Введение к работе
АКТУАЛЬНОСТЬ ТЕМЫ. Надежная работа электроэнергетических ус-ройств во многом определяется правильностью функционирования сис-зм управления, автоматики и защиты. В свою очередь, точность ра-эты последних зависит от точности передачи измерительными преоб-ізователями информации о режимах работы контролируемых устройств, арактеристики измерительных преобразователей в значительной стегни оказывают влияние на выбор принципов построения разрабатывае-зп вторичной аппаратуры, расчет параметров вводимых в эксплуата-ио устройств и оценку их поведения в процессе эксплуатации. Кожное совершенствование вторичной аппаратуры требует повышения >чности получения информации от измерительных преобразователей. В качестве измерительных преобразователей тока СИПР-электро-іергетических устройств широко используются трансформаторы тока 'Т). Большинство ТТ, выпускаемых поомышленностью, имеют >рмированные характеристики только для статических режимов. Это іязано с тем, что ТТ применялись для получения информации в виде [тегральных значений и после окончания переходного процесса в ТТ. связи с увеличением интенсивности переходных процессов и умень-інием времени отключения повреадений в электроэнергетических си-емах СЭЭС5 возросли требования к точностным характеристикам ТТ в ;намических режимах.
Снижение погрешностей ТТ за счет их конструктивного совер-нствования ограничено, что привело к новым тенденциям в области зработки ИПТ. Одна из них заключается в создании ИПТ с нетради-онными для энергетики методами преобразования измеряемого тока= диоэлектронные, оптикоэлектронные, магнитные ИПТ. Другая тенден-я состоит в построении ИПТ на базе электромагнитного ТТ с элск-онными или цифровыми корректирующими устройствами СЮО. Сущес-енноя предпосылкой для ее развития является широкое внедрение в С систем регистрации и защиты на базе аналоговой и микропроцес-рнои техники.
Аналогичные проблемы, связанные с повышением точности ИПТ, еют место при обеспечении контроля и автоматизации ряда электро-хнологичесвих процессов. ИПТ при этом работает в динамическом киме, который является для этих_ условий нормальным рабочим кимом.
Таким образом, усложнение условий работы ИПТ в ЭЭС и электро-кнологических установок (ЭТУ), с одной стороны, и опережающие
темпы развития вторичных систем благодаря новой элементной базе, < другой стороны, делают задачу улучшения точностных характерне ИПТ особенно актуальной.
.Диссертационные исследования выполнялись в Институте электродинамики в рамках темы "Разработать принципы построения, методі анализа схемной и программной реализации систем восстановления, регистрации и обра^тки электрических сигналов" (шифр "Регистратор", И"Р 01.84.007693, постак вление ГКНТ от 25.05.84 N2323.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ - анализ методов построения, исследование і разработка аппаратных и программных средств, обеспечивавши) высокие точностные характеристики измерительных преобразователе! тока в динамических режимах ЭЭС и ЭТУ.
Для достижения поставленной цели в работе решались следующи< научно-технические задачи: 1. Выбор и обоснование принципов построения ИПТ с учетом особенностей входных сигналов и требований современных вторичных систем. 2. Исследование методов коррекции с учетом их применения при создании ИПТ. Д-Разработка методики построения и расчета корректирующих устройств для аппаратной и программной реализации. .4. Разработка математической модели синтезируемы) устройств для оценки основных источников их погрешности. 5. Разработка методики экспериментального определения точностных характеристик ИПТ с аппаратными и программными средствами коррекции.
МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. При решении поставленных в диссертационной работе задач использовались основные положения теории электрических цепей, элементы теории вероятностей, операторный мето, расчета переходных процессов, методы спектрального анализа, фильтрации сигналов, идентификации параметров измерительных преобразователей, математического ифизического моделирования.
НАУЧНАЯ НОВИЗНА РАБОТЕ Исследованы требования к точностнш характеристикам ИПТ, предназначенных для современных систем защиты, автоматики и регистрации в ЭЭС, и получена аналитическая зависимость спектральной характеристики от параметров обобщенной входного сигнала ИПТ, имеющего детерминированный, квазидетермини-рованныи и стохастический характер. Обоснована необходимость в качестве основного критерия точности ИПТ, работающего при динамических режимах ЭЭС, применять погрешность по мгновенным значения) полного тока.
На основе проведенной классификации ИПТ, состоящих из электромагнитных ТТ и КУ, исследованы основные способы построения КУ.
оказано, что в наибольшей степени поставленным требованиям удов-етворяют КУ, построенные по принципу восстановления сигнала.
Предложен способ формирования структуры КУ, заключающийся в интезе типовых функциональных блоков, параметры и сигналы которых меют физические аналоги в корректируемом ТТ. при этом стойчивость обеспечивается локальными отрицательными обратными вязями непосредственно в функциональных блоках КУ.
Разработана методика расчета ИПТ, содержащих предложенные КУ.
Предложены и исследованы на математических и физических мо-;елях новые схемы ИПТ.
Разработаны алгоритмы и программы для цифровой коррекции ди-амических погрешностей ИПТ.
Разработаны методики метрологической аттестации ИПТ, одержащих устройства восстановления сигнала.
математическую модель спектральной характеристики обобгаен-юго входного сигнала ИПТ;
способ формирования структуры ИПТ, предназначенного для іаботн в динамических режимах;
методику расчета параметров ИПТ с новыми схемотехническими
ІЄШЄНИЯМИ;
алгоритмы и программы цифровой коррекции динамических по-решностей ИПТ;
способ экспериментального определения параметров ИПТ на існове метода вторичного тока;
программы и методики метрологических исследований ИПТ, со-
іержащих электромагнитный ТТ и аналоговое или цифровое КУ.
ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ. Полученные в результате работы струк-урные и схемотехнические решения позволили уменьшить погрешность ізмерения тока в динамических режимах ЭЭС и ЭТУ, что повысило ка-іество функционирования вторичных систем. Предложенные КУ позво-іили снизить требования к ТТ без ущерба в точности преобразования. Іпособ и устройство для определения параметров ИПТ повысил эффек-ивность экспериментальных исследовании ИПТ в процессе разработки і эксплуатации.
РЕАЛИЗАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ. Разработанные ИПТ с аналоговы-іи корректирующими устройствами серийно выпускаются с 198? года, ІПТ с цифровой коррекцией в комплекте с многофункциональным изме->ительным прибором ЦИЭ-2 серийно выпускается с 1991 года.
ПУБЛИКАЦИИ. По материалам диссертации опубликовано 30 печатных работ, в том чиле б авторских свидетельств.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ. Диссертация состоит из введения, четырех глаь, заключения, списка литературы СЫО наименовании) и приложения, содержит 119 страниц машинописного текста, иллюстрирована 35 рисунками и 8 таблицами.
