.D. Izmeritel’nye pojasa Rogovskogo dlja cifrovogo transformatora toka. Nauchnye trudy IV Mezhd. nauch.-tehn. konf. «Sovremennye napravlenija razvitija sistem relejnoj zashhity i avtomatiki jenergosistem» [Measuring Rogowski coil for the digital current transformer. Scientific works of IV Int. Sci.-tech. Conf. «Modern directions of development of relay protection systems and automation of power systems»]. Yekaterinburg, 2013, pp. 116-119. (Rus.)
  22. Gavrichev V. D. Volokonno-opticheskie datchiki magnitnogo polja: uchebnoe posobie [Measuring Rogowski coil for the digital current transformer: tutorial]. Saint Petersburg, SPbNIU ITMO Publ., 2013. 83 p. (Rus.)
  23. Krovcova I.O. Obrabotka i peredacha dannyh dlja klassicheskih i cifrovyh jelektropodstancij: monografija [The data processing and transmission for classic and digital electric substations: monography]. Moscow, Prometej Publ., 2016. 236 p. (Rus.)
  24. Hrennikov A., Galiev I., Skrydlov E. Cifrovye transformatory toka. Ustrojstvo dlja vychislenija sily toka [Digital current transformers. Current rate calculator]. Novosti Elektrotekhniki – Electric Engineering News, 2015, no. 6 (96) Available at: www.news.elteh.ru/arh/2015/96/06.php (accessed 13 May 2018). (Rus.)
  25. Gurevich V.I. Opticheskie transformatory toka: Nuzhno byt’ realistami Jelektricheskie seti i sistemy [Optical current transformers: it is need to be realist]. Elektricheskie seti i sistemy – Electrical networks and systems, 2010, no. 4, pp. 73-76. (Rus.)
  26. Grechuhin V.N. Novye razrabotki jelektronnyh izmeritel’nyh transformatorov toka i naprjazhenija 110-220 kV. Doklady I Mezhd. conf. «Innovatsionnye proekty v elektrosetevom komplekse» [New developments of instrument current and voltage transformers of 110-220 voltage rage. Proceedings of 1st Int. Conf. «Innovative projects in the electric grid complex»] Available at: www.ruscable.ru/article/Novye_razrabotki_elektronnyx_izmeritelnyx/ (accessed 13 May 2018). (Rus.)
  27. D’jachenko M. D., Podnebennaja S.K. Cifrovaja zashhita (apparatnoe i algoritmicheskoe obespechenie): ucheb. posobie [Digital protection (hardware and knoware): tutorial]. Mariupol, SHEE «PSTU» Publ., 2014. 398 p. (Rus.)
  28. D’jachenko M.D., D’jachenko V.M. Visokovol’tnii vimіriuval’nii transformator strumu [High-voltage instrument current transformer]. Patent UA, no. 110009, 2015. (Ukr.)
  29. Korneev M. Ispol’zovanie katushki Rogovskogo dlja tokovyh izmerenij [Using Rogowski coil for current measuring]. Elektronnye komponenty – Electronic components, 2014, no. 5 pp. 123-127. (Rus.)
  30. Kojovic L. High-Precision Rogowski Coils for Improved Relay Protection, Control and Measurements Available at: www.studyres.com/doc/8824053/02049.
  31. Texas Instruments INA188 datasheet Available at: http://www.ti.com/lit/ds/symlink/ina188.pdf (accessed 01 June 2018).
  32. Andrusevich A. Upravlenie potentsialom. Tsifrovye potentsiometry Maxim/Dallas [Potential control. Maxim/Dallas digital potentiometers]. Novosti elektroniki – Electronics News, 2006, no. 15, pp. 3-6. (Rus.)
  33. Analog Devices AD5271 datasheet Available at: www.analog.com/media/en/technical-documentation/data-sheets/AD5270_5271.pdf (accessed 01 June 2018).

##submission.downloads##

Опубліковано

2018-12-28

Як цитувати

Dyachenko, M. D., & Koromyslenko, V. Y. (2018). Один з підходів до створення високовольтного цифрового вимірювального трансформатора струму. Вісник Приазовського Державного Технічного Університету. Серія: Технічні науки, (37), 150–158. https://doi.org/10.31498/2225-6733.37.2018.160279

Номер

№ 37 (2018): Вісник ПДТУ. Серія: Технічні науки

Розділ

Електротехніка та електроенергетика

Ліцензія

Журнал "Вісник Приазовського державного технічного університету. Серія: Технічні науки" видається під ліцензією СС-BY (Ліцензія «Із зазначенням авторства»).

Дана ліцензія дозволяє поширювати, редагувати, поправляти і брати твір за основу для похідних навіть на комерційній основі із зазначенням авторства. Це найзручніша з усіх пропонованих ліцензій. Рекомендується для максимального поширення і використання неліцензійних матеріалів.

Автори, які публікуються в цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:

1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, яка дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи в цьому журналі.

2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди, які стосуються неексклюзивного поширення роботи в тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи в цьому журналі.